Ansible自动化（十一）：Jinja2模板

一、Jinja2 核心介绍

1. 什么是Jinja2

Jinja2是一款基于Python的模板引擎，支持动态生成文本文件（如配置文件、报告、脚本），核心能力是将「静态模板」与「动态变量/逻辑」结合，输出个性化内容。在Ansible中，Jinja2是默认模板引擎，专门用于解决「批量配置差异化」问题（比如不同主机生成不同的Nginx/MySQL配置）。

2. Ansible中Jinja2的核心价值

• 告别手动修改配置文件：通过变量自动填充主机IP、系统信息等差异化内容；
• 支持逻辑控制：用条件/循环实现「不同主机/场景输出不同配置」；
• 与Ansible深度集成：可直接调用Ansible收集的「事实变量」（如主机接口、内存、系统版本）。

3. 基础使用规范

• 模板文件后缀：约定为 .j2（如 httpd.conf.j2、hosts.j2）；
• 渲染方式：Ansible通过 template 模块读取 .j2 模板，结合变量渲染后生成最终文件；
• 前置条件：需开启 gather_facts: yes（Ansible默认开启），才能收集主机事实变量（如IP、内存）。

二、Jinja2 核心语法

1. 语法符号速查表

符号格式	作用	示例	注意事项
{``{ 变量 }}	输出变量值（插值）	{``{ ansible_ens160.ipv4.address }}	变量不存在会报错，建议先判断存在性
{% 控制语句 %}	逻辑控制（条件/循环）	{% if 条件 %} {% for 变量 in 列表 %}	必须用对应关键字闭合（如 endif）
{# 注释 #}	模板内注释，渲染后自动忽略	{# 优先使用bond0接口IP #}	区别于文件自身的注释（如#）

2. 变量来源（Ansible场景）

Jinja2模板中的变量主要来自3类，可直接调用：

• 事实变量（Facts） ：Ansible自动收集的主机信息（如 ansible_hostname 主机名、ansible_memtotal_mb 总内存、ansible_distribution 系统发行版）；
• 自定义变量 ：Playbook中 vars 定义的变量、清单（inventory）中定义的主机/组变量；
• 特殊变量 ：Ansible内置变量（如 groups.all 所有主机、hostvars[主机名] 其他主机的变量）。

三、条件语句（if/elif/else）

1. 核心语法（按场景分类）

（1）单分支：满足条件才输出

{# 语法结构 #}
{% if 条件表达式 %}
    满足条件时输出的内容
{% endif %}  {# 必须闭合，否则模板渲染失败 #}

{# 实战示例：仅CentOS系统输出yum源配置 #}
{% if ansible_distribution == "CentOS" %}
[base]
name=CentOS-Base
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/centos/$releasever/os/$basearch/
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/centos/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
{% endif %}

（2）双分支：二选一输出

{# 语法结构 #}
{% if 条件表达式 %}
    满足条件的内容
{% else %}
    不满足条件的默认内容
{% endif %}

{# 实战示例：根据是否有SSL证书决定监听端口 #}
{% if ansible_facts['files']['/etc/nginx/ssl/server.crt'] is defined %}
listen 443 ssl;
{% else %}
listen 80;
{% endif %}

（3）多分支：按优先级匹配条件

{# 语法结构 #}
{% if 条件1 %}
    满足条件1的内容
{% elif 条件2 %}
    满足条件2的内容
{% elif 条件3 %}
    满足条件3的内容
{% else %}
    所有条件都不满足的默认内容
{% endif %}

{# 实战示例：优先使用bond0，其次ens160，最后0.0.0.0 #}
{% if ansible_bond0 is defined %}
Listen {{ ansible_bond0.ipv4.address }}:80
{% elif ansible_ens160 is defined %}
Listen {{ ansible_ens160.ipv4.address }}:80
{% else %}
Listen 0.0.0.0:80
{% endif %}

2. 常用条件表达式

表达式	含义	示例
变量 is defined	判断变量是否存在	ansible_bond0 is defined
变量 == 值	等值判断（字符串/数字）	ansible_hostname == "node01"
变量 != 值	不等值判断	ansible_os_family != "RedHat"
变量 in 列表	包含判断	ansible_hostname in ["node01","node02"]
变量 >/</>=/<= 值	数值比较	ansible_memtotal_mb > 8192

3. 实战案例：按系统生成差异化文件

需求

所有主机生成 /opt/os.txt：CentOS系统内容为 OS: CentOS，Ubuntu为 OS: Ubuntu，其他系统为 OS: Unknown。

步骤1：编写Jinja2模板（os.txt.j2）

{# 基于系统发行版生成差异化内容 #}
{% if ansible_distribution == "CentOS" %}
OS: CentOS
{% elif ansible_distribution == "Ubuntu" %}
OS: Ubuntu
{% else %}
OS: Unknown
{% endif %}

步骤2：编写Ansible Playbook（create_os_file.yml）

- hosts: all
  gather_facts: yes  # 必须开启，才能获取ansible_distribution变量
  tasks:
    - name: 生成系统标识文件
      template:
        src: os.txt.j2       # 本地模板文件路径
        dest: /opt/os.txt    # 目标主机生成的文件路径
        mode: 0644           # 文件权限

步骤3：执行与验证

# 执行Playbook
ansible-playbook create_os_file.yml

# 验证node01的文件内容
ansible node01 -m command -a "cat /opt/os.txt"
# 预期输出（CentOS主机）：OS: CentOS

四、循环语句（for）

1. 核心语法

Jinja2 for循环仅支持遍历「列表/可迭代对象」，用于批量生成重复格式的内容，语法如下：

{# 基础语法：遍历可迭代对象，每次将元素赋值给变量 #}
{% for 变量名 in 可迭代对象 %}
    循环体内容（可调用变量属性）
{% endfor %}  {# 必须闭合，否则报错 #}

{# 简化示例：遍历自定义端口列表 #}
{% for port in [80,443,8080] %}
port {{ port }}
{% endfor %}

2. Ansible常用可迭代对象

可迭代对象	含义	适用场景
groups.all	Ansible清单中所有主机	生成全局hosts文件
groups['组名']	清单中指定组的主机（如webservers）	生成Nginx upstream节点列表
ansible_mounts	主机挂载点列表	生成挂载点巡检报告
自定义列表	如 [80,443,8080]	批量生成端口配置
ansible_interfaces	主机网络接口列表	批量输出接口IP

3. 实战案例1：批量生成端口配置文件

需求

所有主机生成 /opt/ports.txt，内容为80、443、8080、9090四个端口，每行一个（用for循环实现）。

步骤1：编写模板（ports.txt.j2）

{# 遍历自定义端口列表，批量生成每行一个端口 #}
{% for port in [80,443,8080,9090] %}
{{ port }}
{% endfor %}

步骤2：编写Playbook（create_ports_file.yml）

- hosts: all
  gather_facts: no  # 无需收集事实变量，可关闭提升速度
  tasks:
    - name: 生成端口文件
      template:
        src: ports.txt.j2
        dest: /opt/ports.txt
        mode: 0644

步骤3：验证

ansible-playbook create_ports_file.yml
# 查看node01的ports.txt
ansible node01 -m command -a "cat /opt/ports.txt"
# 预期输出：
# 80
# 443
# 8080
# 9090

4. 实战案例2：批量生成hosts文件

需求

所有主机生成 /opt/hosts，包含Ansible清单内所有主机的「IP + FQDN + 主机名」。

步骤1：编写模板（hosts.j2）

{# 批量生成hosts文件，遍历所有主机 #}
# Ansible自动生成 {{ ansible_date_time.date }}
{% for host in groups.all %}
{{ hostvars[host].ansible_ens160.ipv4.address }} {{ hostvars[host].ansible_fqdn }} {{ hostvars[host].ansible_hostname }}
{% endfor %}

• 关键说明：hostvars[host] 是Ansible特殊变量，用于获取「指定主机」的事实变量（比如获取node02的IP，而不是当前主机）。

步骤2：编写Playbook（generate_hosts.yml）

- hosts: all
  gather_facts: yes  # 需获取IP/FQDN，必须开启
  tasks:
    - name: 生成hosts文件
      template:
        src: hosts.j2
        dest: /opt/hosts
        mode: 0644

步骤3：验证

ansible-playbook generate_hosts.yml
# 查看node01的hosts文件
ansible node01 -m command -a "cat /opt/hosts"
# 预期输出：
# Ansible自动生成 2026-01-06
# 172.17.0.146 node01.example.com node01
# 172.17.0.149 node02.example.com node02

五、条件+循环 综合实战

需求

对 dbservers 组主机生成 /opt/mysql.cnf：

1. 循环生成MySQL从库列表（排除本机）；
2. 根据主机内存调整参数：内存>8192MB时，innodb_buffer_pool_size=6G，否则为2G。

步骤1：编写模板（mysql.cnf.j2）

{# MySQL配置模板 - 综合条件+循环 #}
[mysqld]
# 基础配置
datadir=/var/lib/mysql
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
# 根据内存调整缓存池大小
{% if ansible_memtotal_mb > 8192 %}
innodb_buffer_pool_size=6G
{% else %}
innodb_buffer_pool_size=2G
{% endif %}

# 从库列表（排除本机）
{% for host in groups['dbservers'] %}
{% if host != ansible_hostname %}
slave_host={{ hostvars[host].ansible_ens160.ipv4.address }}
{% endif %}
{% endfor %}

步骤2：编写Playbook（config_mysql.yml）

- hosts: dbservers  # 仅针对dbservers组
  gather_facts: yes  # 需获取内存、IP、主机名
  tasks:
    - name: 生成MySQL配置文件
      template:
        src: mysql.cnf.j2
        dest: /opt/mysql.cnf
        mode: 0644

步骤3：验证

假设 dbservers 组包含 node03（内存16G）、node04（内存4G）：

ansible-playbook config_mysql.yml

# 查看node03的配置（内存>8G）
ansible node03 -m command -a "cat /opt/mysql.cnf"
# 关键输出：
# innodb_buffer_pool_size=6G
# slave_host=172.17.0.150（node04的IP）

# 查看node04的配置（内存<8G）
ansible node04 -m command -a "cat /opt/mysql.cnf"
# 关键输出：
# innodb_buffer_pool_size=2G
# slave_host=172.17.0.148（node03的IP）

六、避坑指南（高频问题）

1. 语法闭合问题 ：条件/循环语句必须用 {% endif %}/{% endfor %} 闭合，少写会导致模板渲染失败；
2. 变量不存在报错 ：使用变量前建议用 is defined 判断（如 {% if ansible_bond0 is defined %}）；
3. 事实变量为空 ：忘记开启 gather_facts: yes，导致无法获取IP、内存等变量；
4. 注释被渲染 ：模板内注释必须用 {# 内容 #}，若用 # 会被保留到最终文件中；
5. 循环中引用其他主机变量 ：需用 hostvars[host]，直接写 ansible_ens160 只会取当前主机的值。

七、典型使用场景总结

场景	核心语法	示例
差异化配置文件	if/elif/else	不同系统生成不同yum/apt源
批量生成节点列表	for循环	Nginx upstream、Keepalived节点
硬件适配参数	条件+数值比较	根据内存调整MySQL/Redis参数
批量输出资源报告	for循环	磁盘/挂载点/端口巡检报告
混合场景（排除/筛选）	条件+循环	生成从库列表（排除本机）

关键点回顾

1. Jinja2在Ansible中核心用于「动态生成差异化配置」，模板后缀为.j2，依赖template模块渲染；
2. 核心语法分三类：{``{ 变量 }} 插值、{% 控制语句 %} 逻辑、{# 注释 #} 模板注释；
3. 条件语句解决「不同场景输出不同内容」，循环语句解决「批量生成重复内容」，两者结合可覆盖绝大多数运维配置场景；
4. 使用前需确保开启gather_facts: yes，变量使用前建议用is defined判断存在性，避免报错。