"contextvars" --- コンテキスト変数
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このモジュールは、コンテキストローカルな状態を管理し、保持し、アクセス
するための API を提供します。 "ContextVar" クラスは *コンテキスト変数*
を宣言し、取り扱うために使われます。 非同期フレームワークで現時点のコ
ンテキストを管理するのには、 "copy_context()" 関数と "Context" クラス
を使うべきです。

状態を持っているコンテキストマネージャは "threading.local()" ではなく
コンテキスト変数を使い、並行処理のコードから状態が意図せず他のコードへ
漏れ出すのを避けるべきです。

より詳しくは **PEP 567** を参照をしてください。

バージョン 3.7 で追加.


コンテキスト変数
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class contextvars.ContextVar(name[, *, default])

   このクラスは新しいコンテキスト変数を宣言するのに使われます。例えば
   、次の通りです:

      var: ContextVar[int] = ContextVar('var', default=42)

   必須のパラメータの *name* は内観やデバッグの目的で使われます。

   オプションのキーワード専用引数 *default* は、現在のコンテキストにそ
   の変数の値が見付からなかったときに "ContextVar.get()" から返されま
   す。

   **重要:** コンテキスト変数は、モジュールのトップレベルで生成する必
   要があり、クロージャの中で作成すべきではありません。"Context" オブ
   ジェクトはコンテキスト変数への強参照を持っており、コンテキスト変数
   がガーベジコレクトされるのを防ぎます。

   name

      変数の名前。読み出し専用のプロパティです。

      バージョン 3.7.1 で追加.

   get([default])

      現在のコンテキストのコンテキスト変数の値を返します。

      現在のコンテキストのコンテキスト変数に値がなければ、メソッドは:

      * メソッドの *default* 引数に値が指定されていればその値を返しま
        す。さもなければ

      * コンテキスト変数が生成された時にデフォルト値が渡されていれば、
        その値を返します。さもなければ

      * "LookupError" を送出します。

   set(value)

      現在のコンテキストのコンテキスト変数に新しい値を設定する際に呼び
      出します。

      *value* は必須の引数で、コンテキスト変数の新しい値を指定します。

      "Token" オブジェクトを返します。このオブジェクトを
      "ContextVar.reset()" メソッドに渡すことで、以前の値に戻すことが
      できます。

   reset(token)

      コンテキスト変数の値を、 *token* を生成した "ContextVar.set()"
      が呼び出される前の値にリセットします。

      例えば:

         var = ContextVar('var')

         token = var.set('new value')
         # code that uses 'var'; var.get() returns 'new value'.
         var.reset(token)

         # After the reset call the var has no value again, so
         # var.get() would raise a LookupError.

class contextvars.Token

   *Token* オブジェクトは、"ContextVar.set()" メソッドによって返される
   オブジェクトです。このオブジェクトを "ContextVar.reset()" メソッド
   に渡すことで、対応する *set* を呼び出す前のコンテキスト変数の値に戻
   せます。

   Token.var

      読み出し専用のプロパティです。トークンを生成した "ContextVar" オ
      ブジェクトを指します。

   Token.old_value

      読み出し専用のプロパティです。このトークンを返した
      "ContextVar.set()" メソッドの呼び出し前に設定されていた値を返し
      ます。もし呼び出しの前に値が設定されていなければ "Token.MISSING"
      を返します。

   Token.MISSING

      "Token.old_value" で利用されるマーカーオブジェクトです。


マニュアルでのコンテキスト管理
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contextvars.copy_context()

   現在の "Context" オブジェクトのコピーを返します。

   次のスニペットは、現在のコンテキストのコピーを取得し、コンテキスト
   に設定されているすべての変数とその値を表示します:

      ctx: Context = copy_context()
      print(list(ctx.items()))

   この関数の複雑性はO(1) です。つまり、少数のコンテキスト変数を持つコ
   ンテキストと多くの変数を持つコンテキストで同程度の速度で動作します
   。

class contextvars.Context

   "ContextVars" とその値の写像。

   "Context()" は、値を持たない空のコンテキストを生成します。現在のコ
   ンテキストのコピーを得るには、"copy_context()" 関数を利用します。

   Context は、 "collections.abc.Mapping" インタフェースを実装します。

   run(callable, *args, **kwargs)

      "callable(*args, **kwargs)" を *run* メソッドが呼ばれたコンテキ
      ストオブジェクトの中で実行します。実行した結果を返すか、例外が発
      生した場合はその例外を伝播します。

      *callable* が行ったコンテキスト変数へのいかなる変更も、コンテキ
      ストオブジェクトに格納されます:

         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'

      2つ以上の OS スレッドから同一のコンテキストオブジェクトを呼び出
      すか、再帰的に呼び出したとき、メソッドは "RuntimeError" を送出し
      ます。

   copy()

      コンテキストオブジェクトの浅いコピーを返します。

   var in context

      *context* に *var* の値が設定されていた場合 "True" を返します;
      そうでない場合は "False" を返します。

   context[var]

      "ContextVar" *var* の値を返します。コンテキストオブジェクト内で
      変数が設定されていない場合は、"KeyError" を送出します。

   get(var[, default])

      *var* がコンテキストオブジェクトの中に値を持てば、その値を返しま
      す。さもなければ、*default* を返します。*default* を指定していな
      ければ、"None" を返します。

   iter(context)

      コンテキストオブジェクトに格納されている変数群のイテレータを返し
      ます。

   len(proxy)

      コンテキストオブジェクトに格納されている変数の数を返します。

   keys()

      コンテキストオブジェクト中のすべての変数のリストを返します。

   values()

      コンテキストオブジェクト中のすべての変数の値のリストを返します。

   items()

      コンテキストオブジェクト中のすべての変数について、変数とその値か
      らなる2要素のタプルのリストを返します。


asyncio サポート
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コンテキスト変数は、追加の設定なしに "asyncio" をサポートします。例え
ば、次の単純なechoサーバーは、クライアントを扱う Task の中でリモートク
ライアントのアドレスが利用できるように、コンテキスト変数を利用します:

   import asyncio
   import contextvars

   client_addr_var = contextvars.ContextVar('client_addr')

   def render_goodbye():
       # The address of the currently handled client can be accessed
       # without passing it explicitly to this function.

       client_addr = client_addr_var.get()
       return f'Good bye, client @ {client_addr}\n'.encode()

   async def handle_request(reader, writer):
       addr = writer.transport.get_extra_info('socket').getpeername()
       client_addr_var.set(addr)

       # In any code that we call is now possible to get
       # client's address by calling 'client_addr_var.get()'.

       while True:
           line = await reader.readline()
           print(line)
           if not line.strip():
               break
           writer.write(line)

       writer.write(render_goodbye())
       writer.close()

   async def main():
       srv = await asyncio.start_server(
           handle_request, '127.0.0.1', 8081)

       async with srv:
           await srv.serve_forever()

   asyncio.run(main())

   # To test it you can use telnet:
   #     telnet 127.0.0.1 8081
