环境变量是动态的键值对，它们影响系统上进程的运行方式。它们提供了一种在不更改应用程序源代码的情况下配置应用程序的方法，从而提高了灵活性和可移植性。本指南详细介绍了如何在 Python 应用程序中有效利用环境变量。
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1. 什么是环境变量？
环境变量充当系统的全局配置设置。它们由操作系统存储，任何正在运行的程序都可以访问它们。关键示例包括：
PATH：指定系统搜索可执行文件目录。HOME：指向用户的 home 目录。TEMP或TMP：指示临时文件目录。USER或USERNAME：包含当前用户的登录名。
这些变量可以通过操作系统设置、命令行界面（例如，bash 中的 export，cmd 中的 set）或其他程序来设置。它们提供了一种强大的机制，可以在不更改代码的情况下自定义应用程序行为。
2. 在 Python 中访问环境变量
Python 的 os 模块提供 os.environ 字典来访问环境变量。os.environ 是一个只读映射对象。
import os
# 访问环境变量
path_variable = os.environ.get('PATH')
print(f"The PATH variable is: {path_variable}")
3. 读取特定的环境变量
os.environ.get() 方法是读取环境变量的推荐方法。它优雅地处理变量可能未定义的情况，防止 KeyError 异常。get() 的第二个参数指定如果变量未找到的默认值：
database_url = os.environ.get('DATABASE_URL', 'default_database_url')
print(f"Database URL: {database_url}")
这种方法对于应用程序的健壮错误处理至关重要。
4. 在 Python 中设置环境变量（最佳实践）
通常不建议直接修改 os.environ，尤其是在生产环境中，因为更改可能无法正确传播到子进程。对于影响子进程的持久性更改，请在启动任何子进程*之前*设置环境变量：
import os
import subprocess
os.environ['MY_API_KEY'] = 'your_api_key'
subprocess.run(['my_program'])
对于当前进程中的临时更改，修改 os.environ是可以接受的，但请记住，这些更改仅限于当前的 Python 解释器，不会跨进程边界持续存在，也不会影响其他程序。
5. 处理缺失的环境变量
始终要预料到可能缺少环境变量。使用带有默认值的 os.environ.get() 来避免意外崩溃。或者，在尝试访问变量之前检查其是否存在：
if 'DEBUG_MODE' in os.environ:
debug_mode = os.environ['DEBUG_MODE'] == 'true'
else:
debug_mode = False
print(f"Debug mode enabled: {debug_mode}")
这确保了即使在某些配置变量未设置的环境中，您的应用程序也能可预测地运行。