PowerShell 环境变量：从入门到精通
引言
在PowerShell中，环境变量是动态命名值，它们可以影响进程、用户或系统的行为。它们提供了一种在不同脚本、会话或应用程序之间共享配置信息和重要路径的便捷方式。理解并有效管理环境变量是掌握PowerShell的重要一步。
本文将深入探讨PowerShell环境变量的各个方面，包括它们的类型、如何查看、设置、修改和删除它们，以及一些常见的用例和最佳实践。
环境变量的类型和作用域
在PowerShell中，环境变量主要有三种作用域：
-
进程级 (Process Scope)：
- 这些变量仅存在于当前PowerShell会话或脚本运行的进程中。
- 当进程终止时，这些变量也会消失。
- 它们是所有作用域中最临时，也是最常用的。
-
用户级 (User Scope)：
- 这些变量与当前登录的用户关联。
- 它们在用户的所有新进程和会话中持续存在，即使PowerShell重启也不会丢失。
- 存储用户特定的配置和路径信息。
-
机器级 (Machine Scope) 或 系统级 (System Scope)：
- 这些变量影响整个计算机上的所有用户和所有进程。
- 它们是全局性的，通常包含操作系统和安装的软件所需的关键路径和配置。
- 修改这些变量需要管理员权限。
理解这些作用域至关重要，因为它决定了你设置或修改的环境变量的持久性和可见性。
查看环境变量
PowerShell提供了多种方法来查看环境变量。
使用 Env: 驱动器
PowerShell将环境变量作为文件系统中的一个特殊驱动器 Env: 来处理。你可以使用文件系统命令来查看它们：
“`powershell
查看所有进程级环境变量
Get-ChildItem Env:
查看特定环境变量，例如 Path 变量
Get-ChildItem Env:Path
或者直接访问
$env:Path
“`
使用 [Environment]::GetEnvironmentVariable
这是一个 .NET 方法，可以用来精确指定作用域查看环境变量：
“`powershell
查看进程级环境变量
查看用户级环境变量
查看机器级环境变量
如果不指定作用域，默认查看进程级
“`
设置和修改环境变量
设置环境变量的方法取决于你希望它们具有的作用域。
进程级环境变量（当前会话有效）
这是最常见的设置方式，通常用于脚本中，且仅在当前PowerShell会话中有效。
“`powershell
设置一个新的进程级环境变量
$env:MyNewVariable = “Hello PowerShell”
修改一个现有的进程级环境变量
$env:Path = $env:Path + “;C:\MyCustomFolder”
验证
Get-ChildItem Env:MyNewVariable
$env:MyNewVariable
“`
注意：使用 $env: 前缀设置的变量仅在当前PowerShell进程及其子进程中有效。
用户级环境变量（用户持久化）
你需要使用 [Environment]::SetEnvironmentVariable 方法来设置用户级环境变量，这将修改注册表。
“`powershell
设置或修改一个用户级环境变量
验证 (在新开的PowerShell会话中，或者使用 GetEnvironmentVariable 方法)
在新会话中：
$env:MyUserVariable
在当前会话中，如果要立即看到效果，可能需要刷新进程环境，或直接使用 GetEnvironmentVariable
“`
机器级环境变量（系统持久化，需要管理员权限）
同样使用 [Environment]::SetEnvironmentVariable 方法，但作用域为 Machine，且需要管理员权限。
“`powershell
以管理员身份运行PowerShell
设置或修改一个机器级环境变量
验证 (在新开的PowerShell会话中，或者使用 GetEnvironmentVariable 方法)
“`
删除环境变量
删除环境变量也需要根据其作用域来操作。
删除进程级环境变量
将其值设置为空字符串或 $null。
“`powershell
删除进程级环境变量
Remove-Item Env:MyNewVariable
或者
$env:MyNewVariable = “”
或者
$env:MyNewVariable = $null
验证
Get-ChildItem Env:MyNewVariable # 应该不再显示
“`
删除用户级和机器级环境变量
使用 [Environment]::SetEnvironmentVariable 方法，并将值设为 $null。
“`powershell
删除用户级环境变量
删除机器级环境变量 (需要管理员权限)
“`
常见用例
-
修改 Path 环境变量: 将自定义工具或脚本目录添加到Path中，以便在任何位置直接运行它们。
“`powershell
临时添加到当前会话
$env:Path += “;C:\Tools\MyScripts”
永久添加到用户Path (需要重启应用才能生效)
$env:Path = Environment::GetEnvironmentVariable(“Path”, “User”) + “;C:\Tools\MyScripts”
“`
-
存储API密钥或敏感信息: 虽然不推荐直接存储敏感信息，但环境变量可以作为从更安全的存储（如Azure Key Vault）获取密钥的引用。
“`powershell
假设 MyApiKey 已安全存储并注入到环境中
$apiKey = $env:MyApiKey
“` -
脚本配置: 脚本可以使用环境变量来读取其运行所需的配置值，例如数据库连接字符串、日志路径等。
“`powershell
Script.ps1
$logPath = $env:ScriptLogPath
if (-not $logPath) { $logPath = “C:\DefaultLogs” }
Write-Host “日志将写入: $logPath”
“` -
控制应用程序行为: 许多应用程序和框架会检查特定的环境变量来调整其行为。例如，某些开发工具会检查
JAVA_HOME或PYTHONPATH。
最佳实践
- 明确作用域: 在设置或修改环境变量时，始终明确你想要的作用域（进程、用户、机器）。不明确的作用域可能导致意外的行为。
- 谨慎修改系统级变量: 修改机器级环境变量可能影响系统稳定性，除非你知道你在做什么，否则应避免。
- 持久性与临时性: 对于临时需求，使用进程级变量。对于跨会话的配置，使用用户级或机器级变量。
- 避免敏感信息硬编码: 尽量不要在环境变量中直接存储敏感数据。如果必须，确保它们是短期、安全的，并且不会被轻易访问。
- 使用
$env:和[Environment]::SetEnvironmentVariable的组合:$env:用于快速在当前会话中操作，而[Environment]::SetEnvironmentVariable用于持久化修改。 - 备份 Path 变量: 在修改
Path变量之前，最好将其当前值备份，以防出现问题。
结论
PowerShell环境变量是管理系统和应用程序配置的强大工具。通过理解它们的作用域，并掌握查看、设置和删除它们的方法，你可以更有效地编写脚本、管理系统和排除故障。正确使用环境变量将提高你的PowerShell脚本的灵活性和可维护性。