現代 IT 人一定要知道的 Ansible 自動化組態技巧

18. 如何在 Playbooks 使用 loops？

在 Shell Script 裡，我們會使用 for 和 while 等迴圈 (loop) 來簡化重複的程式碼，而在 Ansible 我們也可用 loop 來簡化重複的任務 (Tasks)。以下凍仁將介紹常見的 loop 語法。

automate_with_ansible_practice-23.jpg ▲ 圖片來源：http://screencastsolutions.ca/looping-for-continuous-play/ 。

標準迴圈 (Standard Loops)

首先讓我們以簡單的重複印出 3 筆訊息為例。

Shell Script

先複習一下 Shell Script 的寫法。

  1. 建立 for loop 的 Script。

    #!/bin/bash
$ vi bash_loop.sh
for X in 0 1 2; do
  echo Loop $X
done
    • 在第 3 行，我們用了 for，並代入了 0, 1, 2 三個值到 $X 變數。
    • 在第 4 行時，則用了 echo，印出訊息和 $X 變數。

  2. 執行 Script：可以看到底下跑了 3 次的 loop。

    $ ./bash_loop.sh
Loop 0
Loop 1
Loop 2

Ansible Playbooks

我們需透過 item 和 with_items 來使用 Ansible 的 loop，其 item 為預設名，一般情況下不可修改。

在 Ansible 2.1 新增了 Loop Control 的語法，可透過 loop_control 和 loop_var 來自訂 item 的名字，這在多重 loop 等較複雜的環境下會有很大的幫助。1

  1. 建立 loop 的 playbook。

    $ vi playbook_loop.yml
---
- name: a basic loop with playbook
  hosts: localhost
  tasks:
    - name: print loop message
      debug:
        msg: "Loop {{ item }}"
      with_items:
        - 0
        - 1
        - 2

    註：raw 和 endraw 是為了相容 GitBook 所增加的語法，您可能會在某平台上看到它，請忽略之。

    • 在第 7, 8 行裡，我們用了 debug module 來印出訊息，並定義 item。
    • 在第 9 ~ 12 行裡，則用了 with_items 將 0, 1, 2 的值傳入 item。

  2. 執行 Playbook：可以看到 print loop message task 跑了 3 次的 loop。

    $ ansible-playbook playbook_loop.yml

PLAY [a basic loop with playbook] *********************************************

TASK [setup] *******************************************************************
ok: [localhost]

TASK [print loop message] ******************************************************
ok: [localhost] => (item=0) => {
    "item": 0,
    "msg": "Loop 0"
}
ok: [localhost] => (item=1) => {
    "item": 1,
    "msg": "Loop 1"
}
ok: [localhost] => (item=2) => {
    "item": 2,
    "msg": "Loop 2"
}

PLAY RECAP *********************************************************************
localhost                  : ok=2    changed=0    unreachable=0failed=0

  3. 凍仁常用此手法來安裝多個套件，接著以建立 chusiang/ansible-jupyter Docker image 的 setup_jupyter.yml 為例。 2

    $ vi setup_jupyter_yml
01 ---
02 - hosts: localhost
03 
04   vars:
05     # Same package on GNU/Linux.
06     same_packages:
07       - bash
08       - bash-completion
09       - ca-certificates
10       - curl
11       - git
12       - openssl
13
14     # Alpine Linux.
15     apk_packages:
16       - openssh-client
17       - vim
18
19     # Debian, Ubuntu.
20     apt_packages: "{{ apk_packages }}"
21     ...
22
23   tasks:
24     # General Linux.
25     - name: install same packages
26       package: name={{ item }} state=present
27       with_items: "{{ same_packages }}"
28       when:
29         - same_packages is defined
30         - ansible_pkg_mgr != "portage"
31
32     # Alpine Linux.
33     - name: install apk packages
34       apk: name={{ item }} state=present
35       with_items: "{{ apk_packages }}"
36       when:
37         - apk_packages is defined
38         - ansible_pkg_mgr == "apk"
39
40     # Debian, Ubuntu.
41     - name: install apt packages
42       apt: name={{ item }} state=present
43       with_items: "{{ apt_packages }}"
44       when:
45         - apt_packages is defined
46         - ansible_pkg_mgr == "apt"
47     ...

    註：raw 和 endraw 是為了相容 GitBook 所增加的語法，您可能會在某平台上看到它，請忽略之。

    • 在第 6, 15, 20 行裡，分別宣告 same_packages, apk_packages 和 apt_packages 變數，並傳入了幾個套件名稱。
    • 在第 26, 27, 34, 35, 42, 43 行裡，定義了 item，並將 same_packages 變數傳入。換句話說就是 install same packages task 會安裝 same_packages 定義的所有套件。
    • 由於此例中 apk, apt 的套件名稱皆相同，故在第 20 行用了 apt_packages: "" 的手法讓 apt_packages = apk_packages。

進階迴圈 (Advanced Loops)

如有數個變數需求，可用 item.first, item.second 類似屬性的方式定義 items。

  1. 建立擁有兩個 item 屬性的 loop 的 playbook。

    $ vi playbook_loop_adv1.yml
---
- name: a advanced loop with playbook
  hosts: localhost
  tasks:
    - name: print loop message
      debug:
        msg: "Loop {{ item.num }}: {{ item.str }}"
      with_items:
        - { num: '0', str: 'automate' }
        - { num: '1', str: 'with' }
        - { num: '2', str: 'ansible' }

    註：raw 和 endraw 是為了相容 GitBook 所增加的語法，您可能會在某平台上看到它，請忽略之。

  2. 執行 Playbook：這次除了跑 3 次 loop 以外，還代入 num 和 str 屬性的 items。

    $ ansible-playbook playbook_loop_adv1.yml

PLAY [a advanced loop with playbook] *******************************************

TASK [setup] *******************************************************************
ok: [localhost]

TASK [print loop message] ******************************************************
ok: [localhost] => (item={u'num': u'0', u'str': u'automate'}) => {
    "item": {
        "num": "0",
        "str": "automate"
    },
    "msg": "Loop 0: automate"
}
ok: [localhost] => (item={u'num': u'1', u'str': u'with'}) => {
    "item": {
        "num": "1",
        "str": "with"
    },
    "msg": "Loop 1: with"
}
ok: [localhost] => (item={u'num': u'2', u'str': u'ansible'}) => {
    "item": {
        "num": "2",
        "str": "ansible"
    },
    "msg": "Loop 2: ansible"
}

PLAY RECAP *********************************************************************
localhost                  : ok=2    changed=0    unreachable=0    failed=0

  3. 這部份在新增多個使用者、多個軟連結 (soft link) 時都會用到。

    $ vi playbook_loop_adv2.yml
---
- name: a advanced loop with playbook
  hosts: localhost
  tasks:
    - name: create multiple soft link
      file:
        src: "~/vcs/4.docs/automate-with-ansible/lab/ch18/{{ item.src }}"
        dest: "/tmp/{{ item.dest }}"
        state: link
      with_items:
        - { src: 'playbook_loop.yml', dest: 'loop0.yml' }
        - { src: 'playbook_loop_adv1.yml', dest: 'loop1.yml' }
        - { src: 'playbook_loop_adv2.yml', dest: 'loop2.yml' }

# vim: ft=ansible :

    註：raw 和 endraw 是為了相容 GitBook 所增加的語法，您可能會在某平台上看到它，請忽略之。

    • 第 8 行的 src 的絕對路徑會因環境而有變動，還請特別留意一下。

後語

以個人經驗而言，掌握這兩個技巧就可以解決大多的迴圈需求！若想深入了解這部份，請研讀官方的 Loops | Ansible Documentation 文件 3。

相關連結

1. 更多 Loop Control 的介紹請參考 http://docs.ansible.com/ansible/playbooks_loops.html#loop-control。 ↩
2. 在友人的提醒下補了行號以利閱讀，若想複製該範例，請直接上 GitHub 取用。 ↩
3. 凍仁從 Ansible 1.9 開始踏入 Ansible 的世界，在 Ansible 2.0 之後新增的 loop 語法凍仁至今 (2016.12.18) 還未完全使用過。 ↩

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