3、Python基础速通：变量与数据类型、字符串操作、列表与字典、条件与循环

好，咱们直接进入正题。Python 基础这部分，说实话，是运维脚本的「地基」。地基没打好，后面写自动化任务、操作云 API 的时候，你会发现自己处处踩坑。我个人习惯是，学 Python 先别急着看高大上的框架，先把变量、字符串、列表、字典和流程控制玩明白。这五个东西，能覆盖你日常 80% 的脚本需求。

3.1 变量与数据类型：别把「盒子」搞混了

变量是什么？说白了，就是一个贴了标签的盒子。你把数据放进去，然后通过标签来拿。Python 是动态类型语言，你不用像 Java 那样声明「这个盒子只能装整数」。但自由归自由，心里得有数。

类型	例子	说明
int	age = 30	整数，没有大小限制
float	price = 19.99	浮点数，注意精度问题
str	name = "ecs-01"	字符串，用引号包起来
bool	is_running = True	布尔值，只有 True/False
None	result = None	空值，不是 0 也不是空字符串

我在项目中遇到过一个问题：有人用 if result == None 来判断，结果出 bug 了。正确的写法是 if result is None。为什么？因为 == 比较的是值，is 比较的是内存地址。None 在 Python 里是单例，用 is 更安全、更规范。

3.2 字符串操作：运维脚本的「基本功」

字符串操作太常用了。解析日志、拼接命令、格式化输出，哪哪都离不开。Python 的字符串方法多，但常用的就那么几个。

3.2.1 格式化：别再手动拼了

我见过有人用 + 拼接字符串，写出来又长又容易错。比如：

# 不推荐
cmd = "aws ec2 describe-instances --instance-ids " + instance_id + " --region " + region

# 推荐：f-string（Python 3.6+）
cmd = f"aws ec2 describe-instances --instance-ids {instance_id} --region {region}"

f-string 是我现在唯一用的方式。清晰、高效、不容易漏掉空格。你想想看，如果变量多了，用 + 拼简直是灾难。

3.2.2 常用方法：记住这几个就够了

• strip()：去掉首尾空白。读配置文件时必用。
• split()：按分隔符切分。解析 CSV 或日志行时常用。
• join()：把列表拼成字符串。注意是字符串调 join，不是列表调。
• startswith() / endswith()：判断开头结尾。过滤日志时很好用。

line = "  ERROR: Connection timeout  "
clean_line = line.strip()           # "ERROR: Connection timeout"
parts = clean_line.split(": ")      # ["ERROR", "Connection timeout"]
if clean_line.startswith("ERROR"):
    print("发现错误日志")

3.3 列表与字典：管理你的数据集合

列表和字典，是 Python 里最常用的两种数据结构。列表管顺序，字典管映射。运维脚本里，列表常用来存 IP 列表、实例 ID 列表；字典常用来存配置、API 返回的 JSON 数据。

3.3.1 列表：有序的「购物车」

列表用方括号 []，可以放任何类型。常用操作：

ips = ["10.0.0.1", "10.0.0.2", "10.0.0.3"]
ips.append("10.0.0.4")          # 追加
ips.remove("10.0.0.2")          # 删除指定元素
first_ip = ips[0]               # 索引从 0 开始
last_ip = ips[-1]               # 负索引，从末尾取

我个人习惯用列表推导式来快速生成列表，比如：

# 生成 1 到 10 的平方
squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
# 过滤出大于 50 的
big_squares = [x for x in squares if x > 50]

列表推导式写起来很 Pythonic，但别嵌套太多层。超过两层，可读性就下降了。我一般最多嵌套两层。

3.3.2 字典：键值对的「通讯录」

字典用花括号 {}，键必须是不可变类型（字符串、数字、元组）。

instance = {
    "id": "i-0abcd1234",
    "type": "t2.micro",
    "state": "running",
    "tags": {"Name": "web-server", "Env": "prod"}
}

# 取值
print(instance["id"])           # 键不存在会报 KeyError
print(instance.get("state"))    # 键不存在返回 None，更安全

# 遍历
for key, value in instance.items():
    print(f"{key}: {value}")

3.4 条件与循环：控制你的脚本逻辑

条件判断和循环，是脚本的「大脑」。没有它们，脚本就是一条直线跑到底，啥也干不了。

3.4.1 条件判断：if-elif-else

Python 没有 switch-case，用 if-elif-else 替代。注意冒号和缩进。

cpu_usage = 85

if cpu_usage > 90:
    print("严重告警，需要扩容")
elif cpu_usage > 70:
    print("警告，关注一下")
else:
    print("正常")

这里有个小细节：Python 会把 0、空字符串、空列表、None 当成 False。所以你可以直接写：

if not error_log:
    print("没有错误日志，跳过")

而不是 if len(error_log) == 0。更简洁，也更 Pythonic。

3.4.2 循环：for 和 while

for 循环用得最多。遍历列表、字典、文件行，都用 for。

# 遍历列表
for ip in ["10.0.0.1", "10.0.0.2"]:
    print(f"Pinging {ip}...")

# 遍历字典
config = {"region": "cn-north-1", "zone": "a"}
for key, value in config.items():
    print(f"{key} = {value}")

# 带索引遍历
for idx, ip in enumerate(ip_list):
    print(f"第 {idx+1} 个 IP: {ip}")

while 循环用得少，一般用在「不知道要循环多少次」的场景，比如等待某个任务完成：

import time

status = "pending"
while status == "pending":
    print("任务还在跑，等 5 秒...")
    time.sleep(5)
    status = check_status()  # 假设这个函数返回最新状态
print("任务完成")

3.4.3 break 和 continue：循环的「刹车」和「跳过」

• break：立即跳出整个循环。
• continue：跳过本次循环，进入下一次。

for ip in ip_list:
    if ip == "10.0.0.100":
        print("找到目标 IP，停止搜索")
        break
    if not ping(ip):
        print(f"{ip} 不通，跳过")
        continue
    print(f"{ip} 正常")

这两个关键字很实用。比如你在遍历实例列表时，找到第一个符合条件的就 break，能省不少时间。

3.5 实战小例子：检查云服务器状态

把今天学的串起来，写一个简单的脚本。假设我们有一个实例列表，要检查每个实例的状态：

instances = [
    {"id": "i-001", "name": "web-01", "state": "running"},
    {"id": "i-002", "name": "db-01", "state": "stopped"},
    {"id": "i-003", "name": "cache-01", "state": "running"},
]

for inst in instances:
    name = inst.get("name", "unknown")
    state = inst.get("state", "unknown")
    
    if state == "running":
        print(f"[OK] {name} 运行正常")
    elif state == "stopped":
        print(f"[WARN] {name} 已停止，请检查")
    else:
        print(f"[ERROR] {name} 状态异常: {state}")

你看，变量、字符串、列表、字典、条件、循环，全用上了。这就是基础的力量。