2. HCL 基础语法：语言特性、块与参数、表达式与函数、变量与输出

HCL（HashiCorp Configuration Language）是 Terraform 的配置语言，设计目标是在人类可读性与机器解析效率之间取得平衡。理解 HCL 的核心语法是编写模块化、可复用 Terraform 代码的前提。本节将系统梳理 HCL 的语言特性、块结构、表达式系统以及变量与输出机制。

2.1 HCL 语言特性

HCL 并非通用编程语言，而是一种声明式领域特定语言（DSL）。其核心设计原则包括：

• 声明式：用户描述“期望状态”，而非“执行步骤”。Terraform 负责计算如何从当前状态迁移到期望状态。
• 可组合：通过模块（Module）将配置封装为可复用的单元，支持嵌套与参数化。
• 不可变基础设施友好：HCL 天然鼓励创建新资源而非原地修改，降低配置漂移风险。
• 类型系统：支持字符串、数字、布尔、列表、映射、对象等类型，并允许在变量和输出中显式声明类型约束。

2.2 块（Block）与参数（Argument）

HCL 配置由块和参数构成。块是配置的逻辑单元，参数是块内的键值对。

参数使用 = 赋值，支持字符串、数字、布尔、列表、映射等字面量。块内可以嵌套子块，例如 tags 映射或 ingress 规则列表。

resource "aws_security_group" "web_sg" {
  name        = "web-server-sg"
  description = "Security group for web servers"
  vpc_id      = var.vpc_id

  ingress {
    from_port   = 80
    to_port     = 80
    protocol    = "tcp"
    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
  }

  tags = {
    Name        = "web-sg"
    Environment = var.environment
  }
}

2.3 表达式与函数

HCL 表达式允许在配置中动态计算值。表达式可以引用变量、资源属性、局部值，并支持运算符和函数调用。

常用运算符

• 算术：+、-、*、/、%
• 比较：==、!=、<、>、<=、>=
• 逻辑：&&、||、!
• 条件：condition ? true_val : false_val
• 字符串拼接："${var.prefix}-${var.name}" 或直接使用 format() 函数

内置函数

Terraform 提供了超过 150 个内置函数，涵盖字符串处理、集合操作、编码转换、时间日期等。以下为模块化设计中高频使用的函数：

# 条件表达式与函数组合示例
locals {
  environment_short = var.environment == "production" ? "prod" : "dev"
  subnet_ids       = concat(module.vpc.public_subnets, module.vpc.private_subnets)
  merged_tags      = merge(var.default_tags, { Environment = var.environment })
}

2.4 变量与输出

变量和输出是模块化设计的核心接口。变量允许外部调用者向模块传递参数，输出则暴露模块内部资源的属性供外部使用。

变量（Variable）

变量块支持类型约束、默认值、描述和验证规则。

variable "instance_type" {
  description = "EC2 instance type for web servers"
  type        = string
  default     = "t3.micro"

  validation {
    condition     = contains(["t3.micro", "t3.small", "t3.medium"], var.instance_type)
    error_message = "Instance type must be one of: t3.micro, t3.small, t3.medium."
  }
}

variable "subnet_ids" {
  description = "List of subnet IDs for the auto scaling group"
  type        = list(string)
}

variable "tags" {
  description = "Common tags applied to all resources"
  type        = map(string)
  default     = {}
}

变量赋值方式（按优先级从高到低）：

1. 命令行 -var 或 -var-file
2. 环境变量 TF_VAR_<变量名>
3. terraform.tfvars 或 *.auto.tfvars 文件
4. 变量块中的 default 值

输出（Output）

输出块用于向调用者暴露模块的计算结果或资源属性。

output "vpc_id" {
  description = "The ID of the VPC"
  value       = aws_vpc.main.id
}

output "public_subnet_ids" {
  description = "List of public subnet IDs"
  value       = aws_subnet.public[*].id
}

output "database_endpoint" {
  description = "RDS instance endpoint"
  value       = aws_db_instance.main.endpoint
  sensitive   = true  # 在 plan/apply 输出中隐藏具体值
}

2.5 HCL 语法结构总览

下图展示了 HCL 配置文件中各语法元素之间的组织关系，以及变量、局部值、资源、输出之间的数据流。

2.6 模块化设计中的变量与输出最佳实践