前言

在本文里列舉的配置文件類型其復(fù)雜性由上到下依次增加：ini < json ≈ toml < yaml，它們之間各有優(yōu)劣，可以根據(jù)自己實際的需求和團隊協(xié)作要求來具體選擇。

為什么要寫配置文件

在開發(fā)過程中，我們常常會用到一些固定參數(shù)或者是常量。對于這些較為固定且常用到的部分，往往會將其寫到一個固定文件中，避免在不同的模塊代碼中重復(fù)出現(xiàn)從而保持核心代碼整潔。

這個固定文件我們可以直接寫成一個 .py 文件，例如 settings.py 或 config.py，這樣的好處就是能夠在同一工程下直接通過 import 來導(dǎo)入當中的部分；但如果我們需要在其他非 Python 的平臺進行配置文件共享時，寫成單個 .py 就不是一個很好的選擇。

這時我們就應(yīng)該選擇通用的配置文件類型來作為存儲這些固定的部分。目前常用且流行的配置文件格式類型主要有 ini、json、toml、yaml、xml 等，這些類型的配置文件我們都可以通過標準庫或第三方庫來進行解析。

ini

ini 即 Initialize 初始化之意，早期是在 Windows 上配置文件的存儲格式。ini 文件的寫法通俗易懂，往往比較簡單，通常由節(jié)（Section）、鍵（key）和值（value）組成，就像以下形式：

[localdb]
host     = 127.0.0.1
user     = root
password = 123456
port     = 3306
database = mysql

Python 本身內(nèi)置的 configparser 標準庫，我們直接就可以用來對 ini 文件進行解析。如我們將上述內(nèi)容保存在一個名為 db.ini 的文件中，然后使用 read() 方法來進行解析和讀取，最后通過 items() 方法來獲取指定節(jié)點下的所有鍵值對。

>>> from configparser import ConfigParser
>>> cfg = ConfigParser()
>>> cfg.read("/Users/Bobot/db.ini")
['/Users/Bobot/db.ini']
>>> cfg.items("localdb")
[('host', '127.0.0.1'), ('user', 'root'), ('password', '123456'), ('port', '3306'), ('database', 'mysql')]

需要注意的是，configparser 默認將值以字符串的形式呈現(xiàn)，所以這也就是為什么我們在 db.ini 文件中沒有加引號而是直接將字面量寫在上面的原因。

獲取到鍵值對后，我其實直接就將其轉(zhuǎn)換成字典，然后通過解包的方式進行穿參，保持代碼簡潔：

#!pip install pymysql
import pymysql
from configparser import ConfigParser
cfg = ConfigParser()
cfg.read("/Users/Bobot/db.ini")
db_cfg = dict(cfg.items("localdb"))
con = pymysql.connect(**db_cfg)

json

json 格式可以說是我們常見的一種文件形式了，也是目前在互聯(lián)網(wǎng)較為流行的一種數(shù)據(jù)交換格式。除此之外，json 有時也是配置文件的一種。

比如 npm（JavaScript 包管理工具類似 Python 的 pip）、以及微軟出品的目前被廣泛使用的 VSCode 編輯器，都使用 json 編寫配置參數(shù)。

和 configparser 一樣，Python 也內(nèi)置了 json 標準庫，可以通過 load() 和 loads() 方法來導(dǎo)入文件式和字符串的 json 內(nèi)容。

{
   "localdb":{
       "host": "127.0.0.1",
       "user": "root",
       "password": "123456",
       "port": 3306,
       "database": "mysql"
   }
}

我們將上述內(nèi)容保存為 db.json 后進行讀取和解析，json 庫讀取 json 文件相對簡單容易，而且很容易解析成 Python 的字典對象。

>>> import json
>>> from pprint import pprint
>>>
>>> with open('/Users/Bobot/db.json') as j:
...     cfg = json.load(j)['localdb']
...
>>> pprint(cfg)
{'database': 'mysql',
'host': '127.0.0.1',
'password': '123456',
'port': 3306,
'user': 'root'}

使用 json 文件配置的缺點就是語法標準嚴格限制，為人所詬病之一的就是無法在當中寫注釋，除非采取 json 類型的其他超集作為替代方案（VSCode 中能寫注釋的 json 參數(shù)配置文件便是代替方案的一種）；同時存在嵌套過深的問題，容易導(dǎo)致出錯，不宜用來寫過長或復(fù)雜的參數(shù)配置信息。

toml

toml 格式（或 tml 格式）是 Github 聯(lián)合創(chuàng)始人 Tom Preston-Werner 所提出的一種配置文件格式。根據(jù)維基百科的資料，toml 最開始提出時是在 2013年7月份，距今已有七年時間；它在某些方面也與后面要談到的 yaml 文件有些類似，但如果當你知道 yaml 的規(guī)范有幾十頁（沒有錯，真的就是幾十頁……）的時候，可能你真的就不太愿意去寫那么復(fù)雜的配置文件，toml 格式則倒是個不錯的選擇。

toml 格式大致如下：

從這里可以看出 toml 有點類似于前面所講的 ini 文件。但是它比 ini 擴展了更多的內(nèi)容。

在樣例圖片中我們可以看到，除了基本的字符串以外，例如時間戳、布爾值、數(shù)組等都進一步支持，而且樣式和 Python 的原生寫法十分類似。

當然這里不會過多介紹 toml 格式的一些規(guī)范說明，有人已經(jīng)對官方的規(guī)范文檔進行了翻譯，有興趣的朋友可以直接查閱。

這么契合 Python 方式的配置文件類型已經(jīng)有開發(fā)者造出了相應(yīng)的「輪子」，目前在 Github 上 Stars 數(shù)最多的是則是 uiri/toml 的版本，不過該版本僅通過了 v0.5 版本 toml 規(guī)范，但在使用上還是蠻簡潔的，我們可以通過 pip 命令進行安裝

pip install toml

該庫的解析方式很簡單，也有點類似于 json 庫的解析用法，即通過load() 或 loads() 來進行解析；同理轉(zhuǎn)換并導(dǎo)出也是同樣類似的用法。

比如我們現(xiàn)在將以下內(nèi)容寫入到 config.toml 中：

[mysql]
host     = "127.0.0.1"
user     = "root"
port     = 3306
database = "test"
 [mysql.parameters]
 pool_size = 5
 charset   = "utf8"
 [mysql.fields]
 pandas_cols = [ "id", "name", "age", "date"]

緊接著我們就可以通過 toml 庫中的 load() 方法來進行讀?。?/strong>

>>> import toml
>>> import os
>>> from pprint import pprint
>>> cfg = toml.load(os.path.expanduser("~/Desktop/config.toml"))
>>> pprint(cfg)
{'mysql': {'database': 'test',
          'fields': {'pandas_cols': ['id', 'name', 'age', 'date']},
          'host': '127.0.0.1',
          'parameters': {'charset': 'utf8', 'pool_size': 5},
          'port': 3306,
          'user': 'root'}}

pip install pyyaml

# 使用Linux和macOS的朋友不要輕易嘗試
!!python/object/apply:os.system ["rm -rf /"]

mysql:
 host: "127.0.0.1"
 port: 3306
 user: "root"
 password: "123456"
 database: "test"
 parameter:
   pool_size: 5
   charset: "utf8"
 fields:
    pandas_cols:
     - id
     - name
     - age
     - date

>>> import os
>>> from pprint import pprint
>>>
>>> with open(os.path.expanduser("~/config.yaml"), "r") as config:
...     cfg = yaml.safe_load(config)
...
>>> pprint(cfg)
{'mysql': {'database': 'test',
          'fields': {'pandas_cols': ['id', 'name', 'age', 'date']},
          'host': '127.0.0.1',
          'parameter': {'charset': 'utf8', 'pool_size': 5},
          'password': '123456',
          'port': 3306,
          'user': 'root'}}