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環境變數與 Shell 設定 (開發環境排錯)

環境變數 (Environment Variables) 定義了應用程式的資料庫位址、密鑰金庫與命令執行路徑 (PATH)。不理解 Linux 的 Shell 載入順序，常常會遇見「我在終端機可以執行，但用 cron 或 systemd 就報錯找不到指令」的災難。

1. Linux Shell 設定檔載入優先序與生命週期​

設定檔路徑作用域等級載入時機與用途說明
/etc/profile全體系統所有帳號開機全域登入配置（強烈建議勿直接修改此檔案，放 /etc/profile.d/*.sh）
~/.bash_profile / ~/.profile單一登入使用者當使用 SSH 或要求輸入帳密登入 Shell (Login Shell) 時執行一次
~/.bashrc / ~/.zshrc單一使用者日常每次打開新終端分頁非登入 Shell (Non-login Shell) 時載入，放 Alias 與自訂變數最佳處

2. 環境變數與 Shell 設定三大實戰情境範例​

情境一：為什麼執行 npm、docker 或 nvm 時報錯 command not found，但該檔案明明在機器上？​

  • 狀況描述：使用新建立的帳號或切換 Shell 時，找不到指令。
  • 根因與解決金律：
    • 這是因為你的 PATH 變數沒有將該指令的執行檔目錄放進去。
    • 正確作法：編輯家目錄底下的 ~/.bashrc (或 ~/.zshrc)，把二進位路徑掛載在舊 $PATH 之前： 
      export PATH="$HOME/.nvm/versions/node/v20.0.0/bin:$PATH"
      修改完成後，在目前 Terminal 執行 $ source ~/.bashrc 即刻套用。

情境二：如何不修改環境檔，臨時帶入 API Key 執行單次 Python/Node 遷移測試腳本？​

  • 實戰語法 (單行變數前綴注入)： 
    # 在指令前方直接宣告 KEY=VALUE，變數僅對當次指令生效，不污染目前系統的環境變數
    $ DB_HOST=localhost DB_PORT=3306 DB_PASS="SuperSecret123!" python3 migrate_db.py

情境三：為什麼我在 Terminal 設定了 export MY_VAR=foo，但透過 Systemd 與 Crontab 執行的服務仍然讀不到？​

  • 根因與解決金律：
    • systemd 服務與 crontab 排程執行時，並不會載入你個人帳號下的 ~/.bashrc 或 /etc/profile！
    • 正確作法 (Systemd)：必須在 /etc/systemd/system/*.service 中的 [Service] 區塊明確宣告 Environment="MY_VAR=foo" 或配置 EnvironmentFile=/opt/app/.env。
    • 正確作法 (Crontab)：要在 crontab 的排程中完整寫入執行檔環境或指定載入描述檔： 
      * * * * * . /home/amy/.bashrc && /home/amy/bin/backup.sh >/dev/null 2>&1