YAML 语法简介与 C# 操作示例

〇、简介

YAML(Yet Another Markup Language)另一种标记语言。

YAML 是一种较为人性化的数据序列化语言,可以配合目前大多数编程语言使用。YAML 的语法比较简洁直观,特点是使用空格来表达层次结构 ,其最大优势在于数据结构方面的表达 ,所以 YAML 更多应用于编写配置文件,其文件一般以 .yml 为后缀

特点:

  • 易于阅读:YAML 使用缩进和比较简洁的语法来表示数据结构,使得它比许多其他数据格式更容易阅读和理解。
  • 数据结构友好:YAML 天然支持标量(如字符串、整数、浮点数)、列表(数组)和映射(字典)等数据结构。
  • 无类型标签:YAML 通过上下文来推断值的类型,不需要显式的类型标签
  • 可交互:YAML 可以在不同的编程语言之间进行交互,因为它有广泛的语言支持
  • 表达能力强:YAML 可以表示复杂的数据结构,并且可以通过锚点和别名来重用数据
  • 可伸缩性:YAML 可以很容易地扩展到新的数据类型,而不需要改变现有的解析器。

YAML 的使用场景包括但不限于:应用程序的配置、数据交换格式、文档撰写、自动化脚本、云计算和服务编排等等。

一、YAML 语法

1.1 基本语法

  • 大小写敏感。

  • 使用缩进表示层级关系。

  • 缩进时不允许使用Tab键,只允许使用空格。

  • 缩进的空格数目不重要,只要相同层级的元素左侧对齐即可。

    YAML

    one:
    two: 2
    three:
    four: 4
    five: 5

    // 转成 JSON 后的格式
    "one": {
    "two": 2,
    "three": {
    "four": 4,
    "five": 5
    }
    }

  • 用 # 标识注释,且只能单行

    我是一行注释

    我是另一行注释

  • 一个 YAML 文件可以包含多个文档

每个文档均以"---"三个横杠开始,如果一个文件中仅一个文档,则可省略

每个文档并不必须使用结束符"..."来表示结束,但是对于网络传输或者流来说,作为明确结束的符号,有利于软件处理。(例如,不需要知道流关闭就能知道文档结束)

---
# 这是第一份文档内容
one: 1
# 其他内容...
...

---
# 这是第二份文档内容
two: 2
# 其他内容...

1.2 数据结构与类型

1.2.1 对象 Mapping

标识以键值对(key: value)形式出现的数据。

  • 格式

在键和值中间加入标识,冒号+空格(: )

# YAML
key: value

// JSON
{
    "key": "value"
}
  • 多层嵌套数据

缩进表示层级关系

# YAML
key:
  child-key1: value1
  child-key2: value2

// JSON
{
    "key": {
      "child-key1": "value1",
      "child-key2": "value2",
    }
}
  • 用一对 {} 花括号包裹,表示一个键值表

键值对之间用**逗号+空格(, )**分隔,类似 JSON。

# YAML
key: { child-key1: value1, child-key2: value2 }

// JSON
{
    "key": {
        "child-key1": "value1",
        "child-key2": "value2"
    }
}
  • 问号+空格(? )表示复杂的键

键是一个列表或键值表时,就需要使用本符号来标记。

# 使用一个列表作为键
[blue, reg, green]: Color
# 等价于
? - blue
  - reg
  - gree
: Color

// JSON
{
    "blue,reg,gree": "Color"
}
  • 多种组合表示

每个结构都可以嵌套组成复杂的表示结构。

# YAML
div:
  - border: {color: red, width: 2px}
  - background: {color: green}
  - padding: [0, 10px, 0, 10px]

// JSON
{
    "div": [
        {
            "border": {
                "color": "red",
                "width": "2px"
            }
        },
        {
            "background": {
                "color": "green"
            }
        },
        {
            "padding": [0, "10px", 0, "10px"]
        }
    ]
}

# YAML
items:
  - item: cpu
    model: i3
    price: ¥800.00
  - item: HD
    model: WD
    price: ¥450.00

// JSON
{
    "items": [
        {
            "item": "cpu",
            "model": "i3",
            "price": "¥800.00"
        },
        {
            "item": "HD",
            "model": "WD",
            "price": "¥450.00"
        }
    ]
}

1.2.2 数组 Sequence

  • 横线+空格(- )开头的数据组成一个数组

    YAML 区块格式(Block Format)

    values:

    • value1
    • value2
    • value3

    YAML 内联格式(Inline Format)

    values: [value1, value2, value3]

    // JSON
    {
    "values": [
    "value1",
    "value2",
    "value3"
    ]
    }

  • 多维数组

    YAML

    values:
    -
    - value1
    - value2
    -
    - value3
    - value4

    // JSON
    {
    "values": [
    [
    "value1",
    "value2"
    ],
    [
    "value3",
    "value4"
    ]
    ]
    }

  • 数组组合

    YAML

    • [blue, red, green] # 列表项本身也是一个列表
    • [Age, Bag]
    • site: {osc:www.oschina.net, baidu: www.baidu.com} # 这里是同 键值表 组合表示

    // JSON
    [
    [
    "blue",
    "red",
    "green"
    ],
    [
    "Age",
    "Bag"
    ],
    {
    "site": {
    "osc:www.oschina.net": null,
    "baidu": "www.baidu.com"
    }
    }
    ]

  • 复合结构

    YAML

    languages:

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

1.2.3 标量 Scalars 基本数据类型-str、bool、int、float、null、datetime...

本章节包含以下部分简介:字符串 String、布尔值 boolean、整数 Integer、浮点数 Float、空 Null、日期时间 datetime、类型强制转换等。

  • 字符串(string、str)

字符串是最常见,也是最复杂的一种数据类型。

字符串一般不需要用引号包裹 ,但是如果字符串中使用了反斜杠"\"开头的转义字符就必须使用引号包裹。

# YAML
strings:
  - Hello without quote # 不用引号包裹
  - Hello
   world # 拆成多行后会自动在中间添加空格
  - 'Hello with single quotes' # 单引号包裹
  - "Hello with double quotes" # 双引号包裹
  - "I am fine. \u263A" # 使用双引号包裹时支持 Unicode 编码
  - "\x0d\x0a is \r\n" # 使用双引号包裹时还支持 Hex 编码
  - 'He said: "Hello!"' # 单双引号支持嵌套"

// JSON
{
    "strings": [
        "Hello without quote",
        "Hello world",
        "Hello with single quotes",
        "Hello with double quotes",
        "I am fine. ☺",
        "\r\n is \r\n",
        "He said: \"Hello!\""
    ]
}

用竖线符" | "来表示保留换行(Newlines preserved)。

每行的前边缩进后边的空白 会被去掉,而额外的缩进和行后的空格会被保留。

# YAML
lines: |
  我是第一行    
  我是第二行
    我是吴彦祖
      我是第四行
  我是第五行

// JSON
{
    "lines": "我是第一行    \n我是第二行\n  我是吴彦祖\n    我是第四行\n我是第五行\n"
}

用右尖括号" > "来表示折叠换行(Newlines folded)。

只有空白行 才会被识别为换行,原来的换行符都会被转换成空格。最后也会以换行符结束。

# YAML
lines: >
  我是第一行
  我也是第一行
  我仍是第一行
  我依旧是第一行

  我是第二行
  这么巧我也是第二行

// JSON
{
    "lines": "我是第一行 我也是第一行 我仍是第一行 我依旧是第一行\n我是第二行 这么巧我也是第二行\n"
}
  • 布尔值(Boolean、bool)

经测试,只有全部大写、全部小写、首字母大写这三种情况,可以自动识别为布尔值。其他情况均转成字符串,如下:

# YAML
boolean:
  - true
  - True
  - TRUE
  - TRue
  - false
  - False
  - FALSE
  - FAlse

// JSON
{
    "boolean": [
        true,
        true,
        true,
        "TRue",
        false,
        false,
        false,
        "FAlse"
    ]
}
  • 整数(Integer、int)

YAML 允许二进制的整数,但前边需要带上标识:'0b'。

# YAML
int:
  - 666
  - 0b0010_1110  # 二进制表示

//JSON
{
    "int": [
        666,
        46
    ]
}
  • 浮点数(Floating-point、float)

允许使用科学计数法,如下代码:

# YAML
float:
  - 3.14
  - 6.8523015e+5 # 使用科学计数法

// JSON
{
    "float": [
        3.14,
        685230.15
    ]
}
  • 空(Null)

    YAML

    nulls:
    - null
    - Null
    - ~
    - # 未指定值

    // JSON
    {
    "nulls": [
    null,
    null,
    null,
    null
    ]
    }

  • 日期时间(date、datetime)

没有 +8 小时的标记时,默认就是协调世界时(UTC),也就是标准时间,转换成 JSON 都是按照协调世界时的格式,如下代码:

# YAML
dates:
  - 2024-03-05 # 协调世界时(UTC)
  - 2024-03-05T20:00:00 # 协调世界时(UTC)
  - 2024-03-05T20:00:00+08:00 # +8 小时就是北京时间
  - 2024-03-05T20:00:00.10+08:00
  - 2024-03-05 20:00:00.10 +8

// JSON
{
    "dates": [
        "2024-03-05T00:00:00.000Z",
        "2024-03-05T20:00:00.000Z",
        "2024-03-05T12:00:00.000Z",
        "2024-03-05T12:00:00.100Z",
        "2024-03-05T12:00:00.100Z"
    ]
}
  • 类型转换(双叹号:!!)

YAML 支持使用严格类型标签:"!!"(格式:双感叹号+目标类型),来强制转换类型,如下代码:

# YAML
strings_convert:
  - !!float '666' # 字符串转浮点数
  - '666'
  - !!str 666 # 整数转为字符串
  - !!str 666.66 # 浮点数转为字符串
  - !!str true # 布尔值转为字符串
  - !!bool 'true' # 字符串转布尔值

// JSON
{
    "strings_convert": [
        666,
        "666",
        "666",
        "666.66",
        "true",
        true
    ]
}

1.3 数据重用和合并(&、*、<<)

为了保持内容的简洁,避免过多重复的定义,YAML 提供了由锚点标签"&"和引用标签"*"组成的语法,利用这套语法可以快速引用相同的一些数据。如下代码:

# YAML
a: &anchor # 设置锚点
  one: 1
  two: 2
  three: 3
b: *anchor # 引用锚点

// JSON
{
    "a": {
        "one": 1,
        "two": 2,
        "three": 3
    },
    "b": {
        "one": 1,
        "two": 2,
        "three": 3
    }
}

配合合并标签"<<"使用可以与任意数据进行合并,可以把这套操作,类比为面向对象语言中的继承。如下代码:

# YAML
human: &base # 添加名为 base 的锚点
    body: 1
    hair: 999
singer:
    <<: *base # 引用 base 锚点,实例化时会自动展开
    skill: sing # 添加额外的属性
programer:
    <<: *base # 引用 base 锚点,实例化时会自动展开
    hair: 6 # 覆写 base 中的属性
    skill: code # 添加额外的属性

// JSON
{
    "human": {
        "body": 1,
        "hair": 999
    },
    "singer": {
        "body": 1,
        "hair": 999,
        "skill": "sing"
    },
    "programer": {
        "body": 1,
        "hair": 6,
        "skill": "code"
    }
}

参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/145173920 https://www.jianshu.com/p/413576dc837e https://zhuanlan.zhihu.com/p/75067291 https://ruanyifeng.com/blog/2016/07/yaml.html

测试 yaml 转 json:https://www.lddgo.net/convert/yaml-to-json

二、C# 读取 YAML 配置文件示例

知道了 YAML 的特点和语法,下面就来上马试试看吧。

2.1 安装必要的动态库 YamlDotNet

首先通过 NuGet 安装依赖:YamlDotNet,这个动态库是比较专门为 C# 操作 YAML 定制的,官方支持非常好。

2.2 YAML 示例文件

如下文件中,一个主节点中包含两个子节点:

assetBundles: # 主节点
- name: myname  # 子节点-1
  size: 123
  variant: ''
  version: 1
  md5: sdhbuuhkhekghddfgkshjgn
  dependencies: []
  local: false
  assets: 
  - Assets1/Birthday_FUMSIAMO.png
  - Assets1/Partner_lock.png
  - Assets1/shop_01.png
- name: myname2  # 子节点-2
  size: 1232
  variant: ''
  version: 2
  md5: sdhbuuhkhekghddfgkshjgn
  dependencies: [1,2]
  local: false
  assets: 
  - Assets2/Birthday_FUMSIAMO.png
  - Assets2/Partner_lock.png
  - Assets2/shop_01.png

2.2 实际的操作代码

2.2.1 先看测试代码和测试结果

// 必要的引用
using System;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using YamlDotNet.Serialization;
using YamlDotNet.Serialization.NamingConventions;

// 测试一下 【读取、修改、保存】
static void Main(string[] args)
{
    var serializer = new SerializerBuilder().WithNamingConvention(CamelCaseNamingConvention.Instance).Build();
    var deserializer = new DeserializerBuilder().WithNamingConvention(UnderscoredNamingConvention.Instance).Build();
    var ymlFile = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "asset_table.yml");
    if (File.Exists(ymlFile))
    {
        var ymlContent = File.ReadAllText(ymlFile); // 读取 yaml 文件内容
        var buildConfig = deserializer.Deserialize<BuildConfigFile>(ymlContent); // 序列化
        if (buildConfig != null)
        {
            foreach (var item in buildConfig.assetBundles)
            {
                // 获取配置内容并修改
                if(item.name== "myname")
                    item.name = "myname_new";
                else if(item.name=="myname2")
                    item.name = "myname2_new";
            }
            // 序列化成新的 yaml 文本并保存
            var newYamlContent = serializer.Serialize(buildConfig);
            File.WriteAllText(ymlFile, newYamlContent);
        }
    }
}

测试结果:

注意:修改后的文件存在调试文件夹中:\bin\Debug\net7.0\asset_table.yml,在项目中的 asset_table.yml 文件依然是没有变化。

2.2.2 根据示例 YAML 文件输出基本数据模型

public class BuildConfigFile
{
    public class AssetBundleItem
    {
        [YamlMember(Alias = "name")]
        public string name { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "size")]
        public long size { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "variant")]
        public string variant { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "version")]
        public long version { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "md5")]
        public string md5 { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "md5bytes")]
        public string md5bytes { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "dependencies")]
        public string[] dependencies { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "local")]
        public bool local { get; set; }

        [YamlMember(Alias = "assets")]
        public string[] assets { get; set; }
    }

    [YamlMember(Alias = "assetBundles")]
    public List<AssetBundleItem> assetBundles { get; set; }
}

2.2.3 最后是压轴的 YAML 操作类

public static class YamlHelper
{
    private static ISerializer _serializer;
    private static IDeserializer _deserializer;
    static YamlHelper()
    {
        _serializer = new SerializerBuilder().WithNamingConvention(CamelCaseNamingConvention.Instance).Build();
        _deserializer = new DeserializerBuilder().WithNamingConvention(UnderscoredNamingConvention.Instance).Build();
    }
    public static string Serialize(object target)
    {
        return _serializer.Serialize(target);
    }
    public static void SerializeToFile(object target, string filePath)
    {
        var content = Serialize(target);
        File.WriteAllText(filePath, content, Encoding.UTF8);
    }
    public static T Deserialize<T>(string yaml)
    {
        return _deserializer.Deserialize<T>(yaml);
    }
    public static T DeserializeFromFile<T>(string filePath)
    {
        var yaml = File.ReadAllText(filePath, Encoding.UTF8);
        return Deserialize<T>(yaml);
    }
}

2.3 遇到的一个报错"Property 'assetBundles' not found on type 'TimerDispose.BuildConfigFile'."

第一次运行没问题,但重复运行程序时,就会报出这个错误:

**原因:**是由于生成新的 YAML 文件中主节点由原本的 asset_bundles 更新成 assetBundles。数据模型中设置为 Alias = "asset_bundles",因此无法读取成功。

因此,这个报错的主要意思就是,根据设定好的数据模型,因字段对应不上而识别失败。

参考:https://blog.csdn.net/rjcql/article/details/134341930

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