【自动化运维神器Ansible】template流程控制：for循环与if条件判断详解

目录

[1 流程控制概述](#1 流程控制概述)

[1.1 什么是流程控制](#1.1 什么是流程控制)

[1.2 流程控制的类型](#1.2 流程控制的类型)

[1.3 流程控制的重要性](#1.3 流程控制的重要性)

[2 条件判断（if/elif/else）](#2 条件判断（if/elif/else）)

[2.1 基本语法](#2.1 基本语法)

[2.2 简单条件判断](#2.2 简单条件判断)

[2.3 比较运算符](#2.3 比较运算符)

[2.4 逻辑运算符](#2.4 逻辑运算符)

[2.5 实际应用案例：根据操作系统类型配置Nginx](#2.5 实际应用案例：根据操作系统类型配置Nginx)

[3 循环（for循环）](#3 循环（for循环）)

[3.1 基本语法](#3.1 基本语法)

[3.2 遍历列表](#3.2 遍历列表)

[3.3 遍历字典](#3.3 遍历字典)

[3.4 循环控制变量](#3.4 循环控制变量)

[3.5 实际应用案例：配置多个Nginx虚拟主机](#3.5 实际应用案例：配置多个Nginx虚拟主机)

[3.6 带条件的循环](#3.6 带条件的循环)

[3.7 循环中的else语句](#3.7 循环中的else语句)

[4 嵌套循环与复杂场景](#4 嵌套循环与复杂场景)

[4.1 嵌套循环](#4.1 嵌套循环)

[4.2 循环中的特殊语法](#4.2 循环中的特殊语法)

[4.3 实际应用案例：配置多个负载均衡后端服务器](#4.3 实际应用案例：配置多个负载均衡后端服务器)

[5 宏（Macro）的高级应用](#5 宏（Macro）的高级应用)

[5.1 宏的定义与调用](#5.1 宏的定义与调用)

[5.2 带默认参数的宏](#5.2 带默认参数的宏)

[5.3 实际应用案例：使用宏简化虚拟主机配置](#5.3 实际应用案例：使用宏简化虚拟主机配置)

[6 总结](#6 总结)

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在Ansible模板管理中，我们经常需要根据不同条件生成不同的配置内容，或者对列表、字典等复杂数据结构进行迭代处理。Jinja2模板引擎提供了强大的流程控制功能，包括for循环和if条件判断，使得模板能够根据实际情况动态生成配置内容。

1 流程控制概述

1.1 什么是流程控制

流程控制是编程语言中的基本概念，它允许程序根据条件执行不同的代码分支或重复执行某些代码块。在Ansible模板中，流程控制使我们能够根据变量值、主机 facts 或其他条件动态生成配置内容。

1.2 流程控制的类型

1.3 流程控制的重要性

流程控制使得Ansible模板能够：

• 根据不同环境生成差异化配置
• 处理复杂数据结构（如列表、字典）
• 实现配置的逻辑判断和条件应用
• 减少重复代码，提高模板的可维护性

2 条件判断（if/elif/else）

2.1 基本语法

{% if condition %}
    <!-- 条件为真时执行的代码 -->
{% elif another_condition %}
    <!-- 另一个条件为真时执行的代码 -->
{% else %}
    <!-- 所有条件都为假时执行的代码 -->
{% endif %}

2.2 简单条件判断

{% if debug %}
    debug = true
{% else %}
    debug = false
{% endif %}

2.3 比较运算符

{% if value > 10 %}
    <!-- value大于10 -->
{% endif %}

{% if version == "1.0" %}
    <!-- version等于"1.0" -->
{% endif %}

{% if name in ["nginx", "apache", "httpd"] %}
    <!-- name在列表中 -->
{% endif %}

2.4 逻辑运算符

{% if condition1 and condition2 %}
    <!-- condition1和condition2都为真 -->
{% endif %}

{% if condition1 or condition2 %}
    <!-- condition1或condition2至少一个为真 -->
{% endif %}

{% if not condition %}
    <!-- condition为假 -->
{% endif %}

2.5 实际应用案例：根据操作系统类型配置Nginx

---
- hosts: webservers
  vars:
    nginx_config:
      user: "{{ ansible_user | default('nginx') }}"
      worker_processes: "{{ ansible_processor_vcpus }}"
      keepalive_timeout: 65
  tasks:
    - name: Configure nginx
      template:
        src: nginx.conf.j2
        dest: /etc/nginx/nginx.conf

• 模板文件 nginx.conf.j2 ：

  user {{ nginx_config.user }};
  worker_processes {{ nginx_config.worker_processes }};

  {% if ansible_distribution == "CentOS" %}
  error_log /var/log/nginx/error.log warn;
  pid /var/run/nginx.pid;
  {% elif ansible_distribution == "Ubuntu" %}
  error_log /var/log/nginx/error.log;
  pid /run/nginx.pid;
  {% endif %}

  events {
  worker_connections 1024;
  multi_accept on;
  }

  http {
  include /etc/nginx/mime.types;
  default_type application/octet-stream;

    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
    keepalive_timeout {{ nginx_config.keepalive_timeout }};
    types_hash_max_size 2048;
    
    {% if ansible_distribution_major_version == "7" %}
        # CentOS 7 specific configuration
        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    {% elif ansible_distribution_major_version == "8" %}
        # CentOS 8 specific configuration
        ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    {% endif %}
    
    # ... 其他配置

  }

3 循环（for循环）

3.1 基本语法

{% for item in sequence %}
    <!-- 对序列中的每个item执行的代码 -->
{% endfor %}

3.2 遍历列表

{% for server in servers %}
    server {{ server }};
{% endfor %}

3.3 遍历字典

{% for key, value in config.items() %}
    {{ key }} = {{ value }}
{% endfor %}

3.4 循环控制变量

• Jinja2提供了多个循环控制变量：

|----------------|-----------------|
| 变量 | 描述 |
| loop.index | 当前循环的索引（从1开始） |
| loop.index0 | 当前循环的索引（从0开始） |
| loop.revindex | 当前循环的倒序索引（从1开始） |
| loop.revindex0 | 当前循环的倒序索引（从0开始） |
| loop.first | 是否是第一次循环 |
| loop.last | 是否是最后一次循环 |
| loop.length | 序列的长度 |
| loop.depth | 当前循环的嵌套深度 |
| loop.depth0 | 当前循环的嵌套深度（从0开始） |

3.5 实际应用案例：配置多个Nginx虚拟主机

---
- hosts: webservers
  vars:
    virtual_hosts:
      - name: "example.com"
        root: "/var/www/example.com"
        server_name: "example.com www.example.com"
        index: "index.html index.htm"
      - name: "test.com"
        root: "/var/www/test.com"
        server_name: "test.com www.test.com"
        index: "index.html"
  tasks:
    - name: Configure virtual hosts
      template:
        src: virtual_hosts.conf.j2
        dest: /etc/nginx/conf.d/virtual_hosts.conf

• 模板文件 virtual_hosts.conf.j2 ：

  {% for host in virtual_hosts %}
  server {
  listen 80;
  server_name {{ host.server_name }};
  root {{ host.root }};
  index {{ host.index }};

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }
    
    {% if host.name == "example.com" %}
        location /status {
            stub_status on;
            access_log off;
            allow 127.0.0.1;
            deny all;
        }
    {% endif %}

  }
  {% endfor %}

3.6 带条件的循环

{% for host in virtual_hosts if host.enabled %}
server {
    # 配置内容
}
{% endfor %}

3.7 循环中的else语句

{% for item in items %}
    {{ item }}
{% else %}
    <!-- 如果items为空或未定义，则执行此代码 -->
    No items found
{% endfor %}

4 嵌套循环与复杂场景

4.1 嵌套循环

{% for category in categories %}
    [{{ category.name }}]
    {% for product in category.products %}
        {{ product.name }} = {{ product.price }}
    {% endfor %}
{% endfor %}

4.2 循环中的特殊语法

{% for user in users %}
    {{ user.name }}{% if not loop.last %},{% endif %}
{% endfor %}

4.3 实际应用案例：配置多个负载均衡后端服务器

---
- hosts: load_balancers
  vars:
    upstreams:
      - name: "app_servers"
        servers:
          - name: "app1"
            address: "192.168.10.10:8080"
            weight: 3
          - name: "app2"
            address: "192.168.10.11:8080"
            weight: 2
          - name: "app3"
            address: "192.168.10.12:8080"
            weight: 1
      - name: "api_servers"
        servers:
          - name: "api1"
            address: "192.168.2.10:8080"
            weight: 1
  tasks:
    - name: Configure upstreams
      template:
        src: upstreams.conf.j2
        dest: /etc/nginx/conf.d/upstreams.conf

• 模板文件 upstreams.conf.j2 ：

  {% for upstream in upstreams %}
  upstream {{ upstream.name }} {
  {% for server in upstream.servers %}
  server {{ server.address }} weight={{ server.weight }}{% if not loop.last %};{% endif %}
  {% endfor %}
  }
  {% endfor %}

  server {
  listen 80;
  server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://app_servers;
    }
    
    location /api {
        proxy_pass http://api_servers;
    }

  }

5 宏（Macro）的高级应用

5.1 宏的定义与调用

{% macro server_block(name, port) %}
server {
    listen {{ port }};
    server_name {{ name }};
    # ... 其他配置
}
{% endmacro %}

{% for server in servers %}
    {{ server_block(server.name, server.port) }}
{% endfor %}

5.2 带默认参数的宏

{% macro server_block(name, port=80, root="/var/www") %}
server {
    listen {{ port }};
    server_name {{ name }};
    root {{ root }};
    # ... 其他配置
}
{% endmacro %}

5.3 实际应用案例：使用宏简化虚拟主机配置

{% macro virtual_host(name, root, server_names, port=80) %}
server {
    listen {{ port }};
    server_name {{ server_names }};
    root {{ root }};
    index index.html index.htm;
    
    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }
    
    location /status {
        stub_status on;
        access_log off;
        allow 127.0.0.1;
        deny all;
    }
}
{% endmacro %}

{{ virtual_host(
    name="example.com",
    root="/var/www/example.com",
    server_names="example.com www.example.com",
    port=80
) }}

{{ virtual_host(
    name="test.com",
    root="/var/www/test.com",
    server_names="test.com www.test.com",
    port=80
) }}

6 总结

本文介绍了Ansible模板中的流程控制功能，包括条件判断（if/elif/else）和循环（for循环），以及宏的高级应用。通过这些流程控制语句，我们能够创建更加智能、灵活的配置模板，根据不同条件生成差异化的配置内容。
条件判断使我们能够根据变量值、主机 facts 或其他条件动态应用配置，而循环则允许我们高效处理列表、字典等复杂数据结构，避免重复代码。宏的使用则可以进一步提高模板的可重用性和可维护性。
在实际应用中，我们应该遵循最佳实践，保持模板简洁，合理使用注释，避免过度嵌套，并通过变量简化复杂逻辑。