파이썬 고급 문법: 컨텍스트 매니저

컨텍스트 매니저(Context Manager)는 코드 블록의 진입과 종료를 자동으로 관리해 주는 파이썬의 강력한 기능입니다. 파일 열기, 데이터베이스 연결, 리소스 관리 등에서 사용됩니다. 이번 글에서는 컨텍스트 매니저의 개념, with 문 사용법, 그리고 사용자 정의 컨텍스트 매니저를 살펴보겠습니다.

1. 컨텍스트 매니저란?

• 컨텍스트 매니저는 코드 블록 전후로 필요한 설정과 정리 작업을 자동으로 처리합니다.
• 일반적으로 with 문과 함께 사용됩니다.
• 주요 사례:
  • 파일 열기 및 닫기
  • 데이터베이스 연결 관리
  • 리소스 정리 (예: 락 해제, 네트워크 연결 종료)

2. with 문을 활용한 기본 컨텍스트 매니저

파이썬에서 자주 사용하는 with 문을 통해 컨텍스트 매니저를 간단히 활용할 수 있습니다.

예제: 파일 처리

with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("Hello, Context Manager!")

# 파일은 블록 종료 시 자동으로 닫힙니다.

• open() 함수는 컨텍스트 매니저를 지원하므로, with 문을 사용하면 파일 닫기를 자동으로 처리합니다.
• 명시적으로 file.close()를 호출하지 않아도 됩니다.

3. 컨텍스트 매니저의 구현

컨텍스트 매니저는 클래스나 데코레이터로 구현할 수 있습니다.

1) 클래스 기반 컨텍스트 매니저

컨텍스트 매니저 클래스를 구현하려면 __enter__와 __exit__ 메서드를 정의해야 합니다.

기본 구조

class MyContext:
    def __enter__(self):
        print("Entering the context.")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        print("Exiting the context.")

# 사용 예제
with MyContext() as context:
    print("Inside the context.")
# 출력:
# Entering the context.
# Inside the context.
# Exiting the context.

• __enter__: 코드 블록에 진입할 때 실행.
• __exit__: 코드 블록을 벗어날 때 실행.
  • 예외가 발생하면 exc_type, exc_value, traceback에 관련 정보가 전달됩니다.

2) 데코레이터 기반 컨텍스트 매니저

contextlib 모듈의 @contextmanager 데코레이터를 사용하여 컨텍스트 매니저를 간단히 구현할 수 있습니다.

예제

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def my_context():
    print("Entering the context.")
    yield
    print("Exiting the context.")

# 사용 예제
with my_context():
    print("Inside the context.")
# 출력:
# Entering the context.
# Inside the context.
# Exiting the context.

• yield 키워드를 사용하여 컨텍스트 블록 내에서 실행될 코드를 지정합니다.
• yield 전후로 진입 및 종료 시 실행할 작업을 정의합니다.

4. 컨텍스트 매니저 활용 사례

1) 파일 처리

with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)
# 파일은 자동으로 닫힘.

2) 데이터베이스 연결

import sqlite3

with sqlite3.connect("example.db") as conn:
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER, name TEXT)")
    cursor.execute("INSERT INTO users VALUES (1, 'Alice')")
    conn.commit()
# 연결이 자동으로 종료됨.

3) 리소스 관리

from threading import Lock

lock = Lock()

with lock:
    print("Critical section is locked.")
# 락이 자동으로 해제됨.

4) 사용자 정의 컨텍스트 매니저

class ResourceManager:
    def __enter__(self):
        print("Resource acquired.")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        print("Resource released.")

with ResourceManager() as resource:
    print("Using the resource.")
# 출력:
# Resource acquired.
# Using the resource.
# Resource released.

5. 컨텍스트 매니저와 예외 처리

컨텍스트 매니저는 예외가 발생해도 종료 작업을 안전하게 수행합니다.

예제

class SafeManager:
    def __enter__(self):
        print("Entering safely.")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        if exc_type:
            print(f"An exception occurred: {exc_value}")
        print("Exiting safely.")

with SafeManager():
    print("Inside safe block.")
    raise ValueError("Something went wrong.")
# 출력:
# Entering safely.
# Inside safe block.
# An exception occurred: Something went wrong.
# Exiting safely.

정리

• 컨텍스트 매니저는 리소스 정리와 코드 블록 관리를 자동화하는 파이썬의 강력한 기능입니다.
• with 문과 함께 사용하여 코드의 가독성과 안정성을 높일 수 있습니다.
• __enter__와 __exit__ 메서드를 사용하거나, @contextmanager 데코레이터를 활용하여 직접 컨텍스트 매니저를 구현할 수 있습니다.

다음 글 예고:
이제 파이썬 심화 학습의 마지막 주제로, “파이썬에서의 병렬 처리와 비동기 프로그래밍”을 배워보겠습니다!