YAML 快速上手

恋喵大鲤鱼

发布于 2024-06-17 09:28:44

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发布于 2024-06-17 09:28:44

文章被收录于专栏：C/C++基础C/C++基础

YAML（YAML Ain’t a Markup Language）是专门用来写配置文件的语言，简洁强大，相比于 JSON 和 XML，更加便于开发人员读写。

YAML 配置文件后缀为.yml 或 .yaml。

1.语法

YAML 的基本语法规则如下：

数据结构采用键值对的形式 key: value。
键冒号后面要加空格（一般为 1 个空格）。
字母大小写敏感。
使用缩进表示层级关系。
缩进只允许使用空格，不允许使用 Tab 键。
缩进空格数可以任意，只要相同层级的元素左侧对齐即可。
字符串值一般不使用引号，必要时可使用。使用双引号表示字符串时，会转义字符串中的特殊字符（例如\n）。使用单引号时不会转义字符串中的特殊字符。
数组中的每个元素单独一行，并以 - 开头。或使用方括号，元素用逗号隔开。注意短横杆和逗号后面都要有空格。
对象中的每个成员单独一行，使用键值对形式。或者使用大括号并用逗号分开。
文档以三个连字符---表示开始，以三个点号...表示结束，二者都是可选的。
文档前面可能会有指令，在这种情况下，需要使用---来表示指令的结束。指令是一个%后跟一个标识符和一些形参。
目前只有两个指令：%YAML指定文档的 YAML 版本，%TAG用于 tag 简写。二者都很少使用。
#表示注释，从这个字符一直到行尾，都会被解析器忽略。

2.历史版本

版本	发布日期
YAML 1.0	29 January 2004
YAML 1.1	18 January 2005
YAML 1.2.0	21 July 2009
YAML 1.2.1	1 October 2009
YAML 1.2.2	1 October 2021

3.数据结构

YAML 支持的数据结构有三种：

对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）、散列（hashes）、字典（dictionary）。
数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence）、列表（list）。
标量：单个不可再分的值

下面分别介绍这三种数据结构。

对象

对象的一组键值对，使用冒号结构表示。

name: Steve

YAML 也允许另一种写法，将所有键值对写成一个行内对象。

who: { name: Steve, age: 18 }

当然，如果对象元素太多一行放不下，那么可以换行。

who:
  name: Steve
  age: 18

数组

一组以连字符开头的行，构成一个数组。注意，连字符后需添加空格。

animals:
  - Cat
  - Dog
  - Goldfish

连字符前可以没有缩进，也就是说下面这种写法也是 OK 的，但是还是建议缩进，因为更加易读。

animals:
- Cat
- Dog
- Goldfish

数组也可以采用行内表示法。

animal: [Cat,Dog,Goldfish]

如果数组元素是一个数组，则可以在连字符下面再缩进输入一个数组。

animals:
  -
    - Cat
    - Dog
  -
    - Fish
    - Goldfish

如果是行内表示，则为：

animals: [[Cat,Dog],[Fish,Goldfish]]

如果数组元素是一个对象，可以写作：

animals:
  - species: dog
    name: foo
  - species: cat
    name: bar

对应的 JSON 为：

{
    "animals": [
        {
            "species": "dog",
            "name": "foo"
        },
        {
            "species": "cat",
            "name": "bar"
        }
    ]
}

复合结构

对象和数组可以结合使用，形成复合结构。

languages:
 - Ruby
 - Perl
 - Python 
websites:
 YAML: yaml.org 
 Ruby: ruby-lang.org 
 Python: python.org 
 Perl: use.perl.org

对应的 JSON 表示如下：

{
  "languages": [
    "Ruby",
    "Perl",
    "Python"
  ],
  "websites": {
    "YAML": "yaml.org",
    "Ruby": "ruby-lang.org",
    "Python": "python.org",
    "Perl": "use.perl.org"
  }
}

标量

标量是最基本、不可再分的值。有以下 7 种：

字符串
布尔值
整数
浮点数
Null
时间
日期

使用一个例子来快速了解标量的基本使用：

boolean: 
    - TRUE	# true、True 都可以
    - FALSE	# false、False 都可以
float:
    - 3.14			# 数值直接以字面量的形式表示
    - 6.8523015e+5	# 可以使用科学计数法
int:
    - 123							# 数值直接以字面量的形式表示
    - 0b1010_0111_0100_1010_1110	# 二进制表示
null:
    nodeName: 'node'
    parent: ~  		 # 使用~表示 null
string:
    - hello			 # 字符串默认不使用引号
    - "Hello world"  # 使用双引号或单引号包裹含有空格或特殊字符（如冒号）的字符串
    - newline
      newline1		 # 字符串可以拆成多行，每一换行符会被转化成一个空格
date:
    - 2018-02-17     # 日期必须使用 ISO 8601 格式，即 yyyy-MM-dd
datetime:
    - 2018-02-17T15:02:31+08:00    # 时间使用 ISO 8601 格式，时间和日期之间使用 T 连接，+08:00 表示时区

YAML 字符串有三种表示方式：

无引号
双引号
单引号

字符串默认不需要引号，但是如果字符串包含空格或特殊字符（如冒号），需要加引号。

双引号字符串允许在字符串中使用转义序列来表示特殊字符，例如 \n 表示换行，\t 表示制表符，以及 \" 表示双引号。

单引号字符串被视为纯粹的字面字符串，不支持转义序列。

如果字符串含有单引号，可以使用双引号包裹，反之亦然。

4.引用

锚点 & 和别名 *，可以用来完成引用。

defaults: &defaults
  adapter:  postgres
  host:     localhost

development:
  database: myapp_development
  <<: *defaults

等同于下面的配置。

defaults:
  adapter:  postgres
  host:     localhost

development:
  database: myapp_development
  adapter:  postgres
  host:     localhost

& 用来建立锚点（defaults），<< 表示合并到当前数据，* 用来引用锚点。

5.文本块

如果想引入多行的文本块，可以使用 |，|+，|-，>，>+，>-。

当内容换行时，保留换行符。

如果最后一行有多个换行符，只保留一个换行符。

linefeed1: |
  some
  text
linefeed2: |
  some
  text
  
linefeed3: |
  some

  text

对应的 JSON 为：

{
    "linefeed1": "some\ntext\n",
    "linefeed2": "some\ntext\n",
    "linefeed3": "some\n\ntext\n"
}

|+

当内容换行时，保留换行符。

与 | 的区别是，如果最后一行有多个换行符，则保留实际数目。

linefeed1: |+
  some
  text
linefeed2: |+
  some
  text
  
linefeed3: |+
  some

  text

对应的 JSON 为：

{
    "linefeed1": "some\ntext\n",
    "linefeed2": "some\ntext\n\n",
    "linefeed3": "some\n\ntext\n"
}

|-

当内容换行时，保留换行符，但最后的换行符不保留。

linefeed1: |-
  some
  text
linefeed2: |-
  some
  text
  
linefeed3: |-
  some

  text

对应的 JSON 为：

{
    "linefeed1": "some\ntext",
    "linefeed2": "some\ntext",
    "linefeed3": "some\n\ntext"
}

当内容换行时，替换为空格，但保留最后一行的换行符。

如果最后一行有多个换行符，只保留一个换行符。

linefeed1: >
  some
  text
linefeed2: >
  some
  text
  
linefeed3: >
  some

  text

对应的 JSON 为：

{
    "linefeed1": "some text\n",
    "linefeed2": "some text\n",
    "linefeed3": "some\ntext\n"
}

>+

当内容换行时，替换为空格，但保留最后一行的换行符。

与 > 的区别是，如果最后一行有多个换行符，则保留实际数目。

linefeed1: >+
  some
  text
linefeed2: >+
  some
  text
  
linefeed3: >+
  some

  text

对应的 JSON 为：

{
    "linefeed1": "some text\n",
    "linefeed2": "some text\n\n",
    "linefeed3": "some\ntext\n"
}

>-（缺省行为）

当内容换行时，替换为空格，不保留最后一行的换行符。

linefeed1: >-
  some
  text
linefeed2: >-
  some
  text
  
linefeed3: >-
  some

  text

对应的 JSON 为：

{
    "linefeed1": "some text",
    "linefeed2": "some text",
    "linefeed3": "some\ntext"
}

注意：以上 6 个特殊字符，|- 和 >- 用得最多。

6.显示指定类型

有时需要显示指定某些值的类型，可以使用 !（感叹号）显式指定类型。

! 单叹号通常是自定义类型，!! 双叹号是内置类型。

# !!str 指定为字符串
string.value: !!str HelloWorld!
# !!timestamp 指定为日期时间类型
datetime.value: !!timestamp 2021-04-13T02:31:00+08:00

内置的类型如下：

!!int：整数类型
!!float：浮点类型
!!bool：布尔类型
!!str：字符串类型
!!binary：二进制类型
!!timestamp：日期时间类型
!!null：空值
!!set：集合类型
!!omap，!!pairs：键值列表或对象列表
!!seq：序列
!!map：散列表类型

7.单文件多文档

一个 yaml 文件可以包含多个 yaml 文档，使用三个连字符---分隔。

a: 10
b: 
	- 1
	- 2
	- 3
---
a: 20
b: 
	- 4
	- 5

这种情况在 K8S 和 SpringBoot 中非常常见。

比如 SpringBoot 在一个 application.yml 文件中，通过 — 分隔多个不同配置，根据 spring.profiles.active 的值来决定启用哪个配置。

# 公共配置
spring:
  profiles:
    active: prod #使用名为 prod 的配置，这里可以切换成 dev。
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test_db?serverTimezone=UTC&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true
    password: 123456
    username: root
---
# 开发环境配置
spring:
  profiles: dev #profiles属性代表配置的名称。

server:
  port: 8080
---
# 生产环境配置
spring:
  profiles: prod

server:
  port: 80

8.解析

下面以 YAML 表示一个简单的后台服务配置：

name: UserProfileServer
maxconns: 1000
queuecap: 10000
queuetimeout: 300
loginfo:
  loglevel: ERROR
  logsize: 10M
  lognum: 10
  logpath: /usr/local/app/log

下面以 Go 语言为例，解析上面的 YAML 配置。

因为 Go 官方并没有提供解析 YAML 的标准库，所以这里基于第三方开源库 go-yaml 来完成对 YAML 文件的解析。

第一步，将 YAML 配置文件的内容在 Convert YAML to Go struct 转换为 Go struct。

type Server struct {
	Name         string `yaml:"name"`
	Maxconns     int    `yaml:"maxconns"`
	Queuecap     int    `yaml:"queuecap"`
	Queuetimeout int    `yaml:"queuetimeout"`
	Loginfo      struct {
		Loglevel string `yaml:"loglevel"`
		Logsize  string `yaml:"logsize"`
		Lognum   int    `yaml:"lognum"`
		Logpath  string `yaml:"logpath"`
	} `yaml:"loginfo"`
}

第二步，利用第三方开源库 go-yaml 来完成对 YAML 文件的解析。

package main

import(
	"io/ioutil"
	"fmt"
	"os"	

	yaml "gopkg.in/yaml.v3"
)

func main() {
  file, err := os.Open("server.yaml")
  if err != nil {
    fmt.Printf("error:%v\n", err)
    return
  }
  defer file.Close()

  data, err := ioutil.ReadAll(file)
  if err != nil {
    fmt.Printf("error:%v\n", err)
    return
  }
  v := Server{}
  err = yaml.Unmarshal(data, &v)
  if err != nil {
    fmt.Printf("error:%v\n", err)
    return
  }
  fmt.Printf("%+v\n", v)
}

运行输出：

{Name:UserProfileServer Maxconns:1000 Queuecap:10000 Queuetimeout:300 Loginfo:{Loglevel:ERROR Logsize:10M Lognum:10 Logpath:/usr/local/app/log}}

9.完整示例

%YAML 1.2
---
receipt:     Oz-Ware Purchase Invoice
date:        2012-08-06
customer:
    given:   Dorothy
    family:  Gale
   
items:
    - part_no:   A4786
      descrip:   Water Bucket (Filled)
      price:     1.47
      quantity:  4

    - part_no:   E1628
      descrip:   High Heeled "Ruby" Slippers
      size:      8
      price:     133.7
      quantity:  1

bill-to:  &id001
    street: | 
            123 Tornado Alley
            Suite 16
    city:   East Centerville
    state:  KS

ship-to:  *id001   

specialDelivery:  >
    Follow the Yellow Brick
    Road to the Emerald City.
    Pay no attention to the
    man behind the curtain.
...

注意在 YAML 中，字符串不一定要用双引号标示。另外，在缩进中空白字符的数目并不是非常重要，只要相同层次结构的元素左侧对齐就可以了（不过不能使用 TAB 字符）。

%YAML 1.2 表示版本。

这个文件的顶层由七个键值组成：其中一个键值"items"，是两个元素构成的数组（或称清单），这数组中的两个元素同时也是包含了四个键值的散列表。

文件中重复的部分用这个方法处理：使用锚点（&）和引用（*）标签将"bill-to"散列表的内容复制到"ship-to"散列表。也可以在文件中加入选择性的空行，以增加可读性。

在一个文件中，可同时包含多个文件，并用---分隔。选择性的符号...可以用来表示文件结尾（在流通信中，这非常有用，可以在不关闭流的情况下，发送结束信号）。