《Terraform 101 从入门到实践》 第五章 HCL语法

《Terraform 101 从入门到实践》这本小册在南瓜慢说官方网站和GitHub两个地方同步更新，书中的示例代码也是放在GitHub上，方便大家参考查看。

介绍了Terraform一些比较基础的概念后，我们可以先了解一下Terraform的语法，也就是HCL的语法。

变量Variables

变量是实现代码复用的一种方式，同样的代码不同的变量往往会有不同的效果。而在Terraform里，有一个概念非常重要，就是变量都是从属于模块的。变量无法跨模块引用。即在模块A定义的变量X，无法在模块B中直接引用。但父模块的变量，可以作为子模块的入参；而子模块的输出变量可以被父模块获取。

变量类型

从语言角度

跟任何编程语言一样，变量都是有类型的，Terraform的变量类型从语言的角度可分为两大类：基本类型和组合类型，具体如下：

基本类型：

组合类型：

如果不想指定某个类型，可以用any来表示任意类型；或者不指定，默认为任意类型。

从功能角度

从功能角度来看，变量可以分为输入变量、输出变量和本地变量。

输入变量是模块接收外部变量的方式，它定义在variable块中，如下：

variable "image_id" {
  type = string
}
variable "availability_zone_names" {
  type    = list(string)
  default = ["us-west-1a"]
}
variable "docker_ports" {
  type = list(object({
    internal = number
    external = number
    protocol = string
  }))
  default = [
    {
      internal = 8300
      external = 8300
      protocol = "tcp"
    }
  ]
}

输出变量定义了一个模块对外返回的变量，通过output块来定义，如下：

output "instance_ip_addr" {
  value = aws_instance.server.private_ip
}

本地变量是模块内定义且可引用的临时变量，在locals块中定义，如下：

locals {
  service_name = "forum"
  owner        = "Community Team"
}

输入变量Input Variable

输入变量是定义在variable块中的，它就像是函数的入参。

定义输入变量

定义variable有很多可选属性：

所有属性都显性指定如下面例子所示：

variable "env" {
  type        = string
  default     = "dev"
  description = "environment name"
  sensitive   = false
  nullable    = false
  validation {
    condition     = contains(["dev", "uat", "prod"], var.env)
    error_message = "The env must be one of dev/uat/prod."
  }
}

这个变量名为env，表示环境名，默认值为dev，这个值必须为dev、uat和prod中的其中一个。如果输出一个非法的值，会报错：

$ terraform plan -var="env=sit"
╷
│ Error: Invalid value for variable
│ 
│   on input.tf line 1:
│    1: variable "env" {
│ 
│ The env must be one of dev/uat/prod.

使用输入变量

只有定义了变量才可以使用，使用的方式是var.name。比如这里定义了两个变量env和random_string_length：

variable "env" {
  type        = string
  default     = "dev"
}
variable "random_string_length" {
  type    = number
  default = 10
}

则使用如下：

resource "random_string" "random" {
  length  = var.random_string_length
  lower   = true
  special = false
}
locals {
  instance_name = "${var.env}-${random_string.random.result}"
}
output "instance_name" {
  value = local.instance_name
}

传入变量到根模块

要从外部传入变量到根模块，有多种方式，常见的有以下几种，按优先级从低到高：

在实践中，最常用的还是通过命令行来传入参数，因为一般需要指定不同环境的特定变量，所以会把变量放到文件中，然后通过命令行指定特定环境的主文件：

$ terraform apply -var="env=uat"
$ terraform apply -var-file="prod.tfvars"

而prod.tfvars的内容如下：

env                  = "prod"
random_string_length = 12

我们可以定义dev.tfvars、uat.tfvars和prod.tfvars等，要使用不同环境的变量就直接改变文件名即可。

输出变量Output Variable

有输入就有输出，输出变量就像是模块的返回值，比如我们调用一个模块去创建一台服务，那就要获取服务的IP，这个IP事先是不知道，它是服务器创建完后的结果之一。输出变量有以下作用：

定义输出变量

输出变量需要定义在output块中，如下：

output "instance_ip_addr" {
  value = aws_instance.server.private_ip
}

这个value可以是reource的属性，也可以是各种变量计算后的结果。只要在执行apply的时候才会去计算输出变量，像plan是不会执行计算的。

还可以定义输出变量的一些属性：

完整的定义如下：

output "instance_ip_addr" {
  value       = aws_instance.server.private_ip
  description = "The private IP address of the main server instance."
  sensitive   = false
  depends_on = [
    # Security group rule must be created before this IP address could
    # actually be used, otherwise the services will be unreachable.
    aws_security_group_rule.local_access,
  ]
}

引用输出变量

引用输出变量很容易，表达式为module.<module name>.<output name>，如果前面的输出变量定义在模块pkslow_server中，则引用为：module.pkslow_server.instance_ip_addr。

本地变量Local Variable

本地变量有点类似于其它语言代码中的局部变量，在Terraform模块中，它的一个重要作用是避免重复计算一个值。

locals {
  instance_name = "${var.env}-${random_string.random.result}-${var.suffix}"
}

这里定义了一个本地变量instance_name，它的值是一个复杂的表达式。这时我们可以通过local.xxx的形式引用，而不用再写复杂的表达式了。如下：

output "instance_name" {
  value = local.instance_name
}

这里要特别注意：定义本地变量的关键字是locals块，里面可以有多个变量；而引用的关键字是local，并没有s。

一般我们是建议需要重复引用的复杂的表达式才使用本地变量，不然太多本地变量就会影响可读性。

对变量的引用

定义了变量就需要对其进行引用，前面的讲解其实已经讲过了部分变量的引用，这些把所有列出来。

类型 引用方式
资源Resources <Resource Type>.<Name>
输入变量Input Variables var.<NAME>
本地变量Local Values local.<NAME>
子模块的输出 module.<Module Name>.<output Name>
数据源Data Sources data.<Data Type>.<Name>
路径和Terraform相关 path.module：模块所在路径
path.root：根模块的路径
path.cwd：一般与根模块相同，其它高级用法除外
terraform.workspace：工作区名字
块中的本地变量 count.index：count循环的下标；
each.key/each.value：for each循环的键值；
self：在provisioner的引用；

上面都是单值的引用，如果是List或Map这种复杂类型，就要使用中括号[]来引用。

aws_instance.example[0].id：引用其中一个元素；

aws_instance.example[*].id：引用列表的所有id值；

aws_instance.example["a"].id：引用key为a的元素；

[for value in aws_instance.example: value.id]：返回所有id为列表；

运算符

与其它语言一样，Terraform也有运算符可以用，主要是用于数值计算和逻辑计算。以下运算符按优先级从高到低如下：

  1. !取反，-取负
  2. *乘号，/除号，%取余
  3. +加号，-减号
  4. >，>=，<，<=：比较符号
  5. ==等于，!=不等于
  6. &&与门
  7. ||或门

当然，用小括号可以改变这些优秀级，如(1 + 2) * 3。

注意：对于结构化的数据比较需要注意类型是否一致。比如var.list == []按理说应该返回true，而list为空时。当[]实际表示是元组tuple([])，所以它们不匹配。可以使用length(var.list) == 0的方式。

条件表达式

条件表达式的作用是在两个值之间选一个，条件为真则选第一个，条件为假则选第二个。形式如下：

condition ? true_value : false_value

示例如下：

env = var.env !="" ? var.env : "dev"

意思是给env赋值，如果var.env不为空就把输入变量var.env的值赋给它，如果为空则赋默认值dev。

for表达式

使用for表达式可以创建一些复杂的值，而且可以使用一些转换和计算对值计算再返回。如将字符串列表转化成大写：

> [for s in ["larry", "Nanhua", "Deng"] : upper(s)]
[
  "LARRY",
  "NANHUA",
  "DENG",
]

可以获取下标和值：

> [for i,v in ["larry", "Nanhua", "Deng"] : "${i}.${v}"]
[
  "0.larry",
  "1.Nanhua",
  "2.Deng",
]

对于Map的for表达式：

> [for k,v in {name: "Larry Deng", age: 18, webSite: "www.pkslow.com"} : "${k}: ${v}"]
[
  "age: 18",
  "name: Larry Deng",
  "webSite: www.pkslow.com",
]

通过条件过滤数据：

> [for i in range(1, 10) : i*3 if i%2==0]
[
  6,
  12,
  18,
  24,
]

动态块Dynamic Block

动态块的作用是根据变量重复某一块配置。这在Terraform是会遇见的。

resource "aws_elastic_beanstalk_environment" "tfenvtest" {
  name                = "tf-test-name"
  application         = "${aws_elastic_beanstalk_application.tftest.name}"
  solution_stack_name = "64bit Amazon Linux 2018.03 v2.11.4 running Go 1.12.6"
  dynamic "setting" {
    for_each = var.settings
    content {
      namespace = setting.value["namespace"]
      name = setting.value["name"]
      value = setting.value["value"]
    }
  }
}

比如这里的例子，就会重复setting块。重复的次数取决于for_each后面跟的变量。

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