在 Visual Studio 开发环境中,高效、安全地读取配置文件是构建健壮应用程序的基础,配置文件将应用程序的设置(如数据库连接字符串、API 密钥、日志级别等)与代码逻辑分离,极大地提高了灵活性和可维护性,随着 .NET 平台的演进,配置管理的方式也发生了显著的变革,从传统的 XML 格式转向了更为现代和灵活的 JSON 格式。

传统方式:App.config 与 ConfigurationManager
在 .NET Framework 时代,App.config(对于 Web 应用程序是 Web.config)是标准的配置文件,它基于 XML 格式,结构清晰,但随着配置项的增多,其冗长的标签和层次结构会显得臃肿。
读取 App.config 的核心工具是 System.Configuration 命名空间下的 ConfigurationManager 类,要使用它,首先需要在项目中手动添加对 System.Configuration 程序集的引用。
一个典型的 App.config 文件结构如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<appSettings>
<add key="ApiKey" value="ABC123XYZ456" />
<add key="MaxRetryCount" value="3" />
</appSettings>
<connectionStrings>
<add name="DefaultConnection" connectionString="Server=my_server;Database=my_db;User Id=my_user;Password=my_password;" />
</connectionStrings>
</configuration>在 C# 代码中,可以通过 ConfigurationManager 轻松获取这些值:
using System.Configuration; // 读取 appSettings string apiKey = ConfigurationManager.AppSettings["ApiKey"]; int maxRetryCount = int.Parse(ConfigurationManager.AppSettings["MaxRetryCount"]); // 读取 connectionStrings string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["DefaultConnection"]?.ConnectionString;
这种方式简单直接,但其局限性也十分明显:强依赖于 XML 格式,类型转换需要手动处理,且与现代 .NET 的依赖注入(DI)体系融合度不高。
现代方式:appsettings.json 与 IConfiguration
自 .NET Core 起,配置系统被彻底重构。appsettings.json 成为了新的首选配置文件,它采用 JSON 格式,更轻量、更易读,并且天然支持层次化结构,更重要的是,新的配置系统与依赖注入深度集成,并提供了强大的“选项模式”。
一个典型的 appsettings.json 文件可以包含更复杂的嵌套结构:
{
"Logging": {
"LogLevel": {
"Default": "Information",
"Microsoft.AspNetCore": "Warning"
}
},
"MyCustomSettings": {
"ApiKey": "ABC123XYZ456",
"MaxRetryCount": 3,
"FeatureFlags": {
"EnableNewFeature": true
}
},
"ConnectionStrings": {
"DefaultConnection": "Server=my_server;Database=my_db;..."
}
}在 .NET 6 及更高版本的项目中,配置系统在 Program.cs 文件中通过 Host.CreateDefaultBuilder(args) 自动完成初始化,默认会加载 appsettings.json、环境变量(如 appsettings.Development.json)和用户机密等。

在代码中,我们通常通过依赖注入获取 IConfiguration 实例来读取配置。
基本读取方式(松散类型)
可以在控制器或服务中注入 IConfiguration:
public class MyService
{
private readonly IConfiguration _configuration;
public MyService(IConfiguration configuration)
{
_configuration = configuration;
}
public string GetApiKey()
{
// 使用冒号分隔符访问嵌套值
return _configuration["MyCustomSettings:ApiKey"];
}
}强类型选项模式(推荐实践)
这是最佳实践,它能将配置绑定到一个 C# 类,提供类型安全和 IntelliSense 支持,避免了魔法字符串。
创建一个与 JSON 结构匹配的类:
public class MyCustomSettings
{
public string ApiKey { get; set; }
public int MaxRetryCount { get; set; }
public FeatureFlags FeatureFlags { get; set; }
}
public class FeatureFlags
{
public bool EnableNewFeature { get; set; }
}在 Program.cs 中注册这个配置绑定:
// 使用 builder.Configuration 在 .NET 6+ 中
builder.Services.Configure<MyCustomSettings>(builder.Configuration.GetSection("MyCustomSettings"));在需要使用配置的服务中注入 IOptions<MyCustomSettings>:

public class MyService
{
private readonly MyCustomSettings _settings;
public MyService(IOptions<MyCustomSettings> settings)
{
_settings = settings.Value;
}
public void DoWork()
{
if (_settings.FeatureFlags.EnableNewFeature)
{
// ... 执行新功能
}
Console.WriteLine($"Using API Key: {_settings.ApiKey}");
}
}两种方式对比
为了更清晰地展示差异,下表小编总结了两种主要配置管理方式的特点:
| 特性维度 | App.config (ConfigurationManager) | appsettings.json (IConfiguration) |
|---|---|---|
| 文件格式 | XML | JSON |
| 主要适用框架 | .NET Framework | .NET Core / .NET 5+ |
| 读取方式 | 静态类 ConfigurationManager | 依赖注入 IConfiguration |
| 类型安全 | 手动转换,易出错 | 强类型选项模式,自动绑定 |
| 结构复杂性 | 冗长,嵌套复杂 | 简洁,天然支持层次化 |
| 热更新 | 默认不支持,需额外实现 | 默认支持,文件变更自动重载 |
| DI 集成 | 弱,需手动封装 | 强,原生深度集成 |
最佳实践与注意事项
- 优先使用选项模式:在任何新的 .NET Core/5+ 项目中,都应优先使用强类型的选项模式来管理配置,它提供了更好的可测试性和可维护性。
- 敏感信息管理:切勿将数据库密码、API 密钥等敏感信息直接提交到源代码仓库,在开发环境中,应使用“机密管理器”工具;在生产环境中,应依赖 Azure Key Vault、AWS Secrets Manager 等云服务。
- 利用多环境配置文件:通过创建
appsettings.Development.json、appsettings.Production.json等文件,可以为不同环境提供特定的配置值,系统会根据当前环境自动加载对应的文件。 - 配置提供程序的可扩展性:.NET 配置系统是高度可扩展的,除了 JSON 文件,你还可以从环境变量、命令行参数、内存中集合甚至自定义的远程服务(如 Consul)中加载配置,只需添加相应的配置提供程序即可。
相关问答 FAQs
Q1:如何在应用程序运行时动态更新配置并且不重启应用?
A: 在 .NET Core / .NET 5+ 及更高版本中,这是开箱即用的功能,默认情况下,IConfiguration 提供程序会监视配置文件(如 appsettings.json)的变更,当你修改并保存文件后,配置系统会自动重新加载文件内容,所有通过 IConfiguration 注入的实例都会获取到最新的值,对于使用选项模式的服务,你可以使用 IOptionsSnapshot 或 IOptionsMonitor 来实时响应配置变更。IOptionsSnapshot 的生命周期是请求级别,确保在一次请求中配置保持一致;IOptionsMonitor 则是一个单例,可以通过其 OnChange 方法订阅配置变更事件,相比之下,在传统的 .NET Framework 中,要实现不重启应用的热更新,通常需要借助 FileSystemWatcher 类来监视文件变化,并手动调用 ConfigurationManager.RefreshSection 等方法,实现起来相对复杂。
Q2:如何安全地管理数据库连接字符串和 API 密钥等敏感信息?
A: 将敏感信息直接写在 appsettings.json 或 App.config 文件中是极不安全的做法,尤其是在团队协作中,这些文件很容易被意外提交到代码仓库,正确的做法是遵循“十二要素应用”原则,将配置存储在环境中,具体实践如下:
- 开发环境:使用 .NET 提供的“机密管理器”,通过命令行
dotnet user-secrets set "ConnectionStrings:DefaultConnection" "..."将机密存储在本地计算机上的一個独立于项目树的 JSON 文件中,它在运行时会覆盖appsettings.json中的同名值,且不会进入源代码管理。 - 生产环境:使用专门的云服务来保管机密,Azure Key Vault、AWS Secrets Manager 或 HashiCorp Vault。.NET 生态提供了相应的配置提供程序(如
AzureKeyVaultConfigurationProvider),可以让你的应用程序在启动时直接、安全地从这些服务中拉取所需的敏感信息,从而实现集中、安全和可审计的机密管理。
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