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人类可读的数据序列化格式 来自维基百科,自由的百科全书
YAML(/ˈjæməl/)是一個可讀性高,用來表達數據序列化的格式。YAML參考了其他多種語言,包括:C語言、Python、Perl,並從XML、電子郵件的數據格式(RFC 2822[1])中獲得靈感。Clark Evans在2001年首次發表了這種語言[2],另外Ingy döt Net與Oren Ben-Kiki也是這語言的共同設計者[3]。目前已經有數種程式語言或手稿語言支援(或者說解析)這種語言。
YAML是"YAML Ain't a Markup Language"(YAML不是一種標記語言)的遞歸縮寫。在開發的這種語言時,YAML的意思其實是:"Yet Another Markup Language"(仍是一種標記語言)[4],但為了強調這種語言以數據為中心,而不是以標記語言為重點,而用反向縮略語重新命名。
YAML的語法和其他高階語言類似,並且可以簡單表達清單、雜湊表,純量等數據形態。[5]它使用空白符號縮排和大量依賴外觀的特色,特別適合用來表達或編輯數據結構、各種設定檔、傾印除錯內容、檔案大綱(例如:許多電子郵件標題格式和YAML非常接近)。儘管它比較適合用來表達階層式(hierarchical model)的數據結構,不過也有精緻的語法可以表示關聯性(relational model)的數據。[6]由於YAML使用空白字元和分行來分隔數據,使得它特別適合用grep/Python/Perl/Ruby操作。其讓人最容易上手的特色是巧妙避開各種封閉符號,如:引號、各種括號等,這些符號在巢狀結構時會變得複雜而難以辨認。
數據結構可以用類似大綱的縮排方式呈現
---
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,字串不一定要用雙引號標示。另外,在縮排中空白字元的數目並不是非常重要,只要相同階層的元素左側對齊就可以了(不過不能使用TAB字元)。這個檔案的頂層由七個鍵值組成:其中一個鍵值"items",是兩個元素構成的陣列(或稱清單),這清單中的兩個元素同時也是包含了四個鍵值的雜湊表。檔案中重複的部分用這個方法處理:使用錨點(&)和參照(*)標籤將"bill-to"雜湊表的內容複製到"ship-to"雜湊表。也可以在檔案中加入選擇性的空行,以增加可讀性。在一個檔案中,可同時包含多個檔案,並用"---
"分隔。選擇性的符號"...
"可以用來表示檔案結尾(在利用串流的通訊中,這非常有用,可以在不關閉串流的情況下,傳送結束訊號)。
YAML提供縮排/區塊以及內建(inline)兩種格式,來表示清單和雜湊表。以下展示幾種YAML的基本元件。
習慣上清單比較常用區塊格式(block format)表示,也就是用短槓+空白字元作為起始。
--- # 最喜愛的電影
- Casablanca
- North by Northwest
- Notorious
另外還有一種內建格式(inline format)可以選擇──用方括號圍住,並用逗號+空白區隔(類似JSON的語法)。[7]
--- # 購物清單
[milk, pumpkin pie, eggs, juice]
鍵值和數據由冒號及空白字元分開。區塊形式(常使用於YAML數據文件中)使用縮進和換行符分隔key: value對。內建形式(常使用於YAML數據串流中)在大括號中使用逗號+空白字元分隔key: value對。
--- # 區塊形式
name: John Smith
age: 33
--- # 內置形式
{name: John Smith, age: 33}
再次強調,字串不需要包在引號之內。
有兩種語法可以書寫多行文字(multi-line strings),一種為保留換行(使用|
字元),另一種為摺疊換行(使用>
字元)。兩種語法在其特殊字元之後都必須接着換行。
data: | # 譯者注:這是一首著名的五行民謠(limerick)
There once was a man from Darjeeling # 這裡曾有一個人來自大吉嶺
Who got on a bus bound for Ealing # 他搭上一班往伊靈的公車
It said on the door # 門上這麼說的
"Please don't spit on the floor" # "請勿在地上吐痰"
So he carefully spat on the ceiling # 所以他小心翼翼的吐在天花板上
根據預設,每行開頭的縮排(以首行為基準)和行末空白會被去除,而不同的縮排會保留差異。
使用保留換行時,作為最後一行結尾的換行(\n)會包含在文字之內,若希望使用此縮排方式,但不想要含有最後的換行,可以使用Chomping Final Line Break。
data: |- # 譯者注:這是一首著名的五行民謠(limerick)
There once was a man from Darjeeling # 這裡曾有一個人來自大吉嶺
Who got on a bus bound for Ealing # 他搭上一班往伊靈的公車
It said on the door # 門上這麼說的
"Please don't spit on the floor" # "請勿在地上吐痰"
So he carefully spat on the ceiling # 所以他小心翼翼的吐在天花板上
data: >
Wrapped text # 摺疊的文字
will be folded # 將會被收
into a single # 進單一一個
paragraph # 段落
Blank lines denote # 空白的行代表
paragraph breaks # 段落之間的區隔
和保留換行不同的是,只有空白行才視為換行,原本的換行字元會被轉換成空白字元,而行首縮排會被去除。
- {name: John Smith, age: 33}
- name: Mary Smith
age: 27
men: [John Smith, Bill Jones]
women:
- Mary Smith
- Susan Williams
這部分算是一個後續的討論,在比較各種數數據列語言時,YAML最常被提到的特色有兩個:關係樹和數據形態。
為了維持檔案的簡潔,並避免數據輸入的錯誤,YAML提供了節點參考(*)和雜湊合併(<<)參考到其他節點標籤的錨點標記(&)。參考會將樹狀結構加入錨點標記的內容,並可以在所有數據結構中運作(可以參考上面"ship-to"的範例)合併只有雜湊表可以使用,可以將鍵值自錨點標記複製到指定的雜湊表中。
當數據被instantiate合併和參考會被剖析器自動展開。
#眼部雷射手術之標準程序
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- step: &id001 # 定義錨點標籤 &id001
instrument: Lasik 2000
pulseEnergy: 5.4
pulseDuration: 12
repetition: 1000
spotSize: 1mm
- step:
<<: *id001 # 合併鍵值:使用在錨點標籤定義的內容
spotSize: 2mm # 覆寫"spotSize"鍵值
- step:
<<: *id001 # 合併鍵值:使用在錨點標籤定義的內容
pulseEnergy: 500.0 # 覆寫鍵值
alert: > # 加入其他鍵值
warn patient of
audible pop
由於自動判定數據形態的功能,嚴格型態(也就是用戶有宣告的數據形態)很難在大部分的YAML檔案中看到。數據型態可以被區分成三大類:原碼(core),定義(defined),用戶定義(user-defined)。原碼可以自動被解析器分析(例如:浮點數,整數,字串,清單,對映,...)。有一些進階的數據形態──例如位元數據──在YAML中有被「定義」,但不是每一種解析器都有支援。最後,YAML支援用戶自訂的區域變數,包括:自訂的類別,結構或基本型態(例如:四倍精度的浮點數)。
YAML的自動判定數據形態是哪一種實體。但有時用戶會想要將數據強迫轉型成自訂的某種型態。最常見的狀況是字串,有時候可能看起來像數字或布林值,這種時候可以使用雙引號,或是使用嚴格型態標籤。
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a: 123 # 整數
b: "123" # 字串(使用雙引號)
c: 123.0 # 浮點數
d: !!float 123 # 浮點數,使用!!表達的嚴格型態
e: !!str 123 # 字串,使用嚴格型態
f: !!str Yes # 字串,使用嚴格型態
g: Yes # 布林值"真"(yaml1.1)或字串"Yes"(yaml1.2)
h: Yes we have No bananas # 字串(包含"Yes"和"No")
除了一般的數據形態之外,用戶也可以使用一些較為進階的型態,但不保證可被每種解析器分析。使用時和強迫轉型類似,要在形態名稱之前加上兩個驚嘆號(!!)。有幾種重要的形態在本篇沒有討論,包括集合(sets),有序映照(ordered maps),時間戳記(timestamps)以及十六進位數據(hexadecimal)。下面這個範例則是位元數據(binary)
---
picture: !!binary |
R0lGODdhDQAIAIAAAAAAANn
Z2SwAAAAADQAIAAACF4SDGQ
ar3xxbJ9p0qa7R0YxwzaFME
1IAADs=
許多YAML的實現允許用戶自訂數據形態。在將一個物件序列化時,這個方法還頗方便的。某些區域數據形態可能不存在預設的數據形態中,不過這種型態在特定的YAML應用程式中是有定義的。這種區域數據形態用驚嘆號( !
)表示。
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myObject: !myClass { name: Joe, age: 15}
在yaml.org[8](英文)可以找到輕巧而好用的小抄[9](亦是用YAML表示)及格式說明[10]。下面的內容,是關於基本元件的摘要。
YAML在使用逗號及冒號時,後面都必須接一個空白字元,所以可以在字串或數值中自由加入分隔符號(例如:5,280或http://www.wikipedia.org)而不需要使用引號。
另外還有兩個特殊符號在YAML中被保留,有可能在未來的版本被使用--( @ )和( ` )。
JSON的語法是YAML1.2版的子集[11],,同時非常接近[12] YAML1.0與1.1版的子集,因此大部分的JSON檔案都可以被YAML的剖析器剖析。[13]這是因為JSON的語法結構和YAML的內建格式相同。雖然大範圍的分層也可以使用類似JSON的內建格式,不過YAML標準並不建議這樣使用,除非這樣編寫能讓檔案可讀性增加。YAML的許多擴展在JSON是找不到的,如:進階數據形態、關係錨點、字串不需要雙引號、對映數據形態會儲存鍵值的順序。
XML和SDL標籤概念,在YAML中是找不到的。對於數據結構序列(儘管這是有爭議的),標籤屬性的特色就是可以將數據及複雜數據附加資訊分離,並將各種原生數據結構(如:雜湊表、陣列)用同一種語言表示。YAML則以數據的可延伸性作為替代。(包括為了模擬物件的類別型態)在YAML本身的規範中,並沒有類似XML的語言定義檔案剛要(language-defined document schema descriptors)──例如驗證自己本身的結構是否正確的檔案。不過,YAML綱要描述語言(YAML schema descriptor language)是存在[14]的。另外還有YAXML──用XML描述YAML的結構──可以讓XML Schema與XSLT轉換程式應用在YAML之上。況且,在一般使用的情況下,YAML豐富的定義型態之語法已經提供了足夠的方式,來辨認YAML檔案是否正確。
由於YAML的運作主要依賴大綱式的縮排來決定結構,這有效解決了界定符衝突(Delimiter collision)的問題。YAML的數據形態不依賴引號之特點,使的YAML檔案可以利用區塊,輕易的插入各種其他類型檔案,如:XML、SDL、JSON,甚至插入另一篇YAML。
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example: >
HTML goes into YAML without modification
message: |
<blockquote style="font: italic 12pt Times">
<p>"Three is always greater than two,
even for large values of two"</p>
<p>--Author Unknown</p>
</blockquote>
相反的,要將YAML置入XML或SDL中時,需要將所有空白字元和位勢符號(potential sigils,如:<,>和&)轉換成實體語法;要將YAML置入JSON中,需要用引號框住,並轉換內部的所有引號。
跟SDL、JSON等,每個子結點只能有單一一個父節點的階層式模型不同,YAML提供了一個簡單的關係體制,可以從樹狀結構的其他地方,重複相同的數據,而不必顯示那些冗餘的結構。這點和XML中的IDRef類似[15]YAML剖析器在將YAML轉換成物件時,會自動將那些參考資料的結構展開,所以程式在使用時並不會查覺到哪些數據是解碼自這種結構。XML則不會將這種結構展開。這種表示法可以增加程式的可讀性,並且,在那種『大部分參數維持和上次相同,只有少數改變』的設定檔及通訊協定中,可以減少數據輸入錯誤。一個例子是:『送貨地點』和『購買地點』在發票的紀錄中幾乎都是相同的數據。
YAML是「行導向的」,因此,就算想由現有程式的混亂輸出,轉換成YAML格式,並保留大部分的原始檔案之外觀,也非常簡單。因為他不需要平衡封閉的標籤、括弧及引號,可以從很簡單的利用程式,從報表產生YAML。同樣,空格分隔可讓使用行導向的命令如:grep、Awk、perl、ruby,和Python,來應急性的過濾YAML檔案時更加方便。
特別是與標記語言不同的,連續的YAML區塊導向往往是格式良好的YAML檔案本身。這使得很容易撰寫那種「在開始提取的具體記錄之前,不需要'讀取全部檔案內容'」的解析器(通常需要平衡起始和關閉標籤、尋找引號和跳脫字元)。當處理一個單一靜態的,整個存在記憶體中的數據結構將很大,或為提取一個項目來重建的整個結構,代價相當昂貴的記錄檔,這種特性是相當方便的。
值得討論的是,儘管它的縮排方式似乎複雜化了深度很大的巢狀層次, YAML將縮排視為一個單一的空白,這可能會取得比其他標記語言更好的壓縮比。此外,極深的縮排可以完全避免的是: (1)使用「內建格式」(即簡稱類JSON格式)而無縮排;或 (2)使用關聯錨點展開階層以形成一個攤平的格式,使得YAML解析器能透明地重組成完整的數據結構。
YAML是純粹用來表達數據的語言,所以內部不會存代碼注射的可執行命令。[16]這代表剖析器會相當(至少)安全的解析檔案,而不用擔心潛在與執行命令相關的安全漏洞。舉例來說,JSON是JavaScript的子集,因此可能有人想使用JavaScript本身的剖析器直接eval,不過這樣一來就造成許多代碼注射的漏洞。雖然在所有數據序列語言中,安全解析本質上是可能的,但可執行性卻正是這樣一個惡名昭彰的缺陷;而YAML缺乏相關的命令語言,可能是一個相對安全的利益。
簡單的YAML檔案(例如:簡單的鍵值對)不需要完整的YAML剖析器,便可以被正則表達式解析。許多常用的程式語言──純用某個語言,讓函式庫具有可攜性──都有的YAML的產生器和剖析器。當效能比較重要時,也有許多和C語言綁定的函式庫可使用。
下面幾種程式語言都有與YAML相關的函式庫:
!Caca de vaca!
"、"Caution: lions ahead
")。這在發佈YAML檔案時並不造成困擾,但在製作小型指令碼和人工編輯檔案時,這問題卻會常常出現。比較好的方法是善用區塊符號("|" or ">")而不要使用單行字串,來避免這種曖昧的表示方法。其他標記語言:
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