O comando with
serve para facilitar a escrita de qualquer bloco de código que envolva recursos que precisam ser "finalizados" (isso é, restaurados, liberados, fechados, etc... ) depois que o bloco for encerrado - e ele permite que isso seja feito de forma automática, com a lógica de finalização dentro do objeto utilizado.
Então primeira coisa: o código de finalização do with
sempre é executado - não importa se um erro ocorreu dentro do bloco do with
ou não.
Mas isso já podia ser feito com o bloco finally
e uma cláusula try...finally
- não importa o resultado do bloco dentro do try
, o finally
sempre é executado.
O grande diferencial do with
é que o programador que está usando os objetos que precisam de finalização não tem que se preocupar em chamar esses métodos explicitamente.
No caso de um arquivo, em geral as pessoas sabem que tem que ser chamado o close
- mas o mais comum, como já se usa o close
é que ninguém acaba programando um trecho que manipula arquivo com chamada ao close
, sem usar o with
lembrando de colocar isso dentro de um finally
. Ou seja, o with
de cara incentiva o código a ser escrito de forma que se comporte da forma correta:
jeito errado:
f = open("data.txt", "w")
# codigo usando o arquivo f
f.close()
jeito certo, sem o with:
try:
f = open("data.txt", "w")
# codigo usando o arquivo f
finally:
f.close()
jeito certo com o with (recomendado):
with open("data.txt", "w") as f:
# codigo usando o arquivo f
(o arquivo é fechado automaticamente ao final do bloco).
Então note que o código "certo" ainda fica uma linha mais curta que o jeito "errado". Mas - como eu mencionei acima, o close
de arquivos não é a coisa mais legal do with
- por que todo mundo sabe e lembra do close
(espero) - mas é que para qualquer objeto que precise de uma finalização - locks de threads, transações de banco de dados, alterar o estado do terminal para ler teclas sem precisar do <enter>
, monkey patch de funções e métodos em testes, o with
executa a finalização de forma transparente - sem o usuário precisar saber se precisa chamar o método close
, release
, undo
de cada objeto (na verdade, ele obriga os programadores das classes dos objetos que funcionam com with a implementarem uma interface comum, com os métodos __enter__
e __exit__
.
Mais ainda, quando você está programando suas próprias classes que vão poder ser usadas com with
pode tratar dentro do seu código da função __exit__
os erros mais comuns, ou esperados que poderiam acontecer no bloco: o método __exit__
recebe informações sobre a exceção que ocorreu dentro do bloco, e o __exit__
pode optar por tratar o erro e suprimir a exceção, ou simplesmente liberar o recurso e passar o erro pra frente: ou seja um monte de código que seria sempre o mesmo que alguém teria que escrever dentro da cláusula except
toda vez que fosse usar o seu objeto pode ficar dentro do __exit__
e as pessoas usarem seu objeto sem se preocupar com o código que iria dentro do except
.
Segue um exemplo simples de uma "conta bancária" que faz operações temporárias com o saldo, mas só permite que as transações se efetivem no final do bloco do with
se houver saldo positivo em todas as contas:
class ContaBancariaTransacional:
def __init__(self, titular, saldo_inicial=0):
self.titular = titular
self.saldo = saldo_inicial
def deposito(self, valor):
self.temp += valor
def retirada(self, valor):
if self.saldo - self.temp - valor < 0:
raise ValueError("Não há saldo suficiente")
self.temp -= valor
return valor
def __enter__(self):
self.temp = 0
def __exit__(self, tipo_excecao, valor_excecao, traceback):
if tipo_excecao is None:
# Não ocorreu nenhum erro no bloco, e podemos
# atualizar o saldo definitivo
self.saldo += self.temp
del self.temp
def __repr__(self):
return f"conta de {self.titular}. Saldo: {self.saldo:.02f}"
def transferir(conta1, conta2, valor):
with conta1, conta2:
conta2.deposito(conta1.retirada(valor))
E numa sessão interativa podemos ver:
In [96]: conta1 = ContaBancariaTransacional("João", 100)
In [97]: conta2 = ContaBancariaTransacional("José", 0)
In [98]: conta1, conta2
Out[98]: (conta de João. Saldo: 100.00, conta de José. Saldo: 0.00)
In [99]: transferir(conta1, conta2, 100)
In [100]: conta1, conta2
Out[100]: (conta de João. Saldo: 0.00, conta de José. Saldo: 100.00)
In [101]: transferir(conta1, conta2, 50)
---------------------------------------------------------------------------
ValueError Traceback (most recent call last)
(...)
ValueError: Não há saldo suficiente
In [102]: conta1, conta2
Out[102]: (conta de João. Saldo: 0.00, conta de José. Saldo: 100.00)
Disclaimer: esse código não está completo para ser um "two phase transaction" - e na verdade, ele só funciona por que a conta de onde sai o saldo está antes no comando with
- quando o __exit__
da primeira conta é chamado, ele levanta a exceção, que então impede o aumento de saldo na conta2. Ademais, para colocar em produção seria bom ter algumas locks por thread nessa classe de Conta também, por mais de brinquedo que ela seja. Mas acredito que dê para ver como o with
pode funcionar com classes definidas pelo próprio programador.
Agora, sem ser para transferência- imagine que esse objeto "conta" é usado por um sistema que está dentro de uma máquina de saque (no caso o acesso ao objeto conta seria remoto, com algum protocolo de chamada remota de métodos, claro) - mas supondo-se uma biblioteca Pythonica para operar o hardware da máquina - o código para saque poderia ser simplesmente:
def saque(atm, conta, valor):
with conta:
valor = conta.retirada(valor)
atm.disponibilizar_notas(valor)
atm.abrir_gaveta()
atm.esperar(10)
atm.fechar_gaveta()
if not atm.gaveta_vazia():
raise RuntimeError("Usuario nao retirou o dinheiro")
Pronto - se qualquer dos métodos que envolvem inclusive partes mecânicas da máquina der um erro, o saldo real da conta não é debitado. (Note que se não houver o valor desejado na conta, o próprio método de retirada já aborta a transação)
using
do C#, que libera o recurso automaticamente no fim do bloco.