如何在 Linux VPS 上读取和设置环境变量和 Shell 变量

大多数技术社区成员喜欢通过命令行界面 (CMD) 或 shell 与系统进行交互。通常，这会让他们的工作变得更轻松。例如，您可以创建一个 shell 命令来自动执行多项任务，而无需在 GUI 的多个按钮中点击。

当您启动 shell 或 CMD 程序时，它会编译多条信息。这些信息设置了程序如何访问底层系统资源以及整体行为。您可以将其存储在名为“环境”的地方。环境由表示键值对的字符串组成。在本教程中，我们将使用 Ubuntu 20.04 VPS 作为示例来指导您设置环境变量或 shell 变量。本指南也适用于其他 Linux 发行版。

环境变量和 Shell 变量有什么区别？

当您启动会话时，系统会从系统的设置和配置文件中收集信息。然后，这些信息可供 shell 进程及其子进程使用。这些信息是以下格式的一组键值对：

变量的名称（即键）是区分大小写的。然而，按照惯例，通常将它们写为大写。这有助于您在其他上下文中区分它们。使用冒号 ‘:’ 字符，您可以为同一个变量分配多个值。同样重要的是，确保在 = 两边不要留空格。键就是变量，分为两类：环境变量和 shell 变量。环境变量包含系统范围内定义的所有变量，并且对每个子 shell 或进程都可用。它们有助于将信息传递到您通过 shell 命令启动的进程中。Shell 变量仅包括在特定 shell 会话中定义的变量。此外，它们仅包括专门在其 shell 实例中可用的变量。

列出环境变量和 Shell 变量

默认情况下，终端提供了两个命令来列出环境变量和 shell 变量：env 或 printenv。它们在默认状态下显示相同的信息。以下是这些命令的示例输出：

使用 env：

使用 printenv：

如您所见，输出是相同的。区别在于当您想要特定键的值时。这时您将使用带有变量名称 of printenv：

要查看多个值，您可以向 printenv 命令传递多个参数。这些值将按照您输入参数的顺序显示：

您也可以使用带有变量名称的 echo 命令来显示变量的值：

env 命令允许您通过传递变量定义来修改程序运行的环境，其语法如下：

这允许您覆盖值或设置可由子进程使用的新值。如上所示，printenv 和 env 命令列出了环境变量。这些已经是为系统进程定义的。如果您想查看 shell 变量列表，可以使用 set 命令。在不带任何变量的情况下输入 set 将返回所有环境变量、shell 变量、局部变量和 shell 函数的列表：

变量可能太多。如果需要，您可以使用以下命令对它们进行分页：

您可以通过指定 set 命令在 POSIX 中执行来进一步清理输出，从而不打印 shell 函数。这里我们在子 shell（命令处理器的独立实例）中执行，以防止该命令更改当前环境：

以上列出了系统上可用的所有环境和 shell 命令。您可以使用以下命令来精简输出，尝试仅获取 shell 变量：

上述命令的示例输出如下：

虽然该命令可能包含一些环境变量，但它将帮助您区分 Shell 变量和环境变量。这是因为 set 命令会用引号括起变量的值，而 printenv 和 env 命令则不会。Shell 变量对于为会话设置持久值非常有用，同时又不会将更改永久写入文件。

常用环境变量

USER – 当前登录的用户。
SHELL – 将解释您输入的命令的 Shell。默认是 bash，但您可以更改它。
HOME – 当前用户的家目录。
TERM – 指定要模拟的终端类型。显示当前模拟的终端。
PWD – 当前工作目录。
OLDPWD – 上一个工作目录。这有助于在您输入 cd 命令切换目录时，Shell 能够切换回上一个目录。

EDITOR – 在终端中输入 edit 时的默认文件编辑器。
LS_COLORS – 定义在输入 ls 命令时用于添加彩色输出的颜色代码。它有助于区分文件类型并向用户提供信息。
LOGNAME – 当前用户的名称。
MAIL – 定义当前用户邮箱的路径。
LANG – 定义当前的区域设置。
PATH – 指定执行命令时要搜索的目录列表。在执行命令期间，系统会搜索这些目录并使用找到的第一个可执行文件。
_ – 上一次执行的命令。

常用 Shell 变量：

BASH_VERSION – 人类可读输出格式的 bash 版本。
BASH_VERSINFO – 机器可读输出格式的 bash 版本。
BASHOPTS – 执行 bash 时使用的选项列表。对于确定 Shell 环境是否会按预期运行非常有用。

COLUMNS – 用于在屏幕上绘制输出的列宽数。
DIRSTACK – 可通过 pushd 和 popd 命令使用的目录栈。
HOSTNAME – 计算机当前的主机名。
HISTFILESIZE – 文件中存储的命令历史记录行数。
HISTSIZE – 内存中允许的命令历史记录行数。
IFS – 用于分隔命令行输入的内部字段分隔符。默认情况下为空格。
SHELLOPTS-用于设置 Shell 选项。
UID-当前用户的 UID。
PS1– 主命令提示符定义。这用于定义启动 Shell 会话时提示符的外观。
PS2 – 声明当命令跨越多个行时的辅助提示符。

设置环境和 Shell 命令

首先，如前所述，我们将保持变量名全部大写。接下来，我们将介绍如何创建 Shell 变量。最后，我们将创建环境变量。

创建 Shell 变量

让我们从通常的 hello world 开始。在终端中输入以下内容：

使用引号是因为变量中含有空格。请注意，我们使用了单引号，因为感叹号是一个特殊字符，应该被转义或放入单引号中。现在，您已经创建了第一个 Shell 变量。它仅在当前 Shell 会话中可用。Shell 变量对子 Shell 和进程不可用。您可以使用带有 grep 的 set 命令将其打印到终端：

或者使用 echo 显示该值，并使用 $ 符号和变量名来引用它：

如果您尝试使用 printenv 进行打印，它将不会显示任何输出。这有助于您确认这不是一个环境变量：

创建环境变量

之前创建的 Shell 变量可以使用 export 命令转换为环境变量。首先，您创建一个 Shell 变量。然后，要创建环境变量，您需要使用 export 命令。执行此命令后，该变量将对子 Shell 和进程可用：

现在，如果您使用 printenv 命令进行测试，应该会看到该变量和值：

您还可以使用以下语法一步创建环境变量：

环境变量只会传递给子 shell，而不会传递给父 shell。这有助于防止子进程影响调用它们的程序的环境。

降级和取消设置变量

如果您一直按照本教程操作到这一步，那么您仍然将 MY_FIRST_VAR 定义为环境变量。您可以通过输入带有 –n 标志的 echo 命令将其改回 shell 命令：

如果使用 printenv 进行测试，将没有输出。但是，echo 命令会显示它，因为它仍然是一个 shell 命令：

您可以使用 unset 命令取消设置 shell 变量或环境变量。您可以使用 echo 确认它不再存在。如您所见，它没有显示任何输出：

在登录时设置环境变量

许多程序的执行都依赖于环境变量。由于每次想要执行程序时都设置变量效率低下，Linux 提供了一种定义它们并将其保存到文件中的方法。这样，它们就可以在登录时自动设置。Shell 会根据会话的启动方式读取不同的配置文件。下面将对这些内容进行讨论：

Shell 会话的类型及其区别

• 登录 Shell 会话 – 从验证用户开始。当您通过 SSH 或终端会话登录时，该会话即被建立。
• 非登录 Shell 会话 – 当您在已验证的 shell 中启动新的 shell 时开始。您可以使用 bash 命令启动新的 shell。不需要身份验证信息。
• 交互式 Shell 会话 – 与终端会话相关联的 shell 会话。
• 非交互式 Shell 会话 – 未与终端会话相关联的 shell 会话 – 在后台运行。

会话分为登录或非登录，以及交互式或非交互式。当您登录并通过 SSH 开始 shell 会话时，那将是一个登录且交互式的 shell 会话。当您在终端上运行脚本时，它通常在非登录、非交互式会话中运行。Shell 会话也可以是两者的结合。那么，会选择哪个配置文件呢？

登录会话首先读取 /etc/profile 目录中的配置文件。其次，它会检查用户家目录中用户特定的配置文件。在 ~/.bash_profile、~/.bash_login 和 ~/.profile 中，只有找到的第一个文件会被读取，其他所有文件都会被忽略。非登录会话将首先读取 /etc/bash.bashrc，然后是 ~/.bashrc。非交互式会话读取名为 BASH_ENV 的环境变量，以获取用于定义新环境的文件名。

实现环境变量

设置变量时，请始终根据我们上面的讨论注意将它们放在哪个文件中。通过确保某些变量仅在某些会话中可用，这将提供灵活性。您不希望在某个会话中缺失关键变量。

在某些情况下，我们希望变量同时存在于登录和非登录会话中。幸运的是，大多数 Linux 发行版默认已将登录配置配置为读取非登录配置，并使其对您的进程可用。因此，您只需在非登录配置文件中定义变量即可。通常，我们设置特定于用户的环境变量，并希望我们的设置在登录和非登录 shell 会话中都可用。出于这个原因，我们将使用 ~/.bashrc 文件。我们将使用 nano 来编辑该文件。在终端中输入以下内容以打开该文件：

在打开的配置文件中，您已经可以看到几个变量。您可以像使用命令行时那样添加环境变量。只需输入以下命令：

您可以将它们添加到文件中的任何位置——在新行中，且不要在循环函数内部。然后，保存并关闭文件。您启动的任何下一个 shell 会话都将读取该文件。如果您希望当前的 shell 读取您刚刚添加的设置而无需重新启动它，您可以使用以下命令：

您应该在以下任一文件中添加系统级环境变量：/etc/profile、/etc/bash.bashrc 或 /etc/environment。

总结

最后，您现在可以设置 shell 变量和环境变量，并享受这些工具为您的 VPS 带来的强大功能！它有很多优势，例如自动运行某些进程，或需要身份验证信息的自动部署配置，将变量传递给子进程等等。环境变量可以帮助您在公共仓库中隐藏敏感数据（如身份验证信息）以及其他数据。有了这个基础，您可以创建复杂的脚本，通过命令行自动执行，而无需用户不断输入。

祝您使用愉快！