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字典与集合

字典（dict）是键值映射，适合表示主机资产、服务配置、API 响应；集合（set）用于去重与集合运算，例如合并多来源 IP、找出异常主机交集。

字典：主机资产表​

# 以主机名为 key，属性为嵌套 dict
inventory = {
    "web-01": {"ip": "10.0.1.10", "role": "web", "env": "prod"},
    "web-02": {"ip": "10.0.1.11", "role": "web", "env": "prod"},
    "db-01": {"ip": "10.0.2.20", "role": "db", "env": "prod"},
}

# 读取与默认值
ip = inventory["web-01"]["ip"]
region = inventory["web-01"].get("region", "default")  # key 不存在不报错

# 安全更新
inventory.setdefault("cache-01", {})["ip"] = "10.0.3.30"

遍历：

for hostname, meta in inventory.items():
    print(f"{hostname} -> {meta['ip']} ({meta['role']})")

# 只要生产环境 web 节点
prod_web = [
    h for h, m in inventory.items()
    if m.get("role") == "web" and m.get("env") == "prod"
]
print(prod_web)

运维场景：端口 → 进程映射​

# 模拟 netstat 解析结果：端口 -> 监听进程
port_process = {
    22: "sshd",
    80: "nginx",
    443: "nginx",
    6379: "redis-server",
}

def lookup_service(port: int) -> str:
    return port_process.get(port, "unknown")

for port in [80, 8080, 443]:
    print(f"端口 {port}: {lookup_service(port)}")

字典推导式​

# 主机名 -> IP 的扁平映射
host_ip = {name: meta["ip"] for name, meta in inventory.items()}

# 过滤：只保留 db 角色
db_hosts = {k: v for k, v in inventory.items() if v["role"] == "db"}
print(host_ip)
print(db_hosts)

集合：去重与集合运算​

# 三台机器上跑出的异常 IP（有重复）
from_web = {"10.0.0.5", "10.0.0.8", "10.0.0.5"}
from_lb = {"10.0.0.8", "10.0.0.12"}

# 去重合并
all_bad = from_web | from_lb          # 并集
both = from_web & from_lb             # 交集：两边都报
only_web = from_web - from_lb         # 差集

print("全部异常:", sorted(all_bad))
print("共同异常:", sorted(both))
print("仅 web 发现:", sorted(only_web))

用集合判断成员（平均 O(1)），适合白名单/黑名单：

ALLOWED_CIDRS = {"10.0.0.0/8", "172.16.0.0/12"}  # 简化示例用字符串
blocked_ips = {"192.168.1.100", "10.0.0.5"}

whitelist = {"10.0.0.5", "10.0.0.6"}
safe = blocked_ips - whitelist
print("需拦截:", safe)

嵌套结构：模拟 API 响应​

# 类似 K8s / 监控 API 返回的 JSON 结构（Python 中已是 dict/list）
response = {
    "code": 0,
    "data": {
        "items": [
            {"name": "pod-a", "status": "Running", "restarts": 0},
            {"name": "pod-b", "status": "CrashLoopBackOff", "restarts": 12},
        ]
    },
}

items = response["data"]["items"]
unhealthy = [p["name"] for p in items if p["status"] != "Running"]
print("异常 Pod:", unhealthy)

访问深层 key 时，生产代码可用 .get() 链或专用库（后续 JSON 章节会展开）。

实战：合并多来源主机清单​

ansible_hosts = {"web-01", "web-02", "db-01"}
cmdb_hosts = {"web-02", "db-01", "cache-01"}

in_ansible_not_cmdb = ansible_hosts - cmdb_hosts
in_cmdb_not_ansible = cmdb_hosts - ansible_hosts

print("Ansible 有、CMDB 无:", in_ansible_not_cmdb)
print("CMDB 有、Ansible 无:", in_cmdb_not_ansible)

小结​

  • dict：主机元数据、配置项、API 字段映射
  • set：IP/主机名去重、白名单、多集合对比
  • 大型嵌套 dict 注意用 .get() 避免 KeyError

下一章学习 条件判断与循环，实现告警分级与批量巡检逻辑。