Go项目开发中如何读取应用配置详解

几乎所有的后端服务都需要一些配置项来配置我们的服务，一些小型的项目，配置不是很多，可以选择只通过命令行参数来传递配置，但是大型项目配置很多，通过命令行参数传递就变的很麻烦，不好维护，标准的解决方案是将这些配置信息保存在配置文件中，由程序启动时加载和解析。所以对于一个稍微大型点的系统，配置文件加载和解析就是一个刚需。Go 生态中有很多包可以加载并解析配置，目前最受欢迎的是 Viper 包。

Viper 包介绍

Viper 是 Go 应用程序现代化、完整的解决方案，能够处理不同格式的配置文件，让我们在构建现代应用程序时，不必担心配置文件格式。Viper 也能够满足我们对应用配置的各种需求。Viper有 很多特性，其中一些比较重要的特性如下：

• 支持默认配置。
• 支持从 json、toml、yaml、yml、properties、props、prop、hcl、dotenv、env 格式的文件中读取数据。
• 实时监控和重新读取配置文件（可选）。
• 支持从环境变量中读取配置。
• 支持从远程配置系统（etcd 或 Consul）读取并监控配置变化。
• 从命令行参数读取配置。
• 支持从 buffer 中读取配置。
• 可以显式的给配置项设置值。

Viper 可以从不同的位置读取配置，不同位置的配置具有不同的优先级，高优先的配置会覆盖低优先级相同的配置，按优先级从高到低排列如下：

• 通过 viper.Set 函数式设置的配置；
• 命令行参数；
• 环境变量；
• 配置文件；
• key/value 存储；
• 默认值。

Viper 因为其强大的特性，越来越多的优秀项目开始使用 Viper 作为其配置解析工具，例如：Hugo、Docker Notary、Clairctl、Mercure 等。

这里需要注意，Viper 配置键不区分大小写。

Viper 使用方法

Viper 有很多功能，这里选择一些常用的、重要的功能来讲解。在使用 viper 的过程中，最重要的2类功能就是读入配置和读取配置，Viper 提供不同的方式来读入配置和读取配置。

读入配置，将配置读入到 viper 中，有如下读入方式：

• 可以设置默认的配置文件名。
• 读取配置文件。
• 监听和重新读取配置文件。
• 从 io.Reader 读取配置。
• 从环境变量读取。
• 从命令行标志读取。
• 从远程 Key/Value 存储读取。
  读取配置，从 viper 中读取配置到应用程序中，viper 提供如下函数，来读取配置：
• Get(key string) interface{}
• Get<Type>(key string) <Type>
• AllSettings() map[string]interface{}

读入配置

设置默认值

一个好的配置系统应该支持默认值。viper 支持对 key 设置默认值，当没有通过配置文件，环境变量，远程配置或命令行标志设置 key 时，设置默认值通常是很有用的，可以使程序即使在没有明确指定配置时，也能够正常运行。例如：

viper.SetDefault("ContentDir", "content")
viper.SetDefault("LayoutDir", "layouts")
viper.SetDefault("Taxonomies", map[string]string{"tag": "tags", "category": "categories"})

读取配置文件

viper 可以读取配置文件来解析配置，支持 json、toml、yaml、yml、properties、props、prop、hcl、dotenv、env 格式的配置文件。Viper 可以搜索多个路径，但目前单个 Viper 实例仅支持单个配置文件。Viper 不默认任何配置搜索路径，将默认决策留给应用程序。

以下是如何使用 Viper 搜索和读取配置文件的示例：

package main

import (
	"fmt"

	"github.com/spf13/pflag"
	"github.com/spf13/viper"
)

var (
	cfg  = pflag.StringP("config", "c", "", "Configuration file.")
	help = pflag.BoolP("help", "h", false, "Show this help message.")
)

func main() {
	pflag.Parse()
	if *help {
		pflag.Usage()
		return
	}

  // 从配置文件中读取配置
	if *cfg != "" {
		viper.SetConfigFile(*cfg)   // 指定配置文件名
		viper.SetConfigType("yaml") // 如果配置文件名中没有文件扩展名，则需要指定配置文件的格式，告诉 viper 以何种格式解析文件
	} else {
		viper.AddConfigPath(".")          // 把当前目录加入到配置文件的搜索路径中
		viper.AddConfigPath("$HOME/.iam") // 配置文件搜索路径，可以设置多个配置文件搜索路径
		viper.SetConfigName("config")     // 配置文件名称（没有文件扩展名）
	}

	if err := viper.ReadInConfig(); err != nil { // 读取配置文件。如果指定了配置文件名，则使用指定的配置文件，否则在注册的搜索路径中搜索
		panic(fmt.Errorf("Fatal error config file: %s \n", err))
	}

	fmt.Printf("Used configuration file is: %s\n", viper.ConfigFileUsed())
}

在加载配置文件出错时，你可以像下面这样处理找不到配置文件的特定情况：

if err := viper.ReadInConfig(); err != nil {
    if _, ok := err.(viper.ConfigFileNotFoundError); ok {
        // 配置文件未找到错误；如果需要可以忽略
    } else {
        // 配置文件被找到，但产生了另外的错误
    }
}

// 配置文件找到并成功解析

viper 支持设置多个配置文件搜索路径，需要注意添加搜索路径的顺序，viper 会根据添加的路径顺序搜索配置文件，如果找到则停止搜索。如果调用 SetConfigFile 直接指定了配置文件名，并且配置文件名没有文件扩展名时，需要显试指定配置文件的格式，以使 viper 能够正确解析配置文件。

如果通过搜索的方式查找配置文件，则需要注意 SetConfigName 设置的配置文件名是不带扩展名的，在搜索时 viper 会在文件名之后追加文件扩展名，并尝试搜索所有支持的扩展类型。比如，如果我们通过 SetConfigName 设置了配置文件名为 config，则 viper 会在注册的搜索路径中，依次搜索：config.json、config.toml、config.yaml、config.yml、config.properties、config.props、config.prop、config.hcl、config.dotenv、config.env。

写入配置文件

读取配置文件很有用，但有时候我们可能需要将程序中当前的配置保存起来，方便后续使用或者 debug，viper 提供了一系列的函数，可以让我们把当前的配置保存到文件中，viper 提供了如下函数来保存配置：

• WriteConfig：保存当前的配置到 viper 当前使用的配置文件中，如果配置文件不存在会报错，如果配置文件存在则覆盖当前的配置文件。
• SafeWriteConfig：保存当前的配置到 viper 当前使用的配置文件中，如果配置文件不存在会报错，如果配置文件存在则返回 file exists 错误。
• WriteConfigAs：保存当前的配置到指定的文件中，如果文件不存在则新建，如果文件存在则会覆盖文件。
• SafeWriteConfigAs：保存当前的配置到指定的文件中，如果文件不存在则新建，如果文件存在则返回 file exists 错误。

根据经验，标记为 Safe 的所有方法都不会覆盖任何文件，而是直接创建（如果不存在），而默认行为是创建或截断。

一个小示例：

viper.WriteConfig()
viper.SafeWriteConfig()
viper.WriteConfigAs("config.running.yaml")
viper.SafeWriteConfigAs("config.running.yaml")

监听和重新读取配置文件

Viper 支持在运行时让应用程序实时读取配置文件，也就是热加载配置。可以通过 WatchConfig 函数热加载配置。在调用 WatchConfig 函数之前，请确保已经添加了配置文件的搜索路径。可选地，可以为 Viper 提供一个回调函数，以便在每次发生更改时运行。

示例：

viper.WatchConfig()
viper.OnConfigChange(func(e fsnotify.Event) {
   // 配置文件发生变更之后会调用的回调函数
	fmt.Println("Config file changed:", e.Name)
})

设置配置值

我们可以通过 viper.Set() 函数来显式设置配置：

viper.Set("user.username", "colin")

注册和使用别名

别名允许多个键引用单个值。示例：

viper.RegisterAlias("loud", "Verbose")
viper.Set("verbose", true) // 效果等同于下面一行代码
viper.Set("loud", true)   // 效果等同于上面一行代码

viper.GetBool("loud") // true
viper.GetBool("verbose") // true

使用环境变量

viper 还支持环境变量，通过如下 5 个函数来支持环境变量：

• AutomaticEnv()
• BindEnv(input ...string) error
• SetEnvPrefix(in string)
• SetEnvKeyReplacer(r *strings.Replacer)
• AllowEmptyEnv(allowEmptyEnv bool)

这里要注意：viper 读取环境变量是区分大小写的。viper 提供了一种机制来确保 ENV 变量是唯一的。通过使用 SetEnvPrefix，可以告诉 Viper 在读取环境变量时使用前缀。BindEnv 和 AutomaticEnv 都将使用此前缀。比如，我们设置了 viper.SetEnvPrefix("VIPER")，当使用 viper.Get("apiversion") 时，实际读取的环境变量是 VIPER_APIVERSION。

BindEnv 需要一个或两个参数。第一个参数是键名，第二个是环境变量的名称，环境变量的名称区分大小写。如果未提供 ENV 变量名，则viper将假定ENV变量名为： 环境变量前缀_键名全大写 ，例如：前缀为VIPER，key为username，则ENV变量名为： VIPER_USERNAME 。当显式提供 ENV 变量名（第二个参数）时，它不会自动添加前缀。例如，如果第二个参数是 id，Viper 将查找环境变量 ID。

在使用 ENV 变量时，需要注意的一件重要事情是，每次访问该值时都将读取它。Viper在调用 BindEnv 时不固定该值。

还有一个魔法函数 SetEnvKeyReplacer，SetEnvKeyReplacer 允许你使用 strings.Replacer 对象来重写 Env 键。如果你想在 Get() 调用中使用 - 或者 . ，但希望你的环境变量使用 _ 分隔符，可以通过 SetEnvKeyReplacer 来实现。比如，我们设置了环境变量 USER_SECRET_KEY=bVix2WBv0VPfrDrvlLWrhEdzjLpPCNYb，但我们想用 viper.Get("user.secret-key")，我们调用函数：

viper.SetEnvKeyReplacer(strings.NewReplacer(".", "_", "-", "_"))

上面的代码，在调用 viper.Get() 函数时，会用 _ 替换 . 和 - 。默认情况下，空环境变量被认为是未设置的，并将返回到下一个配置源。若要将空环境变量视为已设置，可以使用 AllowEmptyEnv 方法。使用环境变量示例如下：

// 使用环境变量
os.Setenv("VIPER_USER_SECRET_ID", "QLdywI2MrmDVjSSv6e95weNRvmteRjfKAuNV")
os.Setenv("VIPER_USER_SECRET_KEY", "bVix2WBv0VPfrDrvlLWrhEdzjLpPCNYb")

viper.AutomaticEnv() // 读取环境变量
viper.SetEnvPrefix("VIPER") // 设置环境变量前缀：VIPER_，如果是 viper，将自动转变为大写。
viper.SetEnvKeyReplacer(strings.NewReplacer(".", "_", "-", "_")) // 将 viper.Get(key) key 字符串中 '.' 和 '-' 替换为 '_'
viper.BindEnv("user.secret-key")
viper.BindEnv("user.secret-id", "USER_SECRET_ID") // 绑定环境变量名到 key

使用标志

viper 支持 pflag 包，能够绑定 key 到 flag。与 BindEnv 类似，在调用绑定方法时，不会设置该值。但在访问它时会设置。对于单个标志，可以调用 BindPFlag() 进行绑定：

viper.BindPFlag("token", pflag.Lookup("token")) // 绑定单个标志

还可以绑定一组现有的pflags（pflag.FlagSet）：

viper.BindPFlags(pflag.CommandLine)             //绑定标志集

读取配置

viper 提供了如下方法来读取配置：

• Get(key string) interface{} ；
• Get<Type>(key string) <Type> ；
• AllSettings() map[string]interface{} ；
• IsSet(key string) bool 。

每一个 Get 方法在找不到值的时候都会返回零值。为了检查给定的键是否存在，可以使用 IsSet() 方法。<Type> 可以是 viper 支持的类型首字母大写：Bool、Float64、Int、IntSlice、String、StringMap、StringMapString、StringSlice、Time、Duration。例如：GetInt()。

读取配置具体使用方法如下：

访问嵌套的键

例如：加载下面的 JSON 文件：

{
    "host": {
        "address": "localhost",
        "port": 5799
    },
    "datastore": {
        "metric": {
            "host": "127.0.0.1",
            "port": 3099
        },
        "warehouse": {
            "host": "198.0.0.1",
            "port": 2112
        }
    }
}

Viper可以通过传入 . 分隔的路径来访问嵌套字段：

viper.GetString("datastore.metric.host") // (返回 "127.0.0.1")

如果 datastore.metric 被直接赋值覆盖（被 flag，环境变量，set() 方法等等），那么 datastore.metric 的所有子键都将变为未定义状态，它们被高优先级配置级别覆盖了。

如果存在与分隔的键路径匹配的键，则直接返回其值。例如：

{
    "datastore.metric.host": "0.0.0.0",
    "host": {
        "address": "localhost",
        "port": 5799
    },
    "datastore": {
        "metric": {
            "host": "127.0.0.1",
            "port": 3099
        },
        "warehouse": {
            "host": "198.0.0.1",
            "port": 2112
        }
    }
}

通过 viper.GetString 获取值：

viper.GetString("datastore.metric.host") // 返回 "0.0.0.0"

提取子树

例如：viper 加载了如下配置：

app:
  cache1:
    max-items: 100
    item-size: 64
  cache2:
    max-items: 200
    item-size: 80

可以通过 viper.Sub 提取子树：

subv := viper.Sub("app.cache1")

subv 现在就代表：

max-items: 100
item-size: 64

反序列化

viper 可以支持将所有或特定的值解析到结构体、map 等。可以通过 2 个函数来实现：

• Unmarshal(rawVal interface{}) error
• UnmarshalKey(key string, rawVal interface{}) error

一个示例：

type config struct {
	Port int
	Name string
	PathMap string `mapstructure:"path_map"`
}

var C config

err := viper.Unmarshal(&C)
if err != nil {
	t.Fatalf("unable to decode into struct, %v", err)
}

如果想要解析那些键本身就包含 . (默认的键分隔符）的配置，则需要修改分隔符：

v := viper.NewWithOptions(viper.KeyDelimiter("::"))

v.SetDefault("chart::values", map[string]interface{}{
    "ingress": map[string]interface{}{
        "annotations": map[string]interface{}{
            "traefik.frontend.rule.type":                 "PathPrefix",
            "traefik.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect": "true",
        },
    },
})

type config struct {
	Chart struct{
        Values map[string]interface{}
    }
}

var C config

v.Unmarshal(&C)

Viper 在后台使用 github.com/mitchellh/mapstructure 来解析值，其默认情况下使用 mapstructure tags。当我们需要将 viper 读取的配置反序列到我们定义的结构体变量中时，一定要使用 mapstructure tags。

序列化成字符串

有时候我们需要将 viper 中保存的所有设置序列化到一个字符串中，而不是将它们写入到一个文件中，示例如下：

import (
    yaml "gopkg.in/yaml.v2"
    // ...
)

func yamlStringSettings() string {
    c := viper.AllSettings()
    bs, err := yaml.Marshal(c)
    if err != nil {
        log.Fatalf("unable to marshal config to YAML: %v", err)
    }
    return string(bs)
}

总结

本文讨论了 Go 语言中用于加载和解析配置文件的 Viper 包。Viper 支持多种格式的配置文件，并提供了许多功能来帮助开发者管理配置。
关键要点包括：

• 配置文件格式：Viper 支持 JSON、TOML、YAML、HCL 和 INI 格式的配置文件。
• 默认值设置：开发者可以为配置键设置默认值，以便在配置文件中未找到该键时使用。
• 读取配置文件：Viper 提供了多种方法来读取配置文件，包括从文件系统、环境变量或命令行参数中读取。
• 监听和重新读取配置文件：Viper 可以监听配置文件的更改，并自动重新加载配置。
• 示例代码：文档提供了一些示例代码，帮助开发者更好地理解和使用 Viper 包。

 到此这篇关于Go项目开发中如何读取应用配置详解的文章就介绍到这了,更多相关Go 读取应用配置内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！