环境变量：Shell的个性化配置

想象一下你有一间神奇的工作室。每次你推门而入，你顺手的工具总是摆在固定的位置，灯光会自动调节到你最喜欢的亮度，甚至上次做到一半的模型还好端端地放在桌上等你。 Linux Shell的“环境”就扮演着这样一个角色，它像一位贴心的管家，为你打理着工作空间的每一个细节。

这个环境并非什么神秘代码，而是一系列“记忆卡片”的集合，我们称之为“环境变量”。这些卡片上记录着各种各样的信息，比如你的名字（USER）、你的“家”在何处（HOME），以及当你要运行一个程序时，系统应该去哪些“工具箱”里寻找（PATH）。 许多程序在启动时，都会先翻阅这些卡片，以便根据你的偏好来调整它们的工作方式。

什么是环境变量？

环境变量是Shell中存储信息的容器，它们以键值对的形式存在。每个环境变量都有一个名称和一个值，就像变量名和变量内容的组合。这些变量在Shell启动时被设置，并在整个会话期间保持有效。

环境变量的作用

环境变量在Linux系统中扮演着多个重要角色：

查看和管理环境变量

查看所有环境变量

想知道你的Shell环境里都记了些什么吗？最直接的方法就是请它把所有的“记忆卡片”都展示给你看。你可以使用printenv命令，这个名字很直白，就是“打印环境”的意思。

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$ printenv

当你执行这个命令，屏幕上会迅速滚过一长串名字=内容格式的列表。这看起来可能有点眼花缭乱，但别担心，我们暂时不需要理解每一个。

查看特定环境变量

如果你只想知道某一张特定卡片的内容，比如想看看你的“家”在哪里，可以用echo命令，并在变量名前加上一个$符号，这个符号是在告诉Shell：“嘿，我想要的不是'HOME'这四个字母，而是它所代表的那个地方”。

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$ echo $HOME
/home/me
 
$ echo $USER
me
 
$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin

设置环境变量

在Linux系统中，我们可以通过使用export命令来设置或修改环境变量。这个命令就像是给Shell发出一个指令，告诉它要记住某个特定的信息。 比如说，当我们想要创建一个新的环境变量或者更新一个已有的变量时，export命令就派上用场了。 它不仅仅是简单地存储信息，还能让这些信息在Shell的子进程中也能被访问到。这样一来，我们就可以在不同的程序和脚本之间共享这些重要的数据。

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# 设置一个新的环境变量
$ export MY_VARIABLE=“Hello World”
 
# 查看新设置的变量
$ echo $MY_VARIABLE
Hello World
 
# 修改现有变量
$ export PATH=$PATH:/home/me/bin

重要的环境变量

用户相关变量

在众多的环境变量中，有几张“卡片”你绝对应该认识一下，因为它们对你的Shell日常操作至关重要。

HOME：你的“家”目录

这张卡片记录了你个人文件夹的路径，也就是你的“家”目录。每当你登录系统或者打开一个新的终端窗口，通常就会从这里开始。它是你存放个人文件和配置的大本营。

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$ echo $HOME
/home/me
 
$ cd $HOME
$ pwd
/home/me

USER：当前用户名

这个变量的作用是存储当前登录到系统的用户的用户名。每当我们需要确认自己以哪个身份在系统中操作时，这个变量就派上用场了。它就像是一个名牌，时刻提醒我们当前的用户身份。

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$ echo $USER
me
 
$ whoami
me

SHELL：当前Shell类型

这个变量的作用是告诉我们当前正在使用的Shell类型。Shell就像是我们与计算机沟通的“翻译官”，而这个变量则是告诉我们正在使用哪位“翻译官”。 不同的Shell有不同的特性和功能，比如Bash、Zsh等。通过查看这个变量，我们可以知道自己当前的Shell环境，从而更好地利用其特性。

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$ echo $SHELL
/bin/bash

系统路径相关变量

PATH：程序搜索路径

这张卡片可能是最重要的之一。想象一下，当你在终端输入ls命令时，Shell是如何知道去哪里找到这个程序的呢？它不会搜遍整个电脑，而是会查看PATH这张卡片。 PATH里面记录了一系列用冒号隔开的目录路径，就像一个“可信工具箱列表”。Shell会按照列表上的顺序，逐个检查这些工具箱，直到找到你要的那个程序。

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$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
 
# 添加新的路径到PATH
$ export PATH=$PATH:/home/me/bin

LD_LIBRARY_PATH：库文件搜索路径

这个变量的作用是指引系统去哪里寻找共享库文件。共享库文件就像是程序运行时所需的“工具箱”，而这个变量则是告诉系统这些“工具箱”存放在哪些地方。 当我们运行一个需要共享库的程序时，系统会根据这个变量中指定的路径去寻找所需的库文件，从而确保程序能够顺利运行。

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$ echo $LD_LIBRARY_PATH
/usr/lib:/usr/local/lib

Shell行为控制变量

PS1：命令提示符

这张卡片决定了你命令提示符的样子。就是你输入命令前，光标前面那串文字，比如[me@linuxbox ~]$。你可以修改它，让它显示更多有用的信息，或者干脆换成你喜欢的颜色或表情符号，让你的终端与众不同。

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$ echo $PS1
[\u@\h \W]\$
 
# 自定义提示符
$ export PS1=“[\u@\h \w]\$ ”
[me@linuxbox /home/me]$ 

HISTSIZE：历史记录大小

这个变量的作用是决定Shell能够记住多少条你曾经输入过的命令。Shell就像是一个忠实的助手，它会记录下你每一次的命令输入，方便你以后查阅和重复使用。 而这个变量就像是助手的记忆容量，容量越大，它能记住的命令就越多。通过调整这个变量的值，我们可以控制助手的记忆力，让它更好地为我们服务。

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$ echo $HISTSIZE
1000
 
# 增加历史记录数量
$ export HISTSIZE=2000

HISTCONTROL：历史记录控制

这个变量的作用是用来控制Shell历史记录的具体行为方式。它决定哪些命令会被记录下来，哪些会被忽略。 通过设置这个变量，我们可以让Shell更智能地管理历史记录，比如忽略重复的命令或者以空格开头的命令，从而让我们的命令历史更加简洁和有序。

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$ echo $HISTCONTROL
ignoredups
 
# 忽略重复命令和以空格开头的命令
$ export HISTCONTROL=ignoreboth

语言和地区变量

LANG：系统语言

这个变量的作用是用来设置系统的默认语言环境。通过设置这个变量，我们可以让系统以我们熟悉的语言与我们交流，从而提高使用的便利性和舒适度。

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$ echo $LANG
en_US.UTF-8
 
# 设置为中文
$ export LANG=zh_CN.UTF-8

LC_ALL：地区设置

这个变量的作用是用来覆盖所有其他地区相关的设置。当你设置了LC_ALL变量时，它会优先于其他地区变量（如LANG、LC_TIME等），确保系统的所有地区设置都按照你指定的方式运行。 这样一来，无论是日期格式、货币符号，还是语言显示，都会遵循你在LC_ALL中设定的规则。这对于需要在不同地区环境中切换的用户来说，提供了极大的便利和灵活性。

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$ echo $LC_ALL
en_US.UTF-8

Shell启动文件和环境初始化

环境从何而来

这些环境变量不是凭空出现的。当你启动一个Shell会话时，它会像飞行员起飞前检查仪表盘一样，阅读一系列被称为“启动文件”的配置脚本。 这些文件就像是Shell的“启动清单”，告诉它应该设置哪些环境变量，定义哪些快捷方式。

重要的启动文件

~/.bashrc：非登录Shell配置

对于我们普通用户来说，最重要的启动文件通常是放在你家目录下的~/.bashrc。 这个文件是为非登录式Shell准备的，通俗地说，就是你在图形界面里打开一个新的终端窗口时，它就会被读取。

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$ ls -la ~/.bashrc
-rw-r--r-- 1 me me 3526 Mar 20 10:30 /home/me/.bashrc

~/.bash_profile：登录Shell配置

另一个重要的文件是~/.bash_profile（或在某些系统中是~/.profile），它主要在用户登录系统时（比如在文本模式下输入用户名和密码）被读取。

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$ ls -la ~/.bash_profile
-rw-r--r-- 1 me me 220 Mar 20 10:30 /home/me/.bash_profile

~/.bash_logout：退出时执行

当用户退出Shell时，系统会自动执行这个文件中的命令。这个文件的主要作用是帮助用户在退出时进行一些必要的清理工作。 比如说，你可以在这里添加一些命令来删除临时文件，或者是记录下你这次会话的一些重要信息，以便下次使用时参考。这样一来，每次退出Shell时，你的系统都会保持整洁和有序。

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$ ls -la ~/.bash_logout
-rw-r--r-- 1 me me 220 Mar 20 10:30 /home/me/.bash_logout

启动文件的执行顺序

有趣的是，~/.bash_profile文件里通常会包含一条指令，去读取~/.bashrc的内容。这样一来，无论你如何启动Shell，~/.bashrc里的设置大都能生效。 因此，对于初学者而言，把你的个性化配置放进~/.bashrc文件里，通常是个不错的选择。 启动文件的执行顺序如下：

1. 登录Shell：/etc/profile → ~/.bash_profile → ~/.bashrc
2. 非登录Shell：~/.bashrc

自定义Shell环境

动手改造：定制你的Shell环境

现在，激动人心的时刻到了！我们将亲手修改~/.bashrc文件，为我们的Shell添加一些实用的新功能。

第一步：安全第一，备份文件

在对任何重要的配置文件动刀之前，务必先创建一个备份。这就像给文件拍一张快照，如果后面不小心改错了，随时可以恢复到原始状态。一句简单的cp命令就能搞定：

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$ cp ~/.bashrc ~/.bashrc.bak

这样，我们就把~/.bashrc的内容复制到了一个新文件~/.bashrc.bak中。记住这个好习惯，它能在未来为你省去很多麻烦。

第二步：选择你的“笔”——文本编辑器

要修改文件内容，我们需要一个文本编辑器。Linux上有各式各样的编辑器，从简单易用的nano，到功能强大的vim和emacs。 对于新手来说，nano是一个非常友好的选择，它的操作界面下方有清晰的快捷键提示。

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$ nano ~/.bashrc

这个命令会用nano编辑器打开你的.bashrc文件。

第三步：添加你的个性化配置

用键盘的方向键，将光标移动到文件的末尾，然后我们来添加几行非常实用的配置。你可以把下面的内容敲进去，或者复制粘贴进去。

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# 让 ls 命令更好用，ll 和 l. 是我自定义的快捷方式
alias ll='ls -l --color=auto'
alias l.='ls -d .* --color=auto'
alias la='ls -la --color=auto'
 
# 增加命令历史的记录条数，并忽略连续重复的命令
export HISTSIZE=1000
export HISTCONTROL=ignoredups
 
# 设置默认编辑器
export EDITOR=nano
 
# 自定义提示符，显示用户名、主机名、当前目录和git分支
export PS1=“\[\033[01;32m\]\u@\h\[\0

我们来解读一下这些配置的含义：

• alias：的意思是“别名”，我们给ls -l这个长长的命令起了个别名ll。以后你只需输入ll，就相当于输入了ls -l，非常方便。l.也是同理，用于查看隐藏文件。
• export：关键字用于设置环境变量。这里我们把HISTSIZE（历史记录条数）从默认的500增加到1000，并设置HISTCONTROL来避免记录那些你连续输入的重复命令，让你的命令历史更加清爽。
• PS1：自定义了命令提示符，添加了颜色和更多信息。

第四步：留下“笔记”给未来的自己

你可能注意到了，我们添加的内容里有以#开头的行。在Shell脚本和配置文件里，#是注释符，它后面的内容会被Shell忽略。 写注释是一个极好的习惯，它可以帮你或者其他人理解你当初为什么这么设置。也许今天你觉得这些配置很简单，但半年后回来看，这些“笔记”可能会帮你迅速回忆起一切。

第五步：让改动立即生效

修改完.bashrc文件后，按Ctrl+O保存，然后按Ctrl+X退出nano。但是，这些改动并不会立刻在当前的Shell窗口生效，因为它只在启动时读取一次配置文件。 难道我们必须关闭窗口再重开一个吗？不必！我们可以用source命令，让Shell立刻重新加载一次配置文件：

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$ source ~/.bashrc

或者使用更简短的语法：

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$ . ~/.bashrc

现在，试试你新创建的ll命令吧！是不是感觉Shell变得更听话了？

高级环境变量技巧

条件设置环境变量

在使用Shell脚本时，我们可以根据不同的条件来动态地设置环境变量。这意味着我们可以根据当前的系统环境、用户需求或者其他特定的条件来调整环境变量的值，从而实现更灵活和智能的配置。 例如，我们可以根据操作系统的类型来决定将哪个目录添加到PATH环境变量中。这样做的好处是，无论在什么样的环境下运行脚本，它都能自动适应并做出相应的调整。

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# 根据系统类型设置不同的PATH
if [ “$OSTYPE” = “linux-gnu” ]; then
    export PATH=$PATH:/usr/local/bin
else
    export PATH=$PATH:/opt/local/bin
fi

函数和环境变量

在使用Shell时，我们可以通过在.bashrc文件中定义函数来增强Shell的功能。 通过这些自定义函数，我们可以将常用的命令组合在一起，或者创建一些新的命令来简化日常操作。 例如，你可以定义一个函数来快速切换到某个工作目录，或者查看系统的详细信息。这样一来，每次需要执行这些操作时，你只需调用这个函数，而不必重复输入复杂的命令。

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# 创建一个快速进入项目目录的函数
function cdproject() {
    cd ~/projects/$1
}
 
# 创建一个查看系统信息的函数
function sysinfo() {
    echo “系统信息：”
    uname -a
    echo “内存使用：”
    free -h
    echo “磁盘使用：”
    df -h
}

环境变量的持久化

为了确保环境变量在系统重启后依然有效，我们需要将这些变量添加到系统的启动文件中。启动文件是指在每次用户登录或系统启动时自动执行的脚本文件。 通过将环境变量写入这些文件中，我们可以保证它们在每次系统启动时被自动加载，从而在任何时候都能生效。

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# 在~/.bashrc中添加
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk
export ANDROID_HOME=/opt/android-sdk
export PATH=$PATH:$ANDROID_HOME/tools