OmegaConf：從基礎到進階

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1. OmegaConf 簡介

OmegaConf 是 hydra 背后的核心配置庫，提供比 argparse 和 json.load 更靈活的配置管理能力。其主要特性包括：

安裝 OmegaConf：

pip install omegaconf

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2. 基本操作

2.1 創建 OmegaConf 配置

OmegaConf 提供兩種主要的數據結構：

• DictConfig（字典格式）
• ListConfig（列表格式）

2.1.1 從字典創建配置

from omegaconf import OmegaConfconfig = OmegaConf.create({"name": "Alice","age": 25,"skills": ["Python", "Machine Learning"],"details": {"location": "USA","experience": 5}
})print(config.name)  # Alice
print(config.details.location)  # USA

2.1.2 從 YAML 字符串創建配置

yaml_config = """
name: Bob
age: 30
skills:- Java- DevOps
details:location: Canadaexperience: 8
"""config = OmegaConf.create(yaml_config)
print(config.skills[1])  # DevOps

2.1.3 讀取YAML文件配置

from omegaconf import OmegaConf
config = OmegaConf.load("config.yaml")

2.1.4 讀取 JSON 配置

json_config = '{"name": "Charlie", "age": 28, "skills": ["Go", "Docker"]}'
config = OmegaConf.create(json_config)
print(config.skills)  # ['Go', 'Docker']

2.1.5 保存YAML文件

OmegaConf.save(config, "config.yaml")

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3. 訪問和修改配置

3.1 訪問配置值

OmegaConf 允許使用 點運算符 和 字典索引 訪問值：

print(config.name)  # Charlie
print(config["age"])  # 28

3.2 修改配置值

config.name = "Dave"
config["age"] = 35
print(config.name)  # Dave

3.3 添加新鍵值

config.country = "Germany"
config["city"] = "Berlin"
print(config)  # {'name': 'Dave', 'age': 35, 'skills': ['Go', 'Docker'], 'country': 'Germany', 'city': 'Berlin'}

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4. 變量插值（Interpolation）

OmegaConf 支持變量插值，即使用 ${} 訪問配置中的其他值。

yaml_with_interpolation = """
name: Eve
greeting: "Hello, ${name}!"
"""config = OmegaConf.create(yaml_with_interpolation)
print(config.greeting)  # Hello, Eve!

數學計算插值：

yaml_math = """
a: 10
b: 5
sum: ${a} + ${b}
"""config = OmegaConf.create(yaml_math)
print(config.sum)  # 15

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5. 配置合并（Merge）

OmegaConf 允許合并多個配置文件，例如默認配置和用戶自定義配置。

default_config = OmegaConf.create({"learning_rate": 0.01, "batch_size": 32})
user_config = OmegaConf.create({"batch_size": 64, "epochs": 10})merged_config = OmegaConf.merge(default_config, user_config)
print(merged_config)  # {'learning_rate': 0.01, 'batch_size': 64, 'epochs': 10}

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6. 結構化配置（Typed Config）

6.1 定義數據類并加載配置

OmegaConf 支持 Python dataclass，使配置更加結構化。

from dataclasses import dataclass
from omegaconf import OmegaConf@dataclass
class ModelConfig:learning_rate: float = 0.01batch_size: int = 32config = OmegaConf.structured(ModelConfig)
print(config.learning_rate)  # 0.01

6.2 合并結構化配置

@dataclass
class TrainingConfig:model: ModelConfigepochs: int = 10default_cfg = OmegaConf.structured(TrainingConfig)
user_cfg = OmegaConf.create({"model": {"batch_size": 64}, "epochs": 20})merged_cfg = OmegaConf.merge(default_cfg, user_cfg)
print(merged_cfg)  # {'model': {'learning_rate': 0.01, 'batch_size': 64}, 'epochs': 20}

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7. 進階操作

7.1 保護只讀配置

cfg = OmegaConf.create({"param": 42})
OmegaConf.set_readonly(cfg, True)# 下面的操作會報錯
# cfg.param = 100

7.2 使用環境變量

OmegaConf 可以解析環境變量：

import os
os.environ["DB_HOST"] = "localhost"yaml_env = """
database:host: ${oc.env:DB_HOST}
"""config = OmegaConf.create(yaml_env)
print(config.database.host)  # localhost

7.3 遞歸解析（resolve）

OmegaConf 默認不會解析變量插值，需手動啟用：

cfg = OmegaConf.create({"a": 10, "b": "${a} + 5"})
print(cfg.b)  # ${a} + 5cfg_resolved = OmegaConf.to_container(cfg, resolve=True)
print(cfg_resolved["b"])  # 15

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8. OmegaConf vs. 其他配置管理工具

特性	OmegaConf	argparse	json	YAML
支持嵌套	?	?	?	?
變量插值	?	?	?	?
類型安全	?	?	?	?
合并配置	?	?	?	?
結構化支持	?	?	?	?

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