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配置

学习如何在 NestJS 应用程序中管理配置，包括环境变量、配置文件和验证

配置

应用程序通常在不同的环境中运行。根据环境的不同，应该使用不同的配置设置。例如，通常本地环境依赖于特定的数据库凭据，这些凭据仅对本地数据库实例有效。生产环境将使用一组单独的数据库凭据。由于配置变量会发生变化，最佳实践是将配置变量存储在环境中。

外部定义的环境变量通过 process.env 全局变量在 Node.js 内部可见。我们可以尝试通过在每个环境中分别设置环境变量来解决多环境问题。这很快就会变得难以管理，特别是在开发和测试环境中，这些值需要容易模拟和/或更改。

在 Node.js 应用程序中，通常使用 .env 文件，其中包含键值对，每个键代表一个特定值，来表示每个环境。在不同环境中运行应用程序只需要替换正确的 .env 文件。

在 Nest 中使用这种技术的一个好方法是创建一个 ConfigModule，它暴露一个 ConfigService，该服务加载适当的 .env 文件。虽然您可以选择自己编写这样的模块，但为了方便起见，Nest 提供了开箱即用的 @nestjs/config 包。我们将在本章中介绍这个包。

安装

要开始使用它，我们首先安装所需的依赖项。

$ npm i --save @nestjs/config

提示 @nestjs/config 包内部使用 dotenv。

注意 @nestjs/config 需要 TypeScript 4.1 或更高版本。

开始使用

安装过程完成后，我们可以导入 ConfigModule。通常，我们将其导入到根 AppModule 中，并使用 .forRoot() 静态方法控制其行为。在此步骤中，环境变量键/值对被解析和解决。稍后，我们将看到在其他功能模块中访问 ConfigModule 的 ConfigService 类的几个选项。

@@filename(app.module)
import { Module } from '@nestjs/common';
import { ConfigModule } from '@nestjs/config';

@Module({
  imports: [ConfigModule.forRoot()],
})
export class AppModule {}

上述代码将从默认位置（项目根目录）加载和解析 .env 文件，将 .env 文件中的键/值对与分配给 process.env 的环境变量合并，并将结果存储在一个私有结构中，您可以通过 ConfigService 访问该结构。forRoot() 方法注册 ConfigService 提供者，该提供者提供一个 get() 方法来读取这些解析/合并的配置变量。由于 @nestjs/config 依赖于 dotenv，它使用该包的规则来解决环境变量名称中的冲突。当一个键既存在于运行时环境中作为环境变量（例如，通过 OS shell 导出如 export DATABASE_USER=test）又存在于 .env 文件中时，运行时环境变量优先。

示例 .env 文件如下所示：

DATABASE_USER=test
DATABASE_PASSWORD=test

如果您需要在 ConfigModule 加载和 Nest 应用程序引导之前就使某些环境变量可用（例如，将微服务配置传递给 NestFactory#createMicroservice 方法），您可以使用 Nest CLI 的 --env-file 选项。此选项允许您指定应在应用程序启动之前加载的 .env 文件的路径。--env-file 标志支持在 Node v20 中引入，有关更多详细信息，请参阅文档。

$ nest start --env-file .env

自定义环境文件路径

默认情况下，该包在应用程序的根目录中查找 .env 文件。要为 .env 文件指定另一个路径，请设置传递给 forRoot() 的（可选）选项对象的 envFilePath 属性，如下所示：

ConfigModule.forRoot({
  envFilePath: '.development.env',
});

您还可以为 .env 文件指定多个路径，如下所示：

ConfigModule.forRoot({
  envFilePath: ['.env.development.local', '.env.development'],
});

如果在多个文件中找到变量，第一个优先。

禁用环境变量加载

如果您不想加载 .env 文件，而是希望简单地从运行时环境访问环境变量（如使用 OS shell 导出如 export DATABASE_USER=test），请将选项对象的 ignoreEnvFile 属性设置为 true，如下所示：

ConfigModule.forRoot({
  ignoreEnvFile: true,
});

全局使用模块

当您想在其他模块中使用 ConfigModule 时，您需要导入它（这是任何 Nest 模块的标准做法）。或者，通过将选项对象的 isGlobal 属性设置为 true 来将其声明为全局模块，如下所示。在这种情况下，一旦在根模块（例如 AppModule）中加载了 ConfigModule，您就不需要在其他模块中导入 ConfigModule。

ConfigModule.forRoot({
  isGlobal: true,
});

自定义配置文件

对于更复杂的项目，您可以利用自定义配置文件来返回嵌套的配置对象。这允许您按功能对相关配置设置进行分组（例如，数据库相关设置），并将相关设置存储在单独的文件中以帮助独立管理它们。

自定义配置文件导出一个返回配置对象的工厂函数。配置对象可以是任意嵌套的普通 JavaScript 对象。process.env 对象将包含完全解析的环境变量键/值对（如上述所述，.env 文件和外部定义的变量已解析和合并）。由于您控制返回的配置对象，您可以添加任何必需的逻辑来将值转换为适当的类型、设置默认值等。例如：

@@filename(config/configuration)
export default () => ({
  port: parseInt(process.env.PORT, 10) || 3000,
  database: {
    host: process.env.DATABASE_HOST,
    port: parseInt(process.env.DATABASE_PORT, 10) || 5432
  }
});

我们使用传递给 ConfigModule.forRoot() 方法的选项对象的 load 属性加载此文件：

import configuration from './config/configuration';

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot({
      load: [configuration],
    }),
  ],
})
export class AppModule {}

注意分配给 load 属性的值是一个数组，允许您加载多个配置文件（例如 load: [databaseConfig, authConfig]）

使用自定义配置文件，我们还可以管理自定义文件，如 YAML 文件。以下是使用 YAML 格式的配置示例：

http:
  host: 'localhost'
  port: 8080

db:
  postgres:
    url: 'localhost'
    port: 5432
    database: 'yaml-db'

  sqlite:
    database: 'sqlite.db'

要读取和解析 YAML 文件，我们可以利用 js-yaml 包。

$ npm i js-yaml
$ npm i -D @types/js-yaml

安装包后，我们使用 yaml#load 函数加载刚刚创建的 YAML 文件。

@@filename(config/configuration)
import { readFileSync } from 'fs';
import * as yaml from 'js-yaml';
import { join } from 'path';

const YAML_CONFIG_FILENAME = 'config.yaml';

export default () => {
  return yaml.load(
    readFileSync(join(__dirname, YAML_CONFIG_FILENAME), 'utf8'),
  ) as Record<string, any>;
};

注意 Nest CLI 在构建过程中不会自动将您的"资产"（非 TS 文件）移动到 dist 文件夹。为了确保您的 YAML 文件被复制，您必须在 nest-cli.json 文件的 compilerOptions#assets 对象中指定这一点。例如，如果 config 文件夹与 src 文件夹处于同一级别，请添加 compilerOptions#assets，值为 "assets": [{{ '{' }}"include": "../config/*.yaml", "outDir": "./dist/config"{{ '}' }}]。在这里阅读更多信息。

只是一个快速说明 - 配置文件不会自动验证，即使您在 NestJS 的 ConfigModule 中使用 validationSchema 选项。如果您需要验证或想要应用任何转换，您必须在工厂函数中处理，在那里您可以完全控制配置对象。这允许您根据需要实现任何自定义验证逻辑。

例如，如果您想确保端口在某个范围内，您可以向工厂函数添加验证步骤：

@@filename(config/configuration)
export default () => {
  const config = yaml.load(
    readFileSync(join(__dirname, YAML_CONFIG_FILENAME), 'utf8'),
  ) as Record<string, any>;

  if (config.http.port < 1024 || config.http.port > 49151) {
    throw new Error('HTTP port must be between 1024 and 49151');
  }

  return config;
};

现在，如果端口超出指定范围，应用程序将在启动期间抛出错误。

使用 `ConfigService`

要从我们的 ConfigService 访问配置值，我们首先需要注入 ConfigService。与任何提供者一样，我们需要将其包含模块 - ConfigModule - 导入到将使用它的模块中（除非您将传递给 ConfigModule.forRoot() 方法的选项对象中的 isGlobal 属性设置为 true）。将其导入到功能模块中，如下所示。

@@filename(feature.module)
@Module({
  imports: [ConfigModule],
  // ...
})

然后我们可以使用标准构造函数注入来注入它：

constructor(private configService: ConfigService) {}

提示 ConfigService 从 @nestjs/config 包导入。

并在我们的类中使用它：

// 获取环境变量
const dbUser = this.configService.get<string>('DATABASE_USER');

// 获取自定义配置值
const dbHost = this.configService.get<string>('database.host');

如上所示，使用 configService.get() 方法通过传递变量名来获取简单的环境变量。您可以通过传递类型来进行 TypeScript 类型提示，如上所示（例如，get<string>(...)）。get() 方法还可以遍历嵌套的自定义配置对象（通过自定义配置文件创建），如上面第二个示例所示。

您还可以使用接口作为类型提示来获取整个嵌套的自定义配置对象：

interface DatabaseConfig {
  host: string;
  port: number;
}

const dbConfig = this.configService.get<DatabaseConfig>('database');

// 您现在可以使用 `dbConfig.port` 和 `dbConfig.host`
const port = dbConfig.port;

get() 方法还接受一个可选的第二个参数，定义默认值，当键不存在时将返回该值，如下所示：

// 当 "database.host" 未定义时使用 "localhost"
const dbHost = this.configService.get<string>('database.host', 'localhost');

ConfigService 有两个可选的泛型（类型参数）。第一个是帮助防止访问不存在的配置属性。如下所示使用它：

interface EnvironmentVariables {
  PORT: number;
  TIMEOUT: string;
}

// 代码中的某处
constructor(private configService: ConfigService<EnvironmentVariables>) {
  const port = this.configService.get('PORT', { infer: true });

  // TypeScript 错误：这是无效的，因为 URL 属性未在 EnvironmentVariables 中定义
  const url = this.configService.get('URL', { infer: true });
}

将 infer 属性设置为 true 时，ConfigService#get 方法将根据接口自动推断属性类型，因此例如，typeof port === "number"（如果您没有使用 TypeScript 的 strictNullChecks 标志），因为 PORT 在 EnvironmentVariables 接口中具有 number 类型。

此外，使用 infer 功能，您可以推断嵌套自定义配置对象属性的类型，即使使用点表示法，如下所示：

constructor(private configService: ConfigService<{ database: { host: string } }>) {
  const dbHost = this.configService.get('database.host', { infer: true })!;
  // typeof dbHost === "string"                                          |
  //                                                                     +--> 非空断言运算符
}

第二个泛型依赖于第一个，充当类型断言，以摆脱当 strictNullChecks 开启时 ConfigService 的方法可能返回的所有 undefined 类型。例如：

// ...
constructor(private configService: ConfigService<{ PORT: number }, true>) {
  //                                                               ^^^^
  const port = this.configService.get('PORT', { infer: true });
  //    ^^^ port 的类型将是 'number'，因此您不再需要 TS 类型断言
}

提示要确保 ConfigService#get 方法仅从自定义配置文件检索值并忽略 process.env 变量，请在 ConfigModule 的 forRoot() 方法的选项对象中将 skipProcessEnv 选项设置为 true。

配置命名空间

ConfigModule 允许您定义和加载多个自定义配置文件，如上面的自定义配置文件所示。您可以使用嵌套配置对象管理复杂的配置对象层次结构，如该部分所示。或者，您可以使用 registerAs() 函数返回"命名空间"配置对象，如下所示：

@@filename(config/database.config)
export default registerAs('database', () => ({
  host: process.env.DATABASE_HOST,
  port: process.env.DATABASE_PORT || 5432
}));

与自定义配置文件一样，在您的 registerAs() 工厂函数内部，process.env 对象将包含完全解析的环境变量键/值对（如上述所述，.env 文件和外部定义的变量已解析和合并）。

提示 registerAs 函数从 @nestjs/config 包导出。

使用 forRoot() 方法选项对象的 load 属性加载命名空间配置，与加载自定义配置文件的方式相同：

import databaseConfig from './config/database.config';

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot({
      load: [databaseConfig],
    }),
  ],
})
export class AppModule {}

现在，要从 database 命名空间获取 host 值，请使用点表示法。使用 'database' 作为属性名的前缀，对应于命名空间的名称（作为第一个参数传递给 registerAs() 函数）：

const dbHost = this.configService.get<string>('database.host');

一个合理的替代方案是直接注入 database 命名空间。这使我们能够受益于强类型：

constructor(
  @Inject(databaseConfig.KEY)
  private dbConfig: ConfigType<typeof databaseConfig>,
) {}

提示 ConfigType 从 @nestjs/config 包导出。

模块中的命名空间配置

要在应用程序中将命名空间配置用作另一个模块的配置对象，您可以利用配置对象的 .asProvider() 方法。此方法将您的命名空间配置转换为提供者，然后可以传递给您要使用的模块的 forRootAsync()（或任何等效方法）。

以下是一个示例：

import databaseConfig from './config/database.config';

@Module({
  imports: [
    TypeOrmModule.forRootAsync(databaseConfig.asProvider()),
  ],
})

要了解 .asProvider() 方法的工作原理，让我们检查返回值：

// .asProvider() 方法的返回值
{
  imports: [ConfigModule.forFeature(databaseConfig)],
  useFactory: (configuration: ConfigType<typeof databaseConfig>) => configuration,
  inject: [databaseConfig.KEY]
}

这种结构允许您将命名空间配置无缝集成到您的模块中，确保您的应用程序保持组织化和模块化，而无需编写样板、重复的代码。

缓存环境变量

由于访问 process.env 可能很慢，您可以设置传递给 ConfigModule.forRoot() 的选项对象的 cache 属性，以提高 ConfigService#get 方法在涉及存储在 process.env 中的变量时的性能。

ConfigModule.forRoot({
  cache: true,
});

部分注册

到目前为止，我们已经在根模块（例如 AppModule）中使用 forRoot() 方法处理配置文件。也许您有一个更复杂的项目结构，具有位于多个不同目录中的功能特定配置文件。@nestjs/config 包提供了一个称为部分注册的功能，它仅引用与每个功能模块关联的配置文件，而不是在根模块中加载所有这些文件。在功能模块中使用 forFeature() 静态方法执行此部分注册，如下所示：

import databaseConfig from './config/database.config';

@Module({
  imports: [ConfigModule.forFeature(databaseConfig)],
})
export class DatabaseModule {}

警告在某些情况下，您可能需要使用 onModuleInit() 钩子而不是在构造函数中访问通过部分注册加载的属性。这是因为 forFeature() 方法在模块初始化期间运行，模块初始化的顺序是不确定的。如果您在构造函数中访问由另一个模块以这种方式加载的值，配置所依赖的模块可能尚未初始化。onModuleInit() 方法仅在其依赖的所有模块都已初始化后运行，因此这种技术是安全的。

模式验证

在应用程序启动期间，如果未提供所需的环境变量或它们不符合某些验证规则，抛出异常是标准做法。@nestjs/config 包启用两种不同的方法来执行此操作：

Joi 内置验证器。使用 Joi，您定义一个对象模式并根据它验证 JavaScript 对象。
一个自定义 validate() 函数，它将环境变量作为输入。

要使用 Joi，我们必须安装 Joi 包：

$ npm install --save joi

现在我们可以定义一个 Joi 验证模式，并通过 forRoot() 方法选项对象的 validationSchema 属性传递它，如下所示：

@@filename(app.module)
import * as Joi from 'joi';

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot({
      validationSchema: Joi.object({
        NODE_ENV: Joi.string()
          .valid('development', 'production', 'test', 'provision')
          .default('development'),
        PORT: Joi.number().port().default(3000),
      }),
    }),
  ],
})
export class AppModule {}

默认情况下，所有模式键都被视为可选的。在这里，我们为 NODE_ENV 和 PORT 设置默认值，如果我们在环境中不提供这些变量（.env 文件或进程环境），将使用这些默认值。或者，我们可以使用 required() 验证方法来要求必须在环境中定义值（.env 文件或进程环境）。在这种情况下，如果我们在环境中不提供变量，验证步骤将抛出异常。有关如何构造验证模式的更多信息，请参阅 Joi 验证方法。

默认情况下，允许未知的环境变量（模式中不存在键的环境变量）并且不会触发验证异常。默认情况下，报告所有验证错误。您可以通过 forRoot() 选项对象的 validationOptions 键传递选项对象来更改这些行为。此选项对象可以包含 Joi 验证选项提供的任何标准验证选项属性。例如，要反转上述两个设置，请传递如下选项：

@@filename(app.module)
import * as Joi from 'joi';

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot({
      validationSchema: Joi.object({
        NODE_ENV: Joi.string()
          .valid('development', 'production', 'test', 'provision')
          .default('development'),
        PORT: Joi.number().port().default(3000),
      }),
      validationOptions: {
        allowUnknown: false,
        abortEarly: true,
      },
    }),
  ],
})
export class AppModule {}

@nestjs/config 包使用以下默认设置：

allowUnknown：控制是否允许环境变量中的未知键。默认为 true
abortEarly：如果为 true，在第一个错误时停止验证；如果为 false，返回所有错误。默认为 false。

请注意，一旦您决定传递 validationOptions 对象，您没有明确传递的任何设置将默认为 Joi 标准默认值（而不是 @nestjs/config 默认值）。例如，如果您在自定义 validationOptions 对象中未指定 allowUnknowns，它将具有 Joi 默认值 false。因此，在您的自定义对象中指定这两个设置可能是最安全的。

提示要禁用预定义环境变量的验证，请在 forRoot() 方法的选项对象中将 validatePredefined 属性设置为 false。预定义环境变量是在导入模块之前设置的进程变量（process.env 变量）。例如，如果您使用 PORT=3000 node main.js 启动应用程序，那么 PORT 是预定义的环境变量。

自定义验证函数

或者，您可以指定一个同步 validate 函数，该函数接受包含环境变量（来自 env 文件和进程）的对象，并返回包含验证的环境变量的对象，以便您可以根据需要转换/变更它们。如果函数抛出错误，它将阻止应用程序引导。

在此示例中，我们将继续使用 class-transformer 和 class-validator 包。首先，我们必须定义：

具有验证约束的类，
使用 plainToInstance 和 validateSync 函数的验证函数。

@@filename(env.validation)
import { plainToInstance } from 'class-transformer';
import { IsEnum, IsNumber, Max, Min, validateSync } from 'class-validator';

enum Environment {
  Development = "development",
  Production = "production",
  Test = "test",
  Provision = "provision",
}

class EnvironmentVariables {
  @IsEnum(Environment)
  NODE_ENV: Environment;

  @IsNumber()
  @Min(0)
  @Max(65535)
  PORT: number;
}

export function validate(config: Record<string, unknown>) {
  const validatedConfig = plainToInstance(
    EnvironmentVariables,
    config,
    { enableImplicitConversion: true },
  );
  const errors = validateSync(validatedConfig, { skipMissingProperties: false });

  if (errors.length > 0) {
    throw new Error(errors.toString());
  }
  return validatedConfig;
}

有了这个，使用 validate 函数作为 ConfigModule 的配置选项，如下所示：

@@filename(app.module)
import { validate } from './env.validation';

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot({
      validate,
    }),
  ],
})
export class AppModule {}

自定义 getter 函数

ConfigService 定义了一个通用的 get() 方法来通过键检索配置值。我们还可以添加 getter 函数以启用更自然的编码风格：

@@filename()
@Injectable()
export class ApiConfigService {
  constructor(private configService: ConfigService) {}

  get isAuthEnabled(): boolean {
    return this.configService.get('AUTH_ENABLED') === 'true';
  }
}
@@switch
@Dependencies(ConfigService)
@Injectable()
export class ApiConfigService {
  constructor(configService) {
    this.configService = configService;
  }

  get isAuthEnabled() {
    return this.configService.get('AUTH_ENABLED') === 'true';
  }
}

现在我们可以如下使用 getter 函数：

@@filename(app.service)
@Injectable()
export class AppService {
  constructor(apiConfigService: ApiConfigService) {
    if (apiConfigService.isAuthEnabled) {
      // 身份验证已启用
    }
  }
}
@@switch
@Dependencies(ApiConfigService)
@Injectable()
export class AppService {
  constructor(apiConfigService) {
    if (apiConfigService.isAuthEnabled) {
      // 身份验证已启用
    }
  }
}

环境变量加载钩子

如果模块配置依赖于环境变量，并且这些变量从 .env 文件加载，您可以使用 ConfigModule.envVariablesLoaded 钩子来确保在与 process.env 对象交互之前文件已加载，请参阅以下示例：

export async function getStorageModule() {
  await ConfigModule.envVariablesLoaded;
  return process.env.STORAGE === 'S3' ? S3StorageModule : DefaultStorageModule;
}

这种构造保证在 ConfigModule.envVariablesLoaded Promise 解析后，所有配置变量都已加载。

条件模块配置

有时您可能希望有条件地加载模块并在环境变量中指定条件。幸运的是，@nestjs/config 提供了一个 ConditionalModule，允许您做到这一点。

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot(),
    ConditionalModule.registerWhen(FooModule, 'USE_FOO'),
  ],
})
export class AppModule {}

上述模块只有在 .env 文件中环境变量 USE_FOO 没有 false 值时才会加载 FooModule。您还可以传递自定义条件，一个接收 process.env 引用的函数，该函数应返回一个布尔值供 ConditionalModule 处理：

@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot(),
    ConditionalModule.registerWhen(
      FooBarModule,
      (env: NodeJS.ProcessEnv) => !!env['foo'] && !!env['bar'],
    ),
  ],
})
export class AppModule {}

使用 ConditionalModule 时，确保您还在应用程序中加载了 ConfigModule，以便可以正确引用和利用 ConfigModule.envVariablesLoaded 钩子，这一点很重要。如果钩子在 5 秒内没有翻转为 true，或者在 registerWhen 方法的第三个选项参数中由用户设置的超时（以毫秒为单位），那么 ConditionalModule 将抛出错误，Nest 将中止启动应用程序。

可扩展变量

@nestjs/config 包支持环境变量扩展。使用这种技术，您可以创建嵌套的环境变量，其中一个变量在另一个变量的定义中被引用。例如：

APP_URL=mywebsite.com
SUPPORT_EMAIL=support@${APP_URL}

使用这种构造，变量 SUPPORT_EMAIL 解析为 'support@mywebsite.com'。注意使用 ${{ '{' }}...{{ '}' }} 语法来触发解析 SUPPORT_EMAIL 定义中变量 APP_URL 的值。

提示对于此功能，@nestjs/config 包内部使用 dotenv-expand。

使用传递给 ConfigModule 的 forRoot() 方法的选项对象中的 expandVariables 属性启用环境变量扩展，如下所示：

@@filename(app.module)
@Module({
  imports: [
    ConfigModule.forRoot({
      // ...
      expandVariables: true,
    }),
  ],
})
export class AppModule {}

在 `main.ts` 中使用

虽然我们的配置存储在服务中，但它仍然可以在 main.ts 文件中使用。这样，您可以使用它来存储变量，如应用程序端口或 CORS 主机。

要访问它，您必须使用 app.get() 方法，然后是服务引用：

const configService = app.get(ConfigService);

然后您可以像往常一样使用它，通过使用配置键调用 get 方法：

const port = configService.get('PORT');

单元测试

了解如何在 Nest 应用程序中进行单元测试，包括测试工具、模拟依赖项、测试模块和端到端测试的最佳实践

数据库

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