简述
Python 3.7 于2018年6月27日发布，本篇文章将对其中新增模块contextvars 做初步介绍，为读者勾勒一个大概轮廓。
资料来源： Python 3.7 文档、源码。
1、contextvars是什么
2、类与方法
3、如何理解上下文
4、总结
一、contextvars是什么
这个模块提供了一组接口，可用于管理、储存、访问 局部上下文的状态。
主要用于在异步环境中管理上下文变量。
二、类与方法
1、ContextVar(name[, *, default])
这个类用于表示一个上下文变量。
参数：name： 必要位参； 用于检验和Debug.
default： 默参，且只能用keyword方式指定； 用于设定这个上下文变量的默认值。
属性：name：只读特性。
get([default])：返回该上下文变量的值。未指定默认值且上下文变量无默认值时，抛出LookupError。
set(value)：设置上下文变量的值,返回一个与变量当前值相关的Token对象，可用于重置上下文变量的值到该次set之前。
reset(token)：使用token重置上下文变量的值。
示例:
from contextvars import *
var= ContextVar('var')
x=[1]
var.set(x)
y=var.get()
print(f'x: {id(x)},y: {id(y)},{id(x)==id(y)}')
y=var.get()
print(f'x: {id(x)},y: {id(y)},{id(x)==id(y)}')
z=[2]
token=var.set(z)
print(f'z: {var.get()}')
var.reset(token)
y=var.get()
print(f'x: {id(x)},y: {id(y)},{id(x)==id(y)}')
输出：
x: 2459227742792,y: 2459227742792,True
x: 2459227742792,y: 2459227742792,True
z: [2]
x: 2459227742792,y: 2459227742792,True
2、Token
属性：var： 只读特性，指向创建它的上下文变量。
old_value: 只读特性，保存set之前的上下文变量的值。如果值为空，该特性指向Token.MISSING.
3、Context
类型：Mapping
Key：ContextVar
Value：上下文变量的值
属性：copy()：返回Context的浅拷贝。
run(callable, *args, **kwargs)：在该上下文中运行callable(args, *kwargs).
当多线程同时执行run时，抛出RuntimeError.
当递归地执行run时，也会抛出RuntimeError.
同一个Context，在同一时刻只能有一个run方法运行。
PS：多进程显然不在考虑范围内。
文档示例：
var = ContextVar('var')
var.set('spam')
def main():
# 'var' was set to 'spam' before
# calling 'copy_context()' and 'ctx.run(main)', so:
# var.get() == ctx[var] == 'spam'
var.set('ham')
# Now, after setting 'var' to 'ham':
# var.get() == ctx[var] == 'ham'
ctx = copy_context()
# Any changes that the 'main' function makes to 'var'
# will be contained in 'ctx'.
ctx.run(main)
# The 'main()' function was run in the 'ctx' context,
# so changes to 'var' are contained in it:
# ctx[var] == 'ham'
# However, outside of 'ctx', 'var' is still set to 'spam':
# var.get() == 'spam'
4、模块方法：copy_context()
返回当前上下文的拷贝。
时间复杂度: O(1)。因为在C源码中，这个函数只做了新建对象和指针复制。
不管当前上下文有多臃肿，copy_context()的消耗都是不变的。
三、如何理解上下文
自己动手写一些小程序试验一下是最好的方法。
这里给出我的理解：
作用域规定了对象访问权，而上下文规定了上下文变量值访问权。
我们用ContextVar表示上下文变量，而具体的值存储在Context中。所以Context实现为ContextVar->Value的Mapping。在不同的上下文中，同一个上下文变量的值可以不同。
如果作用域中没有ContextVar，你是无法访问或修改ContextVar的，文档中建议在模块级别定义ContextVar也是这个原因。
Q & A
Q：定义ContextVar时发生了什么？
A：新建了一个对象，仅此而已，上下文中没有保存它。当ContextVar被set后，上下文中才会有它。
Q：访问或修改ContextVar时发生了什么？
A：访问ContextVar时，实际上是在当前上下文中查表，返回当前上下文中ContextVar的值。修改同理，实际上是改表。（在源码中还有cache，这里不作说明）
Q：Context机制如何实现？
A：Context与ThreadState相关，进入上下文时“占据”当前线程，退出时“放弃”当前线程。
四、总结
contextvars为异步而生，上下文对象将简化asyncio的复杂操作，给异步程序的编写带来方便，推荐高级玩家使用。
原文发布时间为：2018-10-14
本文作者：Nugine
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