この記事のポイント

  • ExitStack利用が必要となる設計条件を理解できる
  • withネストとExitStackの役割分担をレビューで判断できる
  • ExitStack誤用による設計崩壊パターンを指摘できる

そもそもExitStackとは

Python標準ライブラリのcontextlib.ExitStackは、動的に数が変わる複数リソースを柔軟に解放管理するための高機能コンテキストマネージャです。

from contextlib import ExitStack

with ExitStack() as stack:
    file1 = stack.enter_context(open("a.txt"))
    file2 = stack.enter_context(open("b.txt"))
    # 複数リソースを動的に登録

特徴としては

  • withネストを動的に登録可能
  • リソース数が実行時に決まる場面で有効
  • exit処理を一括集中管理可能

設計力が問われる高度構造です。

なぜこれをレビューするのか

ExitStackは強力ですが、以下の失敗を招きがちです。

  • 不要な場面での乱用
  • 静的ネスト代替としての安易利用
  • 解放順序の意図不明化
  • enter_context管理の責務混濁

レビューアーは「ExitStackが必要だった理由」を設計意図から読み取ります。

レビューアー視点

  • ExitStack採用が妥当な動的数制御か
  • 解放順序設計が自明か
  • enter_contextの登録責務が整理されているか
  • 静的で十分なケースで濫用していないか
  • finally代替構造で責務過剰化していないか

開発者視点

  • ネストでは表現不能な場面のみ採用
  • リソース登録箇所の責務整理
  • 動的登録を明示管理
  • 解放保証が常に設計に織り込まれているか
  • 機能理解を過信せず最低限活用

良い実装例

なぜこの実装が良いのか

  • 動的リソース登録が必要な状況に限定
  • ExitStack以外の部分が平易
  • 解放順序が自明
  • 登録責務を関数スコープに閉じている
# multi_file_merger.py

from contextlib import ExitStack

def merge_files(output_file, input_files):
    with open(output_file, 'w') as out, ExitStack() as stack:
        files = [stack.enter_context(open(fname)) for fname in input_files]
        for f in files:
            out.write(f.read())
補足

入力ファイル数が実行時に決まるため、withネストでは表現困難。ExitStackの典型的適正用途です。

レビュー観点

  • ExitStack採用理由が設計説明可能か
  • enter_context登録粒度が整理されているか
  • 動的要素でのみ活用されているか
  • finally代替用途になっていないか
  • 静的構造で書けるケースで濫用していないか

良くない実装例: ケース1（静的ネスト代替乱用）

# bad_static_emulation.py

from contextlib import ExitStack

def archive_files(file1, file2, output_file):
    with ExitStack() as stack:
        f1 = stack.enter_context(open(file1))
        f2 = stack.enter_context(open(file2))
        out = stack.enter_context(open(output_file, "w"))
        out.write(f1.read())
        out.write(f2.read())

@Reviewer
静的ネストで十分表現可能なケースです。ExitStackを使用する設計理由が不要です。

問題点

  • withネストで自然に書ける構造をExitStackに置き換え
  • 読み手に不要な抽象化負荷を強制
  • 設計上のExitStack導入理由が欠落

改善例

# good_static_with.py

def archive_files(file1, file2, output_file):
    with open(file1) as f1, open(file2) as f2, open(output_file, "w") as out:
        out.write(f1.read())
        out.write(f2.read())

静的数・静的順序の場合は素直にwithネストを優先。ExitStackは「避けるもの」ではなく「必要時だけ登場する高度構文」と認識します。

良くない実装例: ケース2（責務分離崩壊・登録箇所混濁）

# bad_registration_scatter.py

from contextlib import ExitStack

def open_input(stack, filename):
    f = open(filename)
    stack.enter_context(f)
    return f

def merge_files(output_file, input_files):
    with ExitStack() as stack:
        files = [open_input(stack, fname) for fname in input_files]
        with open(output_file, "w") as out:
            for f in files:
                out.write(f.read())

@Reviewer
enter_contextの登録責務が複数関数に分散し、読み手が管理対象を追跡しづらくなります。登録集中管理を検討してください。

問題点

  • 登録責務が複数関数に散在
  • リソース解放対象の可視性が分断
  • レビュー難易度上昇

改善例

# good_registration_centralize.py

from contextlib import ExitStack

def merge_files(output_file, input_files):
    with open(output_file, "w") as out, ExitStack() as stack:
        files = [stack.enter_context(open(fname)) for fname in input_files]
        for f in files:
            out.write(f.read())

enter_context登録は1カ所に集中管理が基本です。レビューでは登録責務の集中度を読み取ります。

良くない実装例: ケース3（ExitStackのfinally代替化）

# bad_finally_emulation.py

from contextlib import ExitStack

class Connection:
    def open(self):
        print("open")
    def close(self):
        print("close")

def use_resource():
    with ExitStack() as stack:
        conn = Connection()
        conn.open()
        stack.callback(conn.close)
        # 実処理

@Reviewer
close責務の代替手段としてcallbackを使うと可読性が低下します。通常はcontextmanager化すべきです。

問題点

  • contextlib.callbackをfinally代替用途に濫用
  • 読み手がclose責務を追いづらい
  • コンテキスト化で済む構造の無理なExitStack化

改善例

# good_contextmanager_conversion.py

from contextlib import contextmanager

class Connection:
    def open(self):
        print("open")
    def close(self):
        print("close")

@contextmanager
def managed_connection():
    conn = Connection()
    conn.open()
    try:
        yield conn
    finally:
        conn.close()

def use_resource():
    with managed_connection() as conn:
        # 実処理
        pass

ExitStackを使わずcontextmanagerで責務分離する方が維持性が高い設計です。レビュー時の優先指摘対象になります。

観点チェックリスト

まとめ

ExitStackは静的構造では表現困難な場面でのみ登場すべき特殊用途です。
レビューアーは「ExitStackを本当に要する状況か？」を常に最上流で問い直します。
特に

  • 静的ネスト代替していないか
  • 登録責務が散在していないか
  • finally代替に濫用していないか

この3軸はレビュー現場で非常に高頻度で指摘ポイントになります。
ExitStackレビューは"必要以上の抽象化臭"を検知する技術訓練に直結します。