Golang项目配置管理神器之viper的介绍与使用详解

CK持续成长 2024-09-29 17:31:51编程技术

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在现代软件开发中，配置管理是一个至关重要的环节。有效的配置管理不仅可以提高开发效率，还能增强应用的可维护性和可扩展性。Golang作为一门流行的编程语言，拥有丰富的生态系统，其中包括许多优秀的配置管理工具。在这篇文章中，我们将深入探讨Viper，一个广受欢迎的Golang项目配置管理神器。Viper不仅支持多来源、多格式的配置读取，还提供了强大的配置热更新功能，使得开发者可以更加灵活和便捷地管理应用程序的配置。

1. viper的介绍

viper是go一个强大的流行的配置解决方案的库。viper是spf13的另外一个重量级库。有大量项目都使用该库，比如hugo, docker等。它基本上可以处理所有类型的配置需求和格式, viper支持功能

设置默认配置
支持各种配置文件，如JSON，TOML, YAML, HCL, envfile和Java属性配置文件
支持监听文件变化以及重新读取配置
支持从环境变量读取配置
支持从远程配置系统(etcd或Consul)读取配置，并能监听远程配置修改
支持从命令行标志Flag读取配置，比如搭配cobra使用
支持读取缓冲区数据

Viper主要为我们做以下工作:

查找、加载和解组JSON、TOML、YAML、HCL、INI、envfile或Java属性格式的配置文件。
提供一种机制来为不同的配置选项设置默认值。
提供一种机制来为通过命令行标志指定的选项设置覆盖值。
提供别名系统，以便在不破坏现有代码的情况下轻松重命名参数。
当用户提供了与默认值相同的命令行或配置文件时，很容易区分它们。

viepr的安装很简单，直接再工程中使用go get命令安装即可

$ go get github.com/spf13/viper

2. viper的使用

2.1 Viper对象的创建

Viper的是viper库的主要实现对象, viper提供了下面的方法可以获取Viper实例：

func GetViper() *Viper
func New() *Viper
func NewWithOptions(opts ...Option) *Viper
func Sub(key string) *Viper

使用viper.GetViper()获取的为全局的Viper实例对象,默认使用viper包使用也是该全局Viper实例。查看viper的源码，可以看到viper默认提供了一个全局的Viper实例：

var v *Viper
 
func init() {
	v = New()
}
 
// New returns an initialized Viper instance.
func New() *Viper {
	v := new(Viper)
	v.keyDelim = "."
	v.configName = "config"
	v.configPermissions = os.FileMode(0o644)
	v.fs = afero.NewOsFs()
	v.config = make(map[string]interface{})
	v.override = make(map[string]interface{})
	v.defaults = make(map[string]interface{})
	v.kvstore = make(map[string]interface{})
	v.pflags = make(map[string]FlagValue)
	v.env = make(map[string][]string)
	v.aliases = make(map[string]string)
	v.typeByDefValue = false
	v.logger = jwwLogger{}
 
	v.resetEncoding()
 
	return v
}

New和NewWithOptions为我们提供了创建实例的方法

func New1() *viper.Viper {
	return viper.New()
}
 
func New2() *viper.Viper {
	return viper.NewWithOptions()
}

Sub为我们读取子配置项提供了一个新的实例Viper

v := viper.Sub("db")
url := v.Get("url")
log.Printf("mysql url:%s\n", url)

2.2 预设一些默认配置

viper.SetDefault("ContentDir", "content")
viper.SetDefault("Taxonomies", map[string]string{"tag": "tags", "category": "categories"})
 
viper.SetDefault("redis.port", 6379)
viper.SetDefault("mysql.url", "root:root@tcp(127.0.0.1:3306)/stock?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local")

2.3 从命令行工具的选项参数Flags读取

viper主要提供了以下四个方法，可以绑定行参数的输出的选项值：

func (v *Viper) BindFlagValue(key string, flag FlagValue) error
func (v *Viper) BindFlagValues(flags FlagValueSet) (err error)
func (v *Viper) BindPFlag(key string, flag *pflag.Flag) error
func (v *Viper) BindPFlags(flags *pflag.FlagSet) error

这里我们主要结合之前讲的cobra库中的pflag来讲解一下viper对Flags选项参数的绑定。
在cobra中，我们主要通过cobra.Command来组织不同的命令和子命令，这里我们我通过在root根命令来做测试。代码如下：

func init(){
	rootCmd.Flags().String("author", "YOUR NAME", "Author name for copyright attribution")
	rootCmd.Flags().String("email", "YOUR EMAIL", "Author email for contact")
 
	// 绑定多个key-value值
	viper.BindPFlags(rootCmd.Flags())
 
  // 单个绑定不同的key
	viper.BindPFlag("author", rootCmd.Flags().Lookup("author"))
	viper.BindPFlag("email", rootCmd.Flags().Lookup("email"))
 
	rootCmd.AddCommand(version.VersionCmd)
}

在cobra的命令的run回调方法中，我们通过viper的来获取输入的选项值

func run(){
	fmt.Println("go root cmd run")
 
	fmt.Println(viper.GetString("author"))
 
	fmt.Println(viper.GetString("email"))
}

启动饮用，传入参数测试一下：

go run main.go --author ckeen --email ck@gmail.com

查看一下打印结果，可以看到从viper成功获取到以flag传入的参数值：

➜  cli git:(master) ✗ go run main.go --author keen --email ck@gmail.com
go root cmd run
ckeen
ck@gmail.com

2.4 从环境变量读取

viper支持环境变量的函数：

func (v *Viper) AutomaticEnv()			// 开启绑定环境变量
func (v *Viper) BindEnv(input ...string) error		// 绑定系统中某个环境变量
func (v *Viper) SetEnvKeyReplacer(r *strings.Replacer)
func (v *Viper) SetEnvPrefix(in string)

使用方法：

使用AutomaticEnv()开启绑定环境变量，没开启的时候不会从环境变量获取，开启后可以获取环境变量的值。如果不想开启所有环境变量值，可以使用BindEnv(input …string)方法绑定单个环境变量的绑定，那么只有该绑定的环境变量的key才能获取到值

绑定环境变量后，可以使用正常的Get方法来获取变量值，示例代码如下：

func testEnv(){
	v := New1()
 
	os.Setenv("CK_HOME","123")
	os.Setenv("CK_NAME","ckeen")
 
	v.AutomaticEnv()
	//v.BindEnv("SHELL")
	v.AllowEmptyEnv(true)
 
	log.Printf("os env:%+v\n", os.Environ())
 
	log.Printf("env: %+v\n", v.Get("HOME"))
	log.Printf("env: %+v\n", v.Get("SHELL"))
 
	v.SetEnvPrefix("CK")
 
	log.Printf("ck-home: %+v\n", v.Get("HOME"))
	log.Printf("ck-email: %+v\n", v.Get("NAME"))
 
}

还可以通过SetEnvPrefix()方法设置环境变量前缀, 前缀和Key之间用下划线分割

2.5 从配置文件读取

下面我们看一下操作实例，先看我们的配置文件app.yml文件：

app:
  name: viper-test
  mode: dev
 
db:
  mysql:
    url: "root:root@tcp(127.0.0.1:3306)/stock?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port:  6067
    db: 0
    passwd: 123456

初始化配置

func InitConfig() (*viper.Viper, error) {
  v := viper.New()
  v.AddConfigPath(".")					// 添加配置文件搜索路径，点号为当前目录
  v.AddConfigPath("./configs")		// 添加多个搜索目录
  v.SetConfigType("yaml")				// 如果配置文件没有后缀，可以不用配置
  v.SetConfigName("app.yml")			// 文件名，没有后缀
	
	// v.SetConfigFile("configs/app.yml")
  
  // 读取配置文件
  if err := v.ReadInConfig(); err == nil {
		log.Printf("use config file -> %s\n", v.ConfigFileUsed())
	} else {
		return nil,err
	}
  return v, nil
}

首先这里我们添加一个配置文件搜索路径，点号表示当前路径，搜索路径可以添加多个然后设置了配置文件类型，这里我们设置文件类型为yaml，

接着我们设置了配置文件名称，这个文件可以从配置的搜索路径从查找。

最后我们通过提供的ReadInConfig()函数读取配置文件

读取配置文件

// 通过.号来区分不同层级，来获取配置值
log.Printf("app.mode=%s\n", v.Get("app.mode"))
log.Printf("db.mysql.url=%s\n", v.Get("db.mysql.url"))
log.Printf("db.redis.host=%s\n", v.GetString("db.redis.host"))
log.Printf("db.redis.port=%d\n", v.GetInt("db.redis.port"))
 
// 使用Sub获取子配置，然后获取配置值
v2 := v.Sub("db")
log.Printf("db.mysql.url:%s\n", v2.Sub("mysql").GetString("url"))
log.Printf("db.redis.host:%s\n", v2.Sub("redis").GetString("host"))
log.Printf("db.redis.port:%s\n", v2.Sub("redis").GetInt("port"))

viper还提供了如下获取类型获取配置项值：

Golang项目配置管理神器之viper的介绍与使用详解

注：其中重要的一个函数IsSet可以用来判断某个key是否被设置

2.6 从远程key/value存储读取

在Viper中启用远程支持，需要在代码中匿名导入viper/remote这个包。

_ "github.com/spf13/viper/remote"

Viper将读取从Key/Value存储中的路径检索到的配置字符串（如JSON、TOML、YAML格式）。viper目前支持Consul/Etcd/firestore三种Key/Value的存储系统。下面我来演示从etcd读取配置：

首先我们安装crypt的工具

go get github.com/bketelsen/crypt/bin/crypt

使用crypt的命令，将app.yml的文件添加到detcd

crypt set --endpoint=http://127.0.0.1:2379 -plaintext /config/app.yml /Users/ckeen/Documents/code/gosource/go-awesome/go-samples/viper/configs/app.yml

添加viper的操作远程资源的配置

_ "github.com/spf13/viper/remote"

实现从远程读取配置

func InitConfigFromRemote() (*viper.Viper,error) {
	v := viper.New()
	// 远程配置
	v.AddRemoteProvider("etcd","http://127.0.0.1:2379","config/app.yml")
	//v.SetConfigType("json")
	v.SetConfigFile("app.yml")
	v.SetConfigType("yml")
 
	if err := v.ReadRemoteConfig(); err == nil {
		log.Printf("use config file -> %s\n", v.ConfigFileUsed())
	} else {
		return nil, err
	}
	return v, nil
}
 
func main(){
  
  v, err := InitConfigFromRemote()
	if err != nil {
		log.Printf("read remote error:%+v\n")
	}
 
	log.Printf("remote read app.mode=%+v\n", v.GetString("app.mode"))
	log.Printf("remote read db.mysql.url=%+v\n", v.GetString("db.mysql.url"))
 
}

测试打印结果

Golang项目配置管理神器之viper的介绍与使用详解

2.7 监听配置变化

viper提供如下两种监听配置的函数，一个是本地的监听和一个远程监听的：

func (v *Viper) WatchConfig()
func (v *Viper) WatchRemoteConfig() error
func (v *Viper) WatchRemoteConfigOnChannel() error

我们主要看一下监听本地文件变更的示例

v, err := InitConfig()
if err != nil {
log.Fatalf("viper读取失败, error:%+v\n",err)
}
 
// 监听到文件变化后的回调
v.OnConfigChange(func(e fsnotify.Event) {
  fmt.Println("Config file changed:", e.Name)
  fmt.Println(v.Get("db.redis.passwd"))
})
 
v.WatchConfig()
 
// 阻塞进程退出
time.Sleep(time.Duration(1000000) * time.Second)

我们使用前面的InitConfig()方法来初始化本地文件读取配置，然后设定了监听函数，最后使用WatchConfig()开启本地文件监听。

当我们修改本地配置configs/app.yml的db.redis.passwd的值，然后保存后，我们可以看到控制台有打印最新修改后的值，不要我们重新去获取。

2.8 写入配置到文件

viper提供了如下四个写入配置文件发方法

func (v *Viper) SafeWriteConfig() error
func (v *Viper) SafeWriteConfigAs(filename string) error
func (v *Viper) WriteConfig() error
func (v *Viper) WriteConfigAs(filename string) error

使用SafeWriteConfig()和WriteConfig()时，可以先设定SetConfigFile()设定配置文件的路径。配置写入示例：

v := New1()
v.SetConfigFile("./hello.yml")
 
log.Printf("config path:%+v\n", v.ConfigFileUsed())
 
v.SetDefault("author","CKeen")
v.SetDefault("email", "ck@gmail.com")
 
v.Set("hello", "foo")
 
v.Set("slice", []string {"slice1","slice2","slice3"})
 
v.SetDefault("test.web", "https://ckeen.cn")
 
v.WriteConfig()
 
//v.WriteConfigAs("./hello.yml")

如果使用SafeWriteConfigAs()或者WriteConfigAs()方法，则直接传入配置文件路径即可。

3. 源码分析--配置读取的顺序

通过上面的示例我们知道，viper读取配置主要通过一系列Get方法来实现，我们从Get方法跳转到源码可以发现，主要获取的配置值的为find方法，方法实现如下：

func (v *Viper) find(lcaseKey string, flagDefault bool) interface{} {
	var (
		val    interface{}
		exists bool
		path   = strings.Split(lcaseKey, v.keyDelim)
		nested = len(path) > 1
	)
 
	// compute the path through the nested maps to the nested value
	if nested && v.isPathShadowedInDeepMap(path, castMapStringToMapInterface(v.aliases)) != "" {
		return nil
	}
 
	// if the requested key is an alias, then return the proper key
	lcaseKey = v.realKey(lcaseKey)
	path = strings.Split(lcaseKey, v.keyDelim)
	nested = len(path) > 1
 
	// Set() override first
	val = v.searchMap(v.override, path)
	if val != nil {
		return val
	}
	if nested && v.isPathShadowedInDeepMap(path, v.override) != "" {
		return nil
	}
 
	// PFlag override next
	flag, exists := v.pflags[lcaseKey]
	if exists && flag.HasChanged() {
		switch flag.ValueType() {
		case "int", "int8", "int16", "int32", "int64":
			return cast.ToInt(flag.ValueString())
		case "bool":
			return cast.ToBool(flag.ValueString())
		case "stringSlice", "stringArray":
			s := strings.TrimPrefix(flag.ValueString(), "[")
			s = strings.TrimSuffix(s, "]")
			res, _ := readAsCSV(s)
			return res
		case "intSlice":
			s := strings.TrimPrefix(flag.ValueString(), "[")
			s = strings.TrimSuffix(s, "]")
			res, _ := readAsCSV(s)
			return cast.ToIntSlice(res)
		case "stringToString":
			return stringToStringConv(flag.ValueString())
		default:
			return flag.ValueString()
		}
	}
	if nested && v.isPathShadowedInFlatMap(path, v.pflags) != "" {
		return nil
	}
 
	// Env override next
	if v.automaticEnvApplied {
		// even if it hasn't been registered, if automaticEnv is used,
		// check any Get request
		if val, ok := v.getEnv(v.mergeWithEnvPrefix(lcaseKey)); ok {
			return val
		}
		if nested && v.isPathShadowedInAutoEnv(path) != "" {
			return nil
		}
	}
	envkeys, exists := v.env[lcaseKey]
	if exists {
		for _, envkey := range envkeys {
			if val, ok := v.getEnv(envkey); ok {
				return val
			}
		}
	}
	if nested && v.isPathShadowedInFlatMap(path, v.env) != "" {
		return nil
	}
 
	// Config file next
	val = v.searchIndexableWithPathPrefixes(v.config, path)
	if val != nil {
		return val
	}
	if nested && v.isPathShadowedInDeepMap(path, v.config) != "" {
		return nil
	}
 
	// K/V store next
	val = v.searchMap(v.kvstore, path)
	if val != nil {
		return val
	}
	if nested && v.isPathShadowedInDeepMap(path, v.kvstore) != "" {
		return nil
	}
 
	// Default next
	val = v.searchMap(v.defaults, path)
	if val != nil {
		return val
	}
	if nested && v.isPathShadowedInDeepMap(path, v.defaults) != "" {
		return nil
	}
 
	if flagDefault {
		// last chance: if no value is found and a flag does exist for the key,
		// get the flag's default value even if the flag's value has not been set.
		if flag, exists := v.pflags[lcaseKey]; exists {
			switch flag.ValueType() {
			case "int", "int8", "int16", "int32", "int64":
				return cast.ToInt(flag.ValueString())
			case "bool":
				return cast.ToBool(flag.ValueString())
			case "stringSlice", "stringArray":
				s := strings.TrimPrefix(flag.ValueString(), "[")
				s = strings.TrimSuffix(s, "]")
				res, _ := readAsCSV(s)
				return res
			case "intSlice":
				s := strings.TrimPrefix(flag.ValueString(), "[")
				s = strings.TrimSuffix(s, "]")
				res, _ := readAsCSV(s)
				return cast.ToIntSlice(res)
			case "stringToString":
				return stringToStringConv(flag.ValueString())
			default:
				return flag.ValueString()
			}
		}
		// last item, no need to check shadowing
	}
 
	return nil
}

通过源码，我们可以知道viper读取配置的优先级顺序：alias别名 > 调用Set设置 > flag > env > config > key/value store > default

还有一个注意点:viper配置键不区分大小写，因为viper内部对key统一转为了小写。

4. 参考资料

viper的包地址：viper package - github.com/spf13/viper - Go Packages

viper的github地址： GitHub - spf13/viper: Go configuration with fangs

总结

通过本文的介绍，我们深入了解了Viper在Golang项目配置管理中的强大功能和便捷使用方法。Viper通过支持多来源、多格式的配置读取，以及提供配置热更新功能，大大简化了配置管理的复杂性，提升了开发效率和应用的可维护性。无论是初学者还是经验丰富的开发者，都能从Viper的使用中受益匪浅。希望本文能够帮助你更好地理解和使用Viper，从而优化你的Golang项目配置管理流程。

Golang viper

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THE END

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