YAML چیست و چه کاربردی دارد؟

YAML زبانی استاندارد برای سریال‌سازی داده‌ها (Data Serialization) است که عمدتا برای نوشتن فایل‌های پیکربندی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از شاخصه‌های اصلی YAML قابلیت خوانایی بالا آن است. در واقع این موضوع یکی از دلایل اصلی برای محبوبیت بالای YAML است.

: YAML ain’t markup language این ترجمه اصطلاحی در واقعیت روی این مسئله تاکید دارد که YAML یک زبان نشانه‌گذاری مانند HTML نیست. بنابراین YAML برای پیاده‌سازی یک صفحه وب یا هیچ حالت دیگری (Documents) طراحی نشده، بلکه هدف اصلی آن کار روی داده است.

YAML یک زبان برنامه نویسی محبوب است زیرا برای خواندن و درک آسان طراحی شده است. همچنین می توان از آن در ارتباط با سایر زبان های برنامه نویسی استفاده کرد. به دلیل انعطاف پذیری و دسترسی، YAML توسط Ansibleبرای ایجاد فرآیندهای اتوماسیون، در قالب Ansible Playbooks استفاده می شود .

تاریخچه YAML : 

YAML که ابتدا در اوایل دهه 2000 توسط کلارک ایوانز معرفی شد، به سرعت به عنوان یک استاندارد برای نوشتن داده‌هایی با قابلیت خوانایی بالا برای انسان و همچنین ماشین، جایگاه مناسبی برای خود پیدا کرد. این زبان با هدف ساده‌سازی فرآیندهای توسعه نرم‌افزار و افزایش خوانایی فایل‌های پیکربندی و داده، طراحی شد. YAML از ابتدا با ایده ارائه یک فرمت ساده برای اشتراک داده‌ها بین زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف و برای استفاده در انواع مختلف برنامه‌ها و سرویس‌ها، راه‌اندازی شد.

YAML در مقایسه با سایر فرمت‌های داده مانند XML و JSON به دلیل سادگی و خوانایی بالاتر خود، برجسته شده است. در حالی که XML برای انواع پیچیده‌تر داده‌ها و JSON برای داده‌های سبک‌تر و سریع‌تر در اینترنت طراحی شده است، YAML به خوبی برای تنظیمات پیکربندی و داده‌هایی که نیاز به بررسی و ویرایش توسط انسان دارند، عمل می‌کند.

توسعه و پشتیبانی از YAML به طور مداوم ادامه دارد. هدف و برنامه به‌روزرسانی‌های مختلف YAML، سازگاری حداکثری با انواع ابزارها و زبان‌های برنامه‌نویسی است. این تلاش‌ها YAML را به ابزاری ضروری در اکوسیستم توسعه نرم‌افزار تبدیل کرده‌اند، که امکان مدیریت پیکربندی‌های پیچیده را با یک رویکرد ساده و کارآمد فراهم می‌آورد.

اجزای یک فایل  YAML : 

• اسکالرها: مقادیر ساده مانند رشته ها، اعداد و بولی ها.
• لیست ها: مجموعه های مرتب شده از اسکالرها، که با خط فاصله (-) به دنبال فاصله و مقدار نمایش داده می شوند.
• واژه‌نامه‌ها: مجموعه‌های نامرتب از جفت‌های کلید-مقدار، که با دو نقطه (:) نمایش داده می‌شوند که کلیدها و مقادیر را از هم جدا می‌کنند.
• اسناد: یک فایل YAML می تواند حاوی یک یا چند سند YAML باشد که با ” — -” از هم جدا شده اند. هر سند به عنوان یک واحد مستقل در نظر گرفته می شود.
• نظرات: خطوطی که با “#” شروع می شوند، نظر در نظر گرفته می شوند و توسط تجزیه کننده های YAML نادیده گرفته می شوند.

این اجزا را می توان به روش های مختلف تودرتو و ترکیب کرد تا ساختارهای داده پیچیده را نشان دهد. علاوه بر این، فرمت Yaml از تایپ داده و انواع ویژگی های دیگر مانند نام های مستعار پشتیبانی می کند تا نوشتن و استفاده مجدد از ساختارهای داده پیچیده را آسان کند.

کاربرد فایل های YAML

YAML را می توان با تمام زبان های برنامه نویسی استفاده کرد و اغلب برای فایل های پیکربندی و همچنین تبادل داده ها و اسناد استفاده می شود. قالب قابل خواندن توسط انسان وضوح اسناد را افزایش می دهد. برای دیدن قسمت قبل این مقاله به همراه ویدیوی کامل به ادرس زیر مراجعه کنیئ
https://youtu.be/aCKyxt5Rw9c

YAML و DevOps

YAML نقش محوری در DevOps ایفا می کند و در اتوماسیون، ارکستراسیون و مدیریت پیکربندی نقش اساسی دارد. در روش‌های DevOps، فایل‌های YAML به‌عنوان نقشه‌هایی برای تعریف توالی اقدامات و پیکربندی‌ها در قالبی به راحتی قابل درک عمل می‌کنند. این فایل‌ها برای تشریح دقیق مراحل و رویه‌های مورد نیاز برای اتوماسیون استفاده می‌شوند و امکان نمایش واضح و مختصر گردش‌های کاری پیچیده را فراهم می‌کنند.

زیرساخت به عنوان کد (IaC)

YAML برای تعریف زیرساخت به عنوان کد استفاده می شود ، که استفاده از کد به جای فرآیندهای دستی برای تعریف و مدیریت زیرساخت فناوری اطلاعات است.  IACپیکربندی زیرساخت IT کارآمدتر و سازگارتر را امکان پذیر می کند YAML را می توان برای تعریف پیکربندی مورد نظر زیرساخت مانند ماشین های مجازی، شبکه ها و ذخیره سازی، و برای توصیف رابطه بین اجزای زیرساخت شبکه اطلاعات استفاده کرد.

پیکربندی  Pipeline CI/CD

YAML می تواند نقش مهمی در خطوط لوله یکپارچه سازی و تحویل پیوسته (CI/CD) ایفا کند، که یک گردش کار مهم DevOps است. مانند پیکربندی و استقرار زیرساخت، فایل‌های YAML برای تعریف مراحل و اهداف popline استفاده می‌شوند و در نهایت به خودکارسازی فرآیند CI/CD کمک می‌کنند.

ابزارهای YAML و DevOps

بسیاری از ابزارها و برنامه های مورد استفاده توسط تیم های DevOps از YAML استفاده می کنند، از جمله:

Ansible
Ansible یک نرم‌افزار اتوماسیون منبع باز است که از فایل‌های با فرمت YAML، معروف به playbooks، برای تعریف وظایف و رویه‌های اتوماسیون استفاده می‌کند. قالب های YAML به کاربران این امکان را می دهد تا بدون دانش برنامه نویسی پیشرفته، اتوماسیون کارهای تکراری را برنامه ریزی کنند. 

با استفاده از IBM watsonx Code Assistant برای Red Hat® Ansible® Lightspeed ، کاربران می توانند یک کار را به زبان انگلیسی ساده بنویسند و توصیه های کد YAML را برای کارهای اتوماسیون دریافت کنند. این توصیه های کد برای ایجاد کتاب های بازی Ansible استفاده می شود. 

Kubernetes

Kubernetes یک پلتفرم ارکستراسیون کانتینر منبع باز است که برای خودکارسازی ، مقیاس‌بندی و مدیریت برنامه‌های کاربردی کانتینری استفاده می‌شود. Kubernetes بر اساس «وضعیت‌ها» کار می‌کند، و تلاش می‌کند تا بر اساس دستورالعمل‌های خاص، از حالت فعلی به یک حالت مطلوب برسد. فایل های YAML را می توان برای ایجاد منابع Kubernetes مانند pods، اشیاء و همچنین برای تعیین و برقراری ارتباط وضعیت مورد نظر اشیاء Kubernetes استفاده کرد.

GitHub   –    

GitHub، یک پلت فرم مبتنی بر وب برای کنترل نسخه و همکاری در توسعه نرم افزار، YAML را برای تعریف گردش کار ترکیب می کند. پیکربندی‌های مبتنی بر YAML در مخازن GitHub، راه‌اندازی گردش‌های کاری خودکار را برای یکپارچه‌سازی مداوم و مدیریت پروژه امکان‌پذیر می‌سازد.

Docker Compose-   

Docker Compose ابزاری برای تعریف و اجرای برنامه های Docker چند کانتینری است.  فایل YAML در Docker Compose برای پیکربندی سرویس های یک برنامه استفاده می شود.

• به اشتراک گذاری داده بین زبانی

YAML مستقل از زبان است و آن را برای به اشتراک گذاری داده های بین زبانی ایده آل می کند. هنگامی که یک فایل YAML تعریف شد، می توان آن را به زبان های دیگری مانند Python یا Ruby اجرا کرد.

فایل های لاگ

فایل‌های گزارش، فایل‌های داده متنی تولید شده توسط رایانه هستند که حاوی اطلاعاتی درباره عملیات و الگوهای درون برنامه‌ها، سیستم‌ها، سرورها و سایر منابع یا دستگاه‌های فناوری اطلاعات هستند. آنها برای سنجش عملکرد منابع استفاده می شوند و نقش مهمی در مشاهده پذیری سیستم دارند. به دلیل سادگی، YAML برای ایجاد فایل‌های ثبت بصری استفاده می‌شود.

مزایای فایل های YAML 

استفاده از فایل های Yaml چندین مزیت دارد :

• خوانایی: YAML یک قالب داده قابل خواندن برای انسان است که درک و ویرایش آن را آسان می کند.
• سبک: فایل‌های YAML معمولاً کوچک‌تر و ساده‌تر از فایل‌های XML یا JSON هستند که مدیریت و پردازش آنها را آسان‌تر می‌کند.
• یادگیری آسان: YAML دارای یک نحو ساده است که یادگیری و استفاده از آن را حتی برای کسانی که تجربه قبلی کمی دارند یا اصلاً تجربه نکرده اند آسان می کند.
• سازگاری: YAML را می توان به راحتی به سایر فرمت های داده ترجمه کرد، و آن را به یک انتخاب محبوب برای تبادل داده بین سیستم های مختلف تبدیل می کند.
• انعطاف پذیری: YAML طیف گسترده ای از ساختارهای داده را پشتیبانی می کند، از اسکالرهای ساده گرفته تا ساختارهای تودرتو پیچیده، که آن را به یک انتخاب همه کاره برای کاربردهای مختلف تبدیل می کند.
• به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد: YAML به طور گسترده در صنایع مختلف، از توسعه نرم افزار گرفته تا اتوماسیون زیرساخت استفاده می شود، که آن را به فرمتی آشنا و قابل درک برای بسیاری از توسعه دهندگان تبدیل می کند.

به طور کلی، زبان Yaml روشی ساده، انعطاف‌پذیر و قابل خواندن برای انسان برای نمایش داده‌ها ارائه می‌کند که آن را به انتخابی محبوب برای فایل‌های پیکربندی و تبادل داده بین سیستم‌ها تبدیل می‌کند

معایب و چالش‌های YAML

• حساسیت به تورفتگی: یکی از چالش‌های استفاده از YAML، حساسیت آن به تورفتگی است. خطاهای تورفتگی می‌توانند به راحتی منجر به خطاهای پارسینگ شوند و برای توسعه‌دهندگان مبتدی ممکن است گیج‌کننده باشند.
• امنیت: YAML می‌تواند شامل کدهای اجرایی و اطلاعات حساسی باشد که می‌تواند آسیب‌پذیری‌های امنیتی ایجاد کند. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که ما فایل‌های YAML خود را در محیط ناامنی قرار دهیم. از آنجایی که YAML نیز هیچ مکانیزم درونی برای مراقبت از داده‌ها ندارد، ممکن است این موضوع به لحاظ امنیتی به یک چالش تبدیل شود.
• محدودیت‌های نمایشی: در حالی که YAML برای خوانایی توسط انسان طراحی شده است، ممکن است برای نمایش برخی از انواع داده‌های پیچیده‌تر، مانند داده‌های دودویی یا بسیار بزرگ، مناسب نباشد.

با وجود این معایب، مزایای استفاده از YAML غالبا آن را به انتخابی ارزشمند برای بسیاری از پروژه‌ها و کاربردها تبدیل می‌کند. این امر به ویژه در زمینه‌هایی صدق می‌کند که در آن خوانایی و سادگی اولویت دارند، مانند مدیریت پیکربندی، تنظیمات پروژه و اتوماسیون.

JSON VS YAML

YAML در مقابل JSON

YAML 1.2، مجموعه‌ای از JavaScript Object Notation (JSON) است که دارای یکسری ویژگی‌های اختصاصی است. به عنوان مثال، YAML می‌تواند به خود ارجاع دهد، از انواع داده‌های پیچیده پشتیبانی کند، literalهای بلاک را داراست، از کامنت‌ها پشتیبانی می‌نماید و موارد دیگر. به طور کلی، YAML نسبت به JSON بیشتر قابل خواندن است. در ادامه می‌توانید فرایندهای یکسان در JSON و YAML را مشاهده کنید.

نسخه JSON

{

  “json”: [

    “rigid”,

    “better for data interchange”

  ],

  “yaml”: [

    “slim and flexible”,

    “better for configuration”

  ],

  “object”: {

    “key”: “value”,

    “array”: [

      {

        “null_value”: null

      },

      {

        “boolean”: true

      },

      {

        “integer”: 1

      }

    ]

  },

  “paragraph”: “Blank lines denotenparagraph breaksn”,

  “content”: “Or wencan autonconvert line breaksnto save space”

}

نسخه YAML

—

# <- yaml supports comments, json does not # did you know you can embed json in yaml? # try uncommenting the next line # { foo: ‘bar’ } json: – rigid – better for data interchange yaml: – slim and flexible – better for configuration object: key: value array: – null_value: – boolean: true – integer: 1 paragraph: >

   Blank lines denote

   paragraph breaks

content: |-

   Or we

   can auto

   convert line breaks

   to save space

اکثراً می‌توان JSON را به YAML و YAML را به JSON تبدیل کرد. نسخه‌های قبلی YAML بطور کامل با JSON سازگار نیستند؛ اما اکثر اسناد JSON را می‌توان با استفاده از Syck یا XS تجزیه کرد.

جمع‌بندی

YAML با ارائه یک راهکار ساده و موثر برای مدیریت انواع مختلف داده‌ها و پیکربندی‌ها، نقش مهمی در بهینه‌سازی فرآیندهای توسعه نرم‌افزار و اتوماسیون دارد. این فرمت، با تمرکز بر خوانایی و سادگی، به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا با کارایی بالاتری به مدیریت پیکربندی‌ها و داده‌های خود بپردازند.

در این مطلب از وبلاگ هم‌روش ما با چیستی YAML، تاریخچه، کاربردها، سینتکس و مزایا و معایب آن آشنا شدیم.
برای یادگیری کامل مباحث به کانال یوتیوب لینوکس اکادمی در لینک زیر مراجعه کنید.
https://youtu.be/06InVbO-5zs