面试题：Python上下文管理器的异常处理与资源清理

Question

在使用with语句和自定义上下文管理器时，如果在with块内发生异常，上下文管理器是如何处理异常并确保资源正确清理的？请通过代码示例详细说明。

Answer 1

在Python中，自定义上下文管理器需要实现 __enter__ 和 __exit__ 方法。当在 with 块内发生异常时，__exit__ 方法会被调用，用于处理异常并确保资源的正确清理。

以下是一个简单的示例，展示了如何自定义上下文管理器并处理异常：

class FileContextManager:
    def __init__(self, file_name, mode):
        self.file_name = file_name
        self.mode = mode
        self.file = None

    def __enter__(self):
        self.file = open(self.file_name, self.mode)
        return self.file

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        if self.file:
            self.file.close()
        # 如果有异常，这里可以进行异常处理
        if exc_type:
            print(f"发生异常: {exc_type}, {exc_value}")
            # 返回True表示异常已处理，不向上传播；返回False则会让异常继续传播
            return True


# 使用自定义上下文管理器
with FileContextManager('test.txt', 'w') as file:
    file.write('Hello, World!')
    # 模拟异常
    raise ValueError("故意引发的异常")

在上述代码中：

1. FileContextManager 类是自定义的上下文管理器。
2. __init__ 方法初始化文件名称和打开模式，并初始化文件对象为 None。
3. __enter__ 方法打开文件并返回文件对象。
4. __exit__ 方法负责关闭文件。如果有异常发生（exc_type 不为 None），它会打印异常信息，并返回 True 表示异常已处理，阻止异常继续向上传播。如果返回 False，异常会继续传播。

这样，无论 with 块内是否发生异常，文件都会被正确关闭，确保资源的正确清理。