什么是环境变量，为什么它们重要？

当你使用 Mac 或任何其他基于 Unix 的操作系统时，环境变量是操作系统与应用程序交互的桥梁。这些变量提供了关键的配置信息，如用户的主目录路径、系统的时间格式、命令行工具的路径等等。在实际开发过程中，了解如何正确设置和管理环境变量，可以极大地提高效率。例如，在启动项目时，你不需要每次手动设置数据库路径、API 密钥等信息，因为这些都可以通过环境变量自动传递。

这篇文章将详细解析如何在 Mac 中查看、设置、修改环境变量，并通过实例展示如何在实际开发中利用环境变量来提高工作效率。

什么是环境变量？

环境变量是键值对的形式存储在操作系统中的信息，用来为运行中的程序提供操作环境的信息。例如，在 Mac 上，你的命令行会从 $PATH 环境变量中读取可执行程序的路径，这样你就不需要在每次运行命令时提供完整路径。

最常见的环境变量包括：

• $HOME：用户的主目录路径。
• $PATH：系统查找可执行文件的路径列表。
• $USER：当前登录的用户名。
• $SHELL：当前使用的命令行 Shell。

举个例子

当你在命令行输入 python3 时，系统会在 $PATH 中查找 python3 可执行文件的路径，如果找不到，系统将返回 command not found。因此，正确配置 $PATH 是非常关键的。

如何查看环境变量

在 Mac 中，你可以通过命令行工具轻松查看当前的环境变量。最常见的查看环境变量的方式是使用 printenv 或 env 命令。

printenv

这将列出所有当前的环境变量。如果你只想查看某个特定的环境变量，比如 $HOME，你可以这样做：

echo $HOME

这将输出类似 /Users/yourname 的路径。

如何设置和修改环境变量

在 Mac 上设置环境变量有两种方式：临时设置和永久设置。

1. 临时设置环境变量

如果你只希望在当前终端会话中设置环境变量，可以直接使用 export 命令：

export MY_VARIABLE="Hello World"

然后你可以通过 echo 来验证它是否被设置成功：

echo $MY_VARIABLE

这将在终端中输出 Hello World。但是，当你关闭当前的终端窗口时，所有的临时环境变量都会消失。

2. 永久设置环境变量

要永久保存环境变量，你需要将它们添加到你的 Shell 配置文件中。常见的 Shell 配置文件包括 ~/.bash_profile、~/.bashrc、~/.zshrc 等，具体取决于你使用的 Shell 类型。

如果你使用的是 zsh（macOS Catalina 及更新版本的默认 Shell），你可以编辑 ~/.zshrc 文件：

nano ~/.zshrc

然后在文件末尾添加你想要设置的环境变量：

export MY_VARIABLE="Hello World"

保存并退出编辑器后，你需要重新加载该文件才能使新设置的变量生效：

source ~/.zshrc

现在，MY_VARIABLE 将在每次新终端会话中自动可用。

3. 修改现有环境变量

假设你已经有一个 $PATH 变量，并且想要在它的基础上添加新的路径。你可以通过如下方式做到：

export PATH="/new/path:$PATH"

这样做会将 /new/path 添加到现有的 $PATH 开头。也可以通过将它放在末尾来添加路径：

export PATH="$PATH:/new/path"

确保不要覆盖现有的 $PATH，否则系统将无法找到已经存在的可执行文件。

环境变量在开发中的应用

环境变量广泛应用于软件开发过程中。一个典型的应用场景是存储敏感信息，如 API 密钥、数据库配置等。通过将这些信息存储在环境变量中，开发人员可以避免将敏感数据硬编码到代码中。

在 Node.js 项目中使用环境变量

在 Node.js 项目中，可以通过 process.env 访问环境变量。例如，你可以在项目的 .env 文件中定义你的 API 密钥：

API_KEY=1234567890

然后在你的 Node.js 代码中这样使用它：

const apiKey = process.env.API_KEY;
console.log(`Your API key is: ${apiKey}`);

使用 dotenv 库可以让你更方便地加载 .env 文件中的内容到环境变量中：

npm install dotenv

在你的代码中引入并配置 dotenv：

require('dotenv').config();

const apiKey = process.env.API_KEY;
console.log(`Your API key is: ${apiKey}`);

在 Python 项目中使用环境变量

在 Python 中，可以使用 os 模块来访问环境变量。例如，你可以在 .bash_profile 或 .zshrc 文件中定义一个数据库 URL：

export DATABASE_URL="postgres://user:password@localhost/dbname"

然后在 Python 中通过 os.getenv() 访问它：

import os

database_url = os.getenv('DATABASE_URL')
print(f"Database URL: {database_url}")

通过这种方式，你可以安全地管理敏感数据，且不会将这些信息暴露在代码中。

$PATH：程序员的救命工具

在所有环境变量中，最重要的可能就是 $PATH。$PATH 环境变量定义了系统应该在哪些目录中查找可执行文件。因此，如果某个程序的路径没有包含在 $PATH 中，你就必须每次使用完整的路径来运行它。为了避免这种情况，我们通常会将常用的程序目录添加到 $PATH 中。

如何检查和修改 $PATH

你可以通过以下命令检查当前的 $PATH 值：

echo $PATH

如果你安装了某个程序，比如 Python，但发现无法直接运行，你可以将它的安装路径添加到 $PATH 中。例如，如果 python3 安装在 /usr/local/bin/python3，你可以这样做：

export PATH="/usr/local/bin:$PATH"

这样一来，你就可以直接在终端中输入 python3 来运行它，而不需要每次都输入完整的路径。

小结

环境变量是任何程序员在 Mac 上都必须掌握的基础知识。它们不仅影响你的开发体验，还可以提高工作效率，特别是在管理 API 密钥、数据库配置等敏感信息时。通过正确设置和管理环境变量，你可以使开发过程更加顺畅，避免一些不必要的麻烦。

记住，环境变量有临时和永久两种设置方式。临时的设置只对当前会话有效，而永久的设置则会对所有会话生效。确保正确修改 $PATH，避免意外地覆盖重要的系统路径。

在你下一次遇到一个 command not found 错误时，别忘了先检查一下你的 $PATH 设置。