### ansible facts
facts组件是用来收集被管理节点信息的，使用setup模块可以获取这些信息。
```
ansible-doc -s setup
- name: Gathers facts about remote hosts
```
facts收集的信息是json格式的，其内任一项都可以当作变量被直接引用(如在playbook、jinja2模板中)引用。
### 变量引用json数据的方式
在ansible中，任何一个模块都会返回json格式的数据，即使是错误信息都是json格式的。
在ansible中，json格式的数据，其内每一项都可以通过变量来引用它。当然，引用的前提是先将其注册为变量。
例如，下面的playbook是将shell模块中echo命令的结果注册为变量，并使用debug模块输出。
```
---
- hosts: 192.168.100.65
tasks:
- shell: echo hello world
register: say_hi
- debug: var=say_hi
```
debug输出的结果如下：
```
TASK [debug] *********************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"say_hi": {
"changed": true,
"cmd": "echo hello world",
"delta": "0:00:00.002086",
"end": "2017-09-20 21:03:40.484507",
"rc": 0,
"start": "2017-09-20 21:03:40.482421",
"stderr": "",
"stderr_lines": [],
"stdout": "hello world",
"stdout_lines": [
"hello world"
]
}
}
```
可以看出，结果是一段json格式的数据，最顶端的key为say_hi，其内是一大段的字典(即使用大括号包围的)，其中的stdout_lines还包含了一个json数组，也就是所谓的yaml列表项(即使用中括号包围的)。
#### 引用json字典数据的方式
如果想要输出json数据的某一字典项，则应该使用"key.dict"或"key['dict']"的方式引用。例如最常见的stdout项"hello world"是想要输出的项，以下两种方式都能引用该字典变量。
```
---
- hosts: 192.168.100.65
tasks:
- shell: echo hello world
register: say_hi
- debug: var=say_hi.stdout
- debug: var=sya_hi['stdout']
```
ansible-playbook的部分输出结果如下：
```
TASK [debug] ************************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"say_hi.stdout": "hello world"
}
TASK [debug] ************************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"say_hi['stdout']": "hello world"
}
```
"key.dict"或"key['dict']"的方式都能引用，但在dict字符串本身就包含"."的时候，应该使用中括号的方式引用。例如：
```
anykey['192.168.100.65']
```
#### 引用json数组数据的方式
如果想要输出json数据中的某一数组项(列表项)，则应该使用"key[N]"的方式引用数组中的第N项，其中N是数组的index，从0开始计算。如果不使用index，则输出的是整个数组列表。
例如想要输出上面的stdout_lines中的"hello world"，它是数组stdout_lines中第一项所以使用stdout_lines[0]来引用，再加上stdout_lines上面的say_hi，于是引用方式如下：
```
---
- hosts: 192.168.100.65
tasks:
- shell: echo hello world
register: say_hi
- debug: var=say_hi.stdout_lines[0]
```
由于stdout_lines中仅有一项，所以即使不使用index的方式即say_hi.stdout_lines也能得到期望的结果。输出结果如下：
```
TASK [debug] *************************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"say_hi.stdout_lines[0]": "hello world"
}
```
再看下面一段json数据。
```
"ipv6": [
{
"address": "fe80::20c:29ff:fe26:1498",
"prefix": "64",
"scope": "link"
}
]
```
其中key=ipv6，其内有且仅有是一个列表项，但该列表内包含了数个字典项。要引用列表内的字典，例如上面的address项。应该如下引用：
```
ipv6[0].address
```
#### 引用facts数据
既然已经了解了json数据中的字典和列表列表项的引用方式，显然facts中的一大堆数据就能引用并派上用场了。例如以下是一段facts数据。
```
shell> ansible localhost -m setup -a "filter=*eth*"
localhost | SUCCESS => {
"ansible_facts": {
"ansible_eth0": {
"active": true,
"device": "eth0",
"features": {
"busy_poll": "off [fixed]",
"fcoe_mtu": "off [fixed]",
"generic_receive_offload": "on",
.........................
},
"ipv4": {
"address": "192.168.100.62",
"broadcast": "192.168.100.255",
"netmask": "255.255.255.0",
"network": "192.168.100.0"
},
"macaddress": "00:0c:29:d9:0b:71",
"module": "e1000",
............................
}
},
"changed": false
}
```
显然，facts数据的顶级key为ansible_facts，在引用时应该将其包含在变量表达式中。但自动收集的facts比较特殊，它以ansible_facts作为key，ansible每次收集后会自动将其注册为变量，所以facts中的数据都可以直接通过变量引用，甚至连顶级key ansible_facts都要省略。
例如引用上面的ipv4的地址address项。
```
ansible_eth0.ipv4.address
```
而不能写成：
```
ansible_facts.ansible_eth0.ipv4.address
```
但其他任意时候，都应该带上所有的key。
### 设置本地facts
在ansible收集facts时，还会自动收集`/etc/ansible/facts.d/*.fact`文件内的数据到facts中，且以ansible_local做为key。目前fact支持两种类型的文件：ini和json。当然，如果fact文件的json或ini格式写错了导致无法解析，那么肯定也无法收集。
例如，在`/etc/ansible/facts.d`目录下存在一个my.fact的文件，其内数据如下：
```
shell> cat /etc/ansible/facts.d/my.fact
{
"family": {
"father": {
"name": "Zhangsan",
"age": "39"
},
"mother": {
"name": "Lisi",
"age": "35"
}
}
}
```
ansible收集facts后的本地facts数据如下：
```
shell> ansible localhost -m setup -a "filter=ansible_local"
localhost | SUCCESS => {
"ansible_facts": {
"ansible_local": {
"my": {
"family": {
"father": {
"age": "39",
"name": "Zhangsan"
},
"mother": {
"age": "35",
"name": "Lisi"
}
}
}
}
},
"changed": false
}
```
可见，如果想要引用本地文件中的某个key，除了带上ansible_local外，还必须得带上fact文件的文件名。例如，引用father的name。
```
ansible_local.my.family.father.name
```
### 输出和引用变量
上文已经展示了一种变量的引用方式：使用debug的var参数。debug的另一个参数msg也能输出变量，且msg可以输出自定义信息，而var参数只能输出变量。
另外，msg和var引用参数的方式有所不同。例如：
```
---
- hosts: 192.168.100.65
tasks:
- debug: 'msg="ipv4 address: {{ansible_eth0.ipv4.address}}"'
- debug: var=ansible_eth0.ipv4.address
```
msg引用变量需要加上双大括号包围，既然加了大括号，为了防止被解析为内联字典，还得加引号包围。这里使用了两段引号，因为其内还包括了一个": "，加引号可以防止它被解析为"key: "的格式。而var参数引用变量则直接指定变量名。
这就像bash中引用变量的方式是一样的，有些时候需要加上$，有些时候不能加$。也就是说，当引用的是变量的值，就需要加双大括号，就像加$一样，而引用变量本身，则不能加双大括号。其实双大括号是jinja2中的分隔符。
执行的部分结果如下：
```
TASK [debug] *****************************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"msg": "ipv4 address: 192.168.100.65"
}
TASK [debug] *****************************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"ansible_eth0.ipv4.address": "192.168.100.65"
}
```
几乎所有地方都可以引用变量，例如循环、when语句、信息输出语句、template文件等等。只不过有些地方不能使用双大括号，有些地方需要使用。
### 注册和定义变量的各种方式
ansible中定义变量的方式有很多种，大致有：
1. 将模块的执行结果注册为变量；
2. 直接定义字典类型的变量；
3. role中文件内定义变量；
4. 命令行传递变量；
5. 借助with_items迭代将多个task的结果赋值给一个变量
6. inventory中的主机或主机组变量；
7. 内置变量。
#### register注册变量
使用register选项，可以将当前task的输出结果赋值给一个变量。例如，下面的示例中将echo的结果"haha"赋值给say_hi变量。注意，模块的输出结果是json格式的，所以，引用变量时要指定引用的对象。
```
---
- hosts: localhost
tasks:
- shell: echo haha
register: say_hi
- debug: var=say_hi.stdout
```
#### set_fact定义变量
set_fact和register的功能很相似，也是将值赋值给变量。它更像shell中变量的赋值方式，可以将某个变量的值赋值给另一个变量，也可以将字符串赋值给变量。
例如：
```
---
- hosts: 192.168.100.65
tasks:
- shell: echo haha
register: say_hi
- set_fact: var1="{{say_hi.stdout}}"
- set_fact: var2="your name is"
- debug: msg="{{var2}} {{var1}}"
```
#### vars定义变量
可以在play或task层次使用vars定义字典型变量。如果同名，则task层次的变量覆盖play层次的变量。
例如：
```
---
- hosts: localhost
vars:
var1: value1
var2: value2
tasks:
- debug: msg="{{var1}} {{var2}}"
vars:
var2: value2.2
```
输出结果为：
```
TASK [debug] ********************************************
ok: [localhost] => {
"msg": "value1 value2.2"
}
```
#### vars_files定义变量
和vars一样，只不过它是将变量以字典格式定义在独立的文件中，且vars_files不能定义在task层次，只能定义在play层次。
```
---
- hosts: localhost
vars_files:
- /tmp/var_file1.yml
- var_file2.yml
tasks:
- debug: msg="{{var1}} {{var2}}"
```
上面var_file2.yml使用的是相对路径，基于playbook所在的路径。例如该playbook为/tmp/x.yml，则var_file2.yml也应该在/tmp下。当然，完全可以使用绝对路径。
#### roles中的变量
由于role是整合playbook的，它有默认的文件组织结构。其中有一个目录vars，其内的main.yml用于定义变量。还有defaults目录内的main.yml则是定义role默认变量的，默认变量的优先级最低。
```
shell> tree /yaml
/yaml
├── roles
│ └── nginx
│ ├── defaults
│ └── main.yml
│ ├── files
│ ├── handlers
│ ├── meta
│ ├── tasks
│ ├── templates
│ └── vars
│ └── main.yml
└── site.yml
```
main.yml中变量定义方式也是字典格式，例如：
```
---
mysql_port: 3306
```
#### 命令行传递变量
ansible和ansible-playbook命令的"-e"选项都可以传递变量，传递的方式有两种：-e key=value和-e @var_file。注意，当key=value方式传递变量时，如果变量中包含特殊字符，必须防止其被shell解析。
例如：
```
ansible localhost -m shell -a "echo {{say_hi}}" -e 'say_hi="hello world"'
ansible localhost -m shell -a "echo {{say_hi}}" -e @/tmp/var_file1.yml
```
其中/tmp/var_file1.yml中的内容如下：
```
---
say_hi: hello world
```
#### 借助with_items叠加变量
ansible中可以借助with_items实现列表迭代的功能，作用于变量注册的行为上，就可以实现将多个结果赋值给同一个变量。
例如下面的playbook中，给出了3个item列表，并在shell模块中通过固定变量"{{item}}"分别迭代，第一次迭代的是haha，第二次迭代的是heihei，第三次迭代的是hehe，也就实现了3次循环。最后，将结果注册为变量hi_var。
```
---
- hosts: localhost
remote_user: root
tasks:
- name: test #
shell: echo "{{item}}"
with_items:
- haha
- heihei
- hehe
register: hi_var
- debug: var=hi_var.results[0].stdout
- debug: var=hi_var.results[1].stdout
- debug: var=hi_var.results[2].stdout
```
每次迭代的过程中，调用item的模块都会将结果保存在一个key为results的数组中。因此，引用迭代后注册的变量时，需要在变量名中加上results，并指定数组名。例如上面的hi_var.results[N].stdout。
还可以使用for循环遍历列表。例如：
```
- debug: msg="{% for i in hi_var.results %} {{i.stdout}} {% endfor %}"
```
其实，看一下hi_var的输出就很容易理解了。以下是hi_var的第一个列表的输出。
```
"hi_var": {
"changed": true,
"msg": "All items completed",
"results": [
{
"_ansible_item_result": true,
"_ansible_no_log": false,
"_ansible_parsed": true,
"changed": true,
"cmd": "echo "haha"",
"delta": "0:00:00.001942",
"end": "2017-09-21 04:45:57.032946",
"invocation": {
"module_args": {
"_raw_params": "echo "haha"",
"_uses_shell": true,
"chdir": null,
"creates": null,
"executable": null,
"removes": null,
"warn": true
}
},
"item": "haha",
"rc": 0,
"start": "2017-09-21 04:45:57.031004",
"stderr": "",
"stderr_lines": [],
"stdout": "haha",
"stdout_lines": [
"haha"
]
}
```
#### inventory中主机变量和主机组变量
在inventory文件中可以为主机和主机组定义变量，不仅包括内置变量赋值，还包括自定义变量赋值。例如以下inventory文件。
```
192.168.100.65 ansible_ssh_port=22 var1=1
[centos7]
192.168.100.63
192.168.100.64
192.168.100.65 var1=2
[centos7:vars]
var1=2.2
var2=3
[all:vars]
var2=4
```
其中anisble_ssh_port是主机内置变量，为其赋值22，这类变量是设置类变量，不能被引用。此外还在多处为主机192.168.100.65进行了赋值。其中[centos7:vars]和[all:vars]表示为主机组赋值，前者是伪centos7这个组赋值，后者是为所有组赋值。
以下是执行语句：
```
shell> ansible 192.168.100.65 -i /tmp/hosts -m shell -a 'echo "{{var1}} {{var2}}"'
192.168.100.65 | SUCCESS | rc=0 >>
2 3
```
从结果可知，主机变量优先级高于主机组变量，给定的主机组变量优先级高于all特殊组。
除了在inventory文件中定义主机、主机组变量，还可以将其定义在host_vars和group_vars目录下的独立的文件中，但要求这些host_vars或group_vars这两个目录和inventory文件或playbook文件在同一个目录下，且变量的文件以对应的主机名或主机组名命名。
例如，inventory文件路径为/etc/ansible/hosts，playbook文件路径为/tmp/x.yml，则主机192.168.100.65和主机组centos7的变量文件路径可以为以下几种：
```
/etc/ansible/host_vars/192.168.100.65
/etc/ansible/group_vars/centos7
/tmp/host_vars/192.168.100.65
/tmp/group_vars/centos7
```
以下为几个host_vars和group_vars目录下的文件内容。
```
shell> cat /etc/ansible/{host_vars/192.168.100.65,group_vars/centos7}
/tmp/{host_vars/192.168.100.65,group_vars/centos7}
var1: 1
var2: 2
var3: 3
var4: 4
```
以下为/tmp/x.yml的内容。
```
---
- hosts: 192.168.100.65
tasks:
- debug: msg='{{var1}} {{var2}} {{var3}} {{var4}}'
```
执行结果如下：
```
TASK [debug] **********************************************
ok: [192.168.100.65] => {
"msg": "1 2 3 4"
}
```
#### 内置变量
ansible除了inventory中内置的一堆不可被引用的设置类变量，还有几个全局都可以引用的内置变量，主要有以下几个：
inventory_hostname、inventory_hostname_short、groups、group_names、hostvars、play_hosts、inventory_dir和ansible_version。
1. inventory_hostname和inventory_hostname_short：分表代表的是inventory中被控节点的主机名和主机名的第一部分，如果定义的是主机别名，则变量的值也是别名。
2. groups和group_names:group_names返回的是主机所属主机组，如果该主机在多个组中，则返回多个组，如果它不在组中，则返回ungrouped这个特殊组。
3. hostvars:该变量用于引用其他主机上收集的facts中的数据，或者引用其他主机的主机变量、主机组变量。其key为主机名或主机组名。
4. play_hosts和inventory_dir:play_hosts代表的是当前play所涉及inventory内的所有主机名列表。
5. ansible_version:代表的是ansible软件的版本号。