为什么说JSON不适合做配置文件？

文章来源：infoqThayne McCombs

很多项目使用JSON作为配置文件，最明显的例子就是npm和yarn使用的package.json文件。当然，还有很多其他文件，例如CloudFormation（最初只有JSON，但现在也支持YAML）和composer（PHP）。

但是，JSON实际上是一种非常糟糕的配置语言。别误会我的意思，我其实是喜欢JSON的。它是一种相对灵活的文本格式，对于机器和人类来说都很容易阅读，而且是一种非常好的数据交换和存储格式。但作为一种配置语言，它有它的不足。

为什么流行使用JSON作为配置语言？

将JSON用作配置文件有几个方面的原因，其中最大的原因可能是它很容易实现。很多编程语言的标准库都支持JSON，开发人员或用户可能已经很熟悉JSON，所以不需要学习新的配置格式就可以使用那些产品。现在几乎所有的工具都提供JSON支持，包括语法突出显示、自动格式化、验证工具等。

这些都是很好的理由，但这种无处不在的格式其实不适合用作配置。

JSON的问题

缺乏注释

注释对于配置语言而言绝对是一个重要的功能。注释可用于标注不同的配置选项、解释为什么要配置成特定的值，更重要的是，在使用不同的配置进行测试和调试时需要临时注释掉部分配置。当然，如果只是把JSON当作是一种数据交换格式，那么就不需要用到注释。

我们可以通过一些方法给JSON添加注释。一种常见的方法是在对象中使用特殊的键作为注释，例如“//”或“__comment”。但是，这种语法的可读性不高，并且为了在单个对象中包含多个注释，需要为每个注释使用唯一的键。David Crockford（JSON的发明者）建议使用预处理器来删除注释。如果你的应用程序需要使用JSON作为配置，那么完全没问题，不过这确实带来了一些额外的工作量。

一些JSON库允许将注释作为输入。例如，Ruby的JSON模块和启用了JsonParser.Feature.ALLOW_COMMENTS功能的Java Jackson库可以处理JavaScript风格的注释。但是，这不是标准的方式，而且很多编辑器无法正确处理JSON文件中的注释，这让编辑它们变得更加困难。

过于严格

JSON规范非常严格，这也是为什么实现JSON解析器会这么简单，但在我看来，它还会影响可读性，并且在较小程度上会影响可写性。

低信噪比

与其他配置语言相比，JSON显得非常嘈杂。JSON的很多标点符号对可读性毫无帮助，况且，对象中的键几乎都是标识符，所以键的引号其实是多余的。

此外，JSON需要使用花括号将整个文档包围起来，所以JSON是JavaScript的子集，并在流中发送多个对象时用于界定不同的对象。但是，对于配置文件来说，最外面的大括号其实没有任何用处。在配置文件中，键值对之间的逗号也是没有必要的。通常情况下，每行只有一个键值对，所以使用换行作为分隔符更有意义。

说到逗号，JSON居然不允许在结尾出现逗号。如果你需要在每个键值对之后使用逗号，那么至少应该接受结尾的逗号，因为有了结尾的逗号，在添加新条目时会更容易，而且在进行commit diff时也更清晰。

长字符串

JSON作为配置格式的另一个问题是，它不支持多行字符串。如果你想在字符串中换行，必须使用“\n”进行转义，更糟糕的是，如果你想要一个字符串在文件中另起一行显示，那就彻底没办法了。如果你的配置项里没有很长的字符串，那就不是问题。但是，如果你的配置项里包括了长字符串，例如项目描述或GPG密钥，你可能不希望只是使用“\n”来转义而不是使用真实的换行符。

数字

此外，在某些情况下，JSON对数字的定义可能会有问题。JSON规范中将数字定义成使用十进制表示的任意精度有限浮点数。对于大多数应用程序来说，这没有问题。但是，如果你需要使用十六进制表示法或表示无穷大或NaN等值时，那么TOML或YAML将能够更好地处理它们。

{
  "name": "example",
  "description": "A really long description that needs multiple lines.\nThis is a sample project to illustrate why JSON is not a good configuration format. This description is pretty long, but it doesn't have any way to go onto multiple lines.",
  "version": "0.0.1",
  "main": "index.js",
  "//": "This is as close to a comment as you are going to get",
  "keywords": ["example", "config"],
  "scripts": {
    "test": "./test.sh",
    "do_stuff": "./do_stuff.sh"
  },
  "bugs": {
    "url": "https://example.com/bugs"
  },
  "contributors": [{
    "name": "John Doe",
    "email": "johndoe@example.com"
  }, {
    "name": "Ivy Lane",
    "url": "https://example.com/ivylane"
  }],
  "dependencies": {
    "dep1": "^1.0.0",
    "dep2": "3.40",
    "dep3": "6.7"
  }
}

JSON的替代方案

选择哪一种配置语言取决于你的应用程序。每种语言都有各自的优缺点，下面列出了一些可以考虑的选项。它们都是为配置而设计的语言，每一种都比JSON这样的数据语言更好。

TOML

TOML是一种越来越流行的配置语言。Cargo（Rust的构建工具）、pip（Python包管理器）和dep（Go语言依赖管理器）都在使用TOML。TOML有点类似于INI格式，但与INI不同的是，它有一个标准规范，并且嵌套结构有明确定义的语法。它比YAML简单得多，如果你的配置很简单，那么TOML就非常合适。但是，如果你的配置具有大量的嵌套结构，那么使用TOML可能就有点冗长，而另一种格式（如YAML或HOCON）可能是更好的选择。

name = "example"
description = """
A really long description that needs multiple lines.
This is a sample project to illustrate why JSON is not a \
good configuration format. This description is pretty long, \
but it doesn't have any way to go onto multiple lines."""

 
version = "0.0.1"
main = "index.js"
# This is a comment
keywords = ["example", "config"]

 
[bugs]
url = "https://example.com/bugs"

 
[scripts]

 
test = "./test.sh"
do_stuff = "./do_stuff.sh"

 
[[contributors]]
name = "John Doe"
email = "johndow@example.com"

 
[[contributors]]
name = "Ivy Lane"
url = "https://example.com/ivylane"

 
[dependencies]

 
dep1 = "^1.0.0"
# Why we depend on dep2
dep2 = "3.40"
dep3 = "6.7"

HJSON

HJSON是一种基于JSON的格式，但具有更大的灵活性，可读性也更强。它支持注释、多行字符串、不带引号的键和字符串，以及可选的逗号。如果你想要JSON结构的简单性，同时对配置文件更友好，那么可以考虑HJSON。有一些可以将HJSON转换为JSON的命令行工具，如果你使用的工具是基于JSON的，可以先用HJSON编写配置，然后再转换成JSON。JSON5是另一个与HJSON非常相似的配置语言。

{
  name: example
  description: '''
  A really long description that needs multiple lines.

 
  This is a sample project to illustrate why JSON is 
  not a good configuration format.  This description 
  is pretty long, but it doesn't have any way to go 
  onto multiple lines.
  '''
  version: 0.0.1
  main: index.js
  # This is a a comment
  keywords: ["example", "config"]
  scripts: {
    test: ./test.sh
    do_stuff: ./do_stuff.sh
  }
  bugs: {
    url: https://example.com/bugs
  }
  contributors: [{
    name: John Doe
    email: johndoe@example.com
  } {
    name: Ivy Lane
    url: https://example.com/ivylane
  }]
  dependencies: {
    dep1: ^1.0.0
    # Why we have this dependency
    dep2: "3.40"
    dep3: "6.7"
  }
}

HOCON

HOCON是为Play框架设计的配置格式，在Scala项目中非常流行。它是JSON的超集，因此可以使用现有的JSON文件。除了注释、可选逗号和多行字符串这些标准特性外，HOCON还支持从其他文件导入和引用其他值的键，避免重复代码，并使用以点作为分隔符的键来指定值的路径，因此用户可以不必将所有值直接放在花括号对象中。

name = example
description = """
A really long description that needs multiple lines.

 
This is a sample project to illustrate why JSON is 
not a good configuration format.  This description 
is pretty long, but it doesn't have any way to go 
onto multiple lines.
"""
version = 0.0.1
main = index.js
# This is a a comment
keywords = ["example", "config"]
scripts {
  test = ./test.sh
  do_stuff = ./do_stuff.sh
}
bugs.url = "https://example.com/bugs"
contributors = [
  {
    name = John Doe
    email = johndoe@example.com
  }
  {
    name = Ivy Lane
    url = "https://example.com/ivylane"
  }
]
dependencies {
  dep1 = ^1.0.0
  # Why we have this dependency
  dep2 = "3.40"
  dep3 = "6.7"
}

YAML

YAML（YAML不是标记语言）是一种非常灵活的格式，几乎是JSON的超集，已经被用在一些著名的项目中，如Travis CI、Circle CI和AWS CloudFormation。YAML的库几乎和JSON一样无处不在。除了支持注释、换行符分隔、多行字符串、裸字符串和更灵活的类型系统之外，YAML也支持引用文件，以避免重复代码。

YAML的主要缺点是规范非常复杂，不同的实现之间可能存在不一致的情况。它将缩进视为严格语法的一部分（类似于Python），有些人喜欢，有些人不喜欢。这会让复制和粘贴变得很麻烦。

name: example

description: >
  A really long description that needs multiple lines.

 
  This is a sample project to illustrate why JSON is not a good 
  configuration format. This description is pretty long, but it 
  doesn't have any way to go onto multiple lines.
version: 0.0.1
main: index.js
# this is a comment
keywords:
  - example
  - config
scripts: 
  test: ./test.sh
  do_stuff: ./do_stuff.sh
bugs: 
  url: "https://example.com/bugs"
contributors:
  - name: John Doe
    email: johndoe@example.com
  - name: Ivy Lane
    url: "https://example.com/ivylange"
dependencies:
  dep1: ^1.0.0
  # Why we depend on dep2
  dep2: "3.40"
  dep3: "6.7"

脚本语言

如果你的应用程序是使用Python或Ruby等脚本语言开发的，并且你知道配置的来源是可靠的，那么最好的选择可能就是使用这些语言进行配置。如果你需要一个真正灵活的配置选项，也可以在编译语言中嵌入诸如Lua之类的脚本语言。这样可以获得脚本语言的灵活性，而且比使用不同的配置语言更容易实现。使用脚本语言的缺点是它可能过于强大，当然，如果配置来源是不受信任的，可能会引入严重的安全问题。

自定义配置格式

如果由于某种原因，键值配置格式不能满足你的要求，并且由于性能或大小限制而无法使用脚本语言，那么可以考虑自定义配置格式。如果是这种情况，那么在做出选择之前要想清楚，因为你不仅要编写和维护一个解析器，还要让你的用户熟悉另一种配置格式。

结论

有了这么多更好的配置语言，没有理由还要使用JSON。如果要创建需要用到配置的新应用程序、框架或库，请选择JSON以外的其他选项。

查看英文原文：https://www.lucidchart.com/techblog/2018/07/16/why-json-isnt-a-good-configuration-language/

发表于: 2018-07-302018-07-30 00:00:00
本文为 InfoQ 中文站特供稿件
首发地址：http://www.infoq.com/cn/news/2018/07/json-isnt-good-configlang
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