[python] 配置管理框架Hydra使用指北

Hydra是Facebook Research开发的开源Python配置管理框架，旨在解决复杂项目中配置混乱、多环境与多参数组合管理的难题。该框架采用分层配置与动态组合设计，支持以YAML文件实现结构化配置。Hydra尤其适用于简化机器学习实验、软件开发及其他复杂应用的配置管理。它的名字来源于希腊神话中的九头蛇，寓意其能够灵活管理多种配置组合。Hydra的核心特性包括支持多源分层配置组合、可通过命令行直接覆盖配置、提供动态命令补全功能，同时支持本地与远程运行，并能通过单命令执行批量参数作业。

Hydra的官方仓库地址为：hydra，详细文档可参阅：hydra-doc。Hydra功能全面，本文主要介绍其基本使用方法，更多高级功能请参考官方文档。截至本文撰写时，Hydra的稳定版本为1.3，该版本兼容Python 3.6至3.11，并全面支持Linux、macOS和Windows操作系统。安装命令如下：

pip install hydra-core --upgrade

目录

• 1 基础教程
  
  
  
  • 1.1 快速入门
    
  • 1.2 整合应用
    
  • 1.3 信息管理
    
  
  
• 2 结构化配置
  
  
  
  • 2.1 Hydra代码配置
    
  • 2.2 配置模式
    
  
  
• 3 参考
  

1 基础教程

1.1 快速入门

简单示例
以下代码是一个简单的Hydra应用示例，它会打印出配置信息，其中my_app函数是编写业务逻辑的入口。

1. from omegaconf import DictConfig, OmegaConf
2. import hydra
4. @hydra.main(version_base=None)
5. def my_app(cfg: DictConfig) -> None:
6.     print(OmegaConf.to_yaml(cfg))
8. if __name__ == "__main__":
9.     my_app()

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如果你直接执行这段代码（没有任何命令行参数），程序会输出一个空的配置对象：

1. {}

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这是因为，当运行my_app.py时，@hydra.main装饰器会自动拦截对 my_app()的调用。此时Hydra会初始化一个空的DictConfig对象（类似于Python字典），并将其作为参数cfg 传递给函数。由于当前配置为空，OmegaConf.to_yaml(cfg)将其转换为YAML格式后，仅输出一个空对象。OmegaConf是Hydra的底层配置引擎，Hydra基于OmegaConf实现上层的复杂应用配置与运行管理，且OmegaConf可独立使用。
此外默认情况下，Hydra会创建以下目录结构以追踪和管理程序的运行结果：

1. outputs/
2. ├── yyyy-mm-dd/          # 按日期分组
3. │   └── hh-mm-ss/        # 按时间精确到秒
4. │       └── .hydra/      # 保存本次运行的配置
5. │           ├── config.yaml    # 完整的配置
6. │           ├── hydra.yaml     # Hydra 自身的配置
7. │           └── overrides.yaml # 命令行覆盖的参数
8. │       └── my_app.log   # 日志文件（如果配置了日志）
9. │       └── 其他输出文件     # 你的程序生成的文件

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可以通过以下方式为配置添加内容：
<ol>通过命令行添加：

1. # 不支持直接在 +key=value 语法中传入非 ASCII 字符
2. python my_app.py +name="zhangsan" +age=25

复制代码

输出：

1. name: zhangsan
2. age: 25

复制代码

创建配置文件：
创建一个config.yaml文件，然后运行：

1. python my_app.py --config-path=. --config-name=config

复制代码

在代码中设置默认配置：
可以修改代码，为@hydra.main装饰器添加配置参数：

1. from omegaconf import DictConfig, OmegaConf
2. import hydra
4. @hydra.main(version_base=None, config_path=".", config_name="config")
5. def my_app(cfg):
6.     print(OmegaConf.to_yaml(cfg))
8. if __name__ == "__main__":
9.     my_app()

复制代码

可以通过命令行覆盖已加载配置中的值，但是注意无需添加+前缀：

1. python my_app.py name="lisi"

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使用++前缀可实现若配置中已存在该参数则覆盖，若不存在则新增：

1. python my_app.py ++name="wangwu" ++password=1234

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要注意
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