Pythonで非同期コンテキストマネージャを使いこなす

この記事では、Pythonで非同期コンテキストマネージャの使用について詳しく解説します。非同期コンテキストマネージャは、非同期処理とリソース管理を組み合わせた強力なツールです。具体的なコード例、その解説、および応用例を2つ紹介します。

目次

非同期コンテキストマネージャとは

非同期コンテキストマネージャは、Pythonの`async with`ステートメントで使用される特殊なオブジェクトです。これにより、非同期リソース(ファイル、ネットワーク接続など)を効率的に管理することができます。

非同期コンテキストマネージャの基本構造

通常の(非非同期)コンテキストマネージャは、`__enter__`と`__exit__`メソッドを持っています。非同期版では、これらが`__aenter__`と`__aexit__`になります。

# 非同期コンテキストマネージャの簡単な例
class AsyncContextManager:
    async def __aenter__(self):
        # リソースの確保
        print("リソースを確保")
        return self
    
    async def __aexit__(self, exc_type, exc, tb):
        # リソースの解放
        print("リソースを解放")

基本的な使用例

非同期コンテキストマネージャを使った基本的なコード例を見てみましょう。

# 基本的な使用例
async def main():
    async with AsyncContextManager() as acm:
        print("何らかの処理")

# 実行
import asyncio
asyncio.run(main())

コードの詳細解説

– `async with AsyncContextManager() as acm:` この行で`AsyncContextManager`クラスのインスタンスが作成され、`__aenter__`メソッドが呼び出されます。
– `print(“何らかの処理”)` ここでの処理が終了すると、`__aexit__`メソッドが呼び出されます。

応用例1: 非同期ファイルの読み書き

`aiofiles`ライブラリを使って非同期でファイルを読み書きする例です。

# aiofilesのインストールが必要
# pip install aiofiles

import aiofiles

async def read_write_file():
    async with aiofiles.open('file.txt', mode='r') as f:
        contents = await f.read()
        print(contents)

asyncio.run(read_write_file())

応用例2: 非同期データベース接続

`aiomysql`ライブラリを使用した非同期データベース接続の例です。

# aiomysqlのインストールが必要
# pip install aiomysql

import aiomysql

async def db_operation():
    async with aiomysql.connect(host='localhost', user='root', password='', db='test_db') as conn:
        async with conn.cursor() as cur:
            await cur.execute("SELECT 42;")
            print(await cur.fetchone())

asyncio.run(db_operation())

まとめ

非同期コンテキストマネージャは、非同期処理を効率的に行うための強力なツールです。リソースの確保と解放を自動で行い、コードの可読性と保守性を向上させます。

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