Python Umgebungsvariablen (Env Vars): Eine Fibel

Dieser Artikel wurde am 10. August 2025 aktualisiert.

Python-Entwickler haben oft mit Daten zu tun, von denen sie nicht wollen, dass jemand anderes sie sieht, wie API-Schlüssel, API-Geheimnisse, Datenbanknamen usw.

Eine Möglichkeit, wie Programmierer diese Geheimnisse speichern, sind Umgebungsvariablen. In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über die Verwendung von Umgebungsvariablen in Python wissen müssen. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Python-Umgebungsvariablen setzen, wie Sie sie abrufen und wie Sie alle Ihre Geheimnisse sicher aufbewahren können. Zum Schluss zeigen wir Ihnen ein Beispiel aus der Praxis, wie wir sie hier bei Vonage verwenden.

Sie ziehen es vor, zu schauen statt zu lesen? Sehen Sie sich die Video-Version dieses Tutorials an:

Was sind Umgebungsvariablen?

Umgebungsvariablen (oft als "env vars" bezeichnet) sind Variablen, die Sie außerhalb Ihres Programms speichern und die dessen Ausführung beeinflussen können. Sie können zum Beispiel Umgebungsvariablen festlegen, die den Schlüssel und das Geheimnis für eine API enthalten. Ihr Programm kann dann diese Variablen verwenden, wenn es sich mit der API verbindet.

Die Speicherung Ihrer Geheimnisse in Ihrer Umgebung statt in Ihrem Quellcode hat einige Vorteile:

• Sicherheit: Umgebungsvariablen helfen Ihnen, sensible Daten wie API-Schlüssel und Kennwörter zu schützen. Sie möchten beispielsweise nicht, dass jemand, der Ihren Quellcode herunterlädt, Zugriff auf einen von Ihnen verwendeten API-Schlüssel hat.

• Konfigurations-Management: Mit Umgebungsvariablen ist es einfach, Konfigurationseinstellungen zu speichern und zu verwalten.

• Tragbarkeit: Sie können Anwendungen an verschiedene Umgebungen anpassen, ohne den Code zu ändern. Wenn sich Ihr Code zum Beispiel auf verschiedenen Betriebssystemen unterschiedlich verhält, können Sie eine Umgebungsvariable verwenden, um dies zu verwalten.

• Testen und Fehlersuche: Entwickler können das Testen und Debuggen vereinfachen, indem sie Umgebungsvariablen anpassen, anstatt den Code zu ändern.

Mit Hilfe von Umgebungsvariablen können Sie das Verhalten Ihres Programms ändern, ohne das Programm selbst zu verändern.

Sie können Umgebungsvariablen in Ihrem Betriebssystem speichern, aber die anderen Methoden, die wir behandeln werden, sind in der Praxis häufiger anzutreffen; zum Beispiel, wenn Senden von RCS-Image-Nachrichten mit Python.

Voraussetzungen

• Bevor Sie beginnen, vergewissern Sie sich, dass Sie über die folgenden Informationen verfügen:

  • Python auf Ihrem Rechner installiert ist

  • Ein Vonage API-Konto

  • Eine virtuelle Nummer von Vonage

  • Ein Texteditor wie Visual Studio Code

Vonage API-Konto

Um dieses Tutorial durchzuführen, benötigen Sie ein Vonage API-Konto. Wenn Sie noch keines haben, können Sie sich noch heute anmelden und mit einem kostenlosen Guthaben beginnen. Sobald Sie ein Konto haben, finden Sie Ihren API-Schlüssel und Ihr API-Geheimnis oben auf dem Vonage-API-Dashboard.

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Wie man Umgebungsvariablen in Python verwendet

Sie erhalten und setzen Umgebungsvariablen in Python mit der eingebauten os Modul.

Wie man Python-Umgebungsvariablen erhält

Für den Zugriff auf das os Modul zuzugreifen, erstellen wir eine Python-Datei von der Kommandozeile aus:

touch env-testing.py

Sie können alle Umgebungsvariablen in Ihrem Programm anzeigen, indem Sie den folgenden Code in einer Python-Datei speichern und dann dieses Python-Programm ausführen:

Öffnen Sie nun die Datei env-testing.py Datei mit Ihrem Texteditor und fügen Sie den folgenden Code ein:

import os

os.environ

print(os.environ)

Ihr Python-Interpreter sollte alle Umgebungsvariablen Ihres Betriebssystems ausgeben, wenn Sie diesen Code von der Kommandozeile aus ausführen:

python3 env-testing.py

Sie können auf die verschiedenen Umgebungsvariablen in os.environ wie auf ein Python-Wörterbuch zugreifen. Hier sind zwei Wege, um Umgebungsvariablen mit Python zu erhalten:

import os

os.environ['USER']
os.environ.get('USER')

Die letzten beiden Zeilen in Ihrem obigen Python-Code tun das Gleiche: beide holen die USER Umgebungsvariable von Ihrem Betriebssystem. Wenn Sie jedoch die erste Methode verwenden, löst Python eine Ausnahme aus, wenn es die Variable nicht findet.

Eine gute Praxis ist die Verwendung von os.environ['MY_ENVIRONMENT_VARIABLE'] zu verwenden, wenn die Umgebungsvariable für die Ausführung Ihrer Python-Anwendung erforderlich ist, und os.environ.get('MY_ENVIRONMENT_VARIABLE') wenn sie optional ist.

Sie können auch os.getenv() als Alternative zu os.environ.get(). Beide funktionieren auf die gleiche Weise und geben None zurück, wenn die Variable nicht gesetzt ist, aber os.getenv() kann ein wenig prägnanter sein. Zum Beispiel:

import os
api_key = os.getenv("MY_API_KEY")

Ob Sie sich für os.getenv() oder os.environ.get() wählen, ist vor allem eine Frage der Vorliebe und der Lesbarkeit.

Wie man Umgebungsvariablen setzt

Um Umgebungsvariablen in Python zu setzen, können Sie sie dem os.environ Objekt hinzufügen, wie Sie es mit einem Wörterbuch tun würden. Allerdings sind nur Strings zulässig, da diese direkt an die Shell übergeben werden, in der Ihr Interpreter läuft.

os.environ['USER'] = 'New User'

Um eine Umgebungsvariable zu aktualisieren, überschreiben Sie sie einfach auf genau dieselbe Weise:

os.environ['USER'] = 'Modified User'

Wie man Python-Umgebungsvariablen speichert (5 Methoden)

Es gibt verschiedene Gründe, warum Sie Umgebungsvariablen speichern möchten, und daher gibt es auch verschiedene Möglichkeiten, sie zu speichern. Manchmal müssen Sie nur etwas auf Ihrem lokalen Rechner einstellen, während Sie in anderen Fällen Ihre Anwendung in der Produktion ausführen müssen - diese Anwendungsfälle erfordern unterschiedliche Ansätze!

Im Folgenden zeigen wir Ihnen fünf Möglichkeiten, Umgebungsvariablen für Python zu speichern:

1. Betriebssystem Speicher

2. Dateiablage

3. Cloud-Speicher

4. Universal Secret Manager Speicher

5. CI/CD-System Speicherung

Umgebungsvariablen auf Ihrem Betriebssystem speichern

Manchmal möchte man eine Umgebungsvariable nicht mit Python erstellen, wenn man nur schnell etwas festlegen möchte. Glücklicherweise kann man dies über die Kommandozeile erledigen. Die Beispiele, die ich hier anführe, funktionieren für Unix-ähnliche Systeme (Mac, Linux, etc.), ansonsten schauen Sie sich dieses Windows-Umgebungsvariablen-Tutorial.

Im vorigen Beispiel, USER eine vom Betriebssystem gesetzte Umgebungsvariable, die angibt, wer Ihren Computer benutzt. Obwohl Ihr Betriebssystem diese Variable automatisch erstellt, können Sie auch Ihre eigenen Umgebungsvariablen erstellen.

Sie können alle Umgebungsvariablen von Ihrer Befehlszeile aus sehen, indem Sie eine Befehlszeile öffnen und Folgendes eingeben (auf einem Unix-ähnlichen System):

Dieser env-Befehl listet alle in Ihrer Shell verfügbaren Variablen auf.

Hier erfahren Sie, wie Sie eine Umgebungsvariable in der Befehlszeile mit der Syntax für Exportvariablen erstellen:

Dies erzeugt eine Variable namens VONAGE_API und setzt ihren Wert auf your_api. Sie können den Wert einer beliebigen Variablen wie folgt ausgeben:

Wenn Sie den obigen Code ausführen, sehen Sie your_api als Ausgabe.

Umgebungsvariablen in Dateien speichern

Wenn Sie eine neue Umgebungsvariable mit Hilfe Ihres Terminals/der Kommandozeile erstellen, existiert sie nur für diese Sitzung. Wenn Sie Ihr Terminal schließen, ist die Umgebungsvariable nicht mehr vorhanden. Wenn Sie programmieren, möchten Sie oft, dass Ihre Umgebungsvariablen bestehen bleiben, damit sie jedes Mal verwendet werden können, wenn Sie Ihren Code ausführen.

Eine Möglichkeit, Umgebungsvariablen aufrechtzuerhalten, sind env-Dateien; einfache Textdateien (oft mit dem Namen .env), die Schlüssel-Werte-Paare speichern. Dies erleichtert den Austausch von Konfigurationen zwischen Umgebungen oder Teammitgliedern.

Lassen Sie uns ein Beispielprojekt erstellen, um zu zeigen, wie man eine .env Datei zum Speichern von Umgebungsvariablen zu verwenden.

Erstellen Sie zunächst mit Ihrem Terminal einen neuen Ordner für dieses Tutorial, wechseln Sie in diesen Ordner und erstellen Sie darin eine .env Datei darin:

Fügen Sie diese Zeile in Ihre .env Datei hinzu:

Da wir uns nun in einer virtuellen Python-Umgebung befinden, können wir das benötigte Paket installieren.

Jetzt können wir das dotenv Modul aus diesem Paket verwenden, um Umgebungsvariablen aus der Datei .env Datei in die Umgebung zu laden, auf die Python mit dem os Modul zugreifen kann. Erstellen Sie eine Python-Datei mit dem folgenden Inhalt:

from dotenv import load_dotenv
import os

load_dotenv()  # This line brings all environment variables from .env into os.environ
print(os.environ['VONAGE_API'])

Die Funktion load_dotenv Funktion bringt Umgebungsvariablen aus der Datei .env Datei in os.environein, die dann wie alle anderen Umgebungsvariablen, die von Ihrem Betriebssystem gesetzt werden, verwendet werden können.

Wie man Umgebungsvariablen in der Cloud speichert

Wenn Sie Software für die Produktion erstellen, werden Sie sie wahrscheinlich nicht auf Ihrem Computer ausführen. Stattdessen werden Sie Ihren Code höchstwahrscheinlich auf einem Server ausführen.

Das bedeutet, dass Sie wissen müssen, wie Sie Umgebungsvariablen setzen und abrufen können, egal wo Sie Ihren Code in der Produktion ausführen.

Hier finden Sie eine Liste von Cloud-Anbietern und wo Sie weitere Informationen über den Umgang mit Umgebungsvariablen bei diesen Anbietern erhalten können:

• AWS

• Azure-Apps

• Azure-Funktionen

• Google Cloud-Funktionen

• Heroku

• Dockerdatei

• Docker-Lauf

Umgebungsvariablen in CI/CD-Systemen speichern

Wenn Sie Cloud-basierte CI/CD-Systeme wie GitHub Actions, CircleCI, Travis oder Jenkins verwenden, können Sie auch Umgebungsvariablen in deren Systemen speichern.

Wenn Sie GitHub für Ihr Projekt verwenden, können Sie Umgebungsvariablen in den Einstellungen für Ihr Repo speichern, indem Sie zur Registerkarte "Einstellungen" navigieren und API-Schlüssel usw. in der Einstellung "Geheimnisse und Variablen" unter "Sicherheit" festlegen.

Hier können Sie ein neues Repository-Geheimnis erstellen, indem Sie auf die Option klicken und Werte festlegen. Dies wird nun in Ihren GitHub-Aktionen verfügbar sein.

Es gibt viele Informationen über Einrichten von Umgebungsvariablen mit GitHub-Aktionensowie CircleCI, Travis und Jenkinssowie Informationen für andere Anbieter.

Umgebungsvariablen mit einem Universal Secrets Manager speichern

Das Speichern Ihrer Geheimnisse in einer .env Datei werden Ihre Umgebungsvariablen beibehalten, was jedoch einige Probleme mit sich bringt.

Nehmen wir an, Sie sind in einem Team mit zehn Personen. Jeder verfolgt seine Geheimnisse in .env Dateien, und eines der Geheimnisse ändert sich (z. B. erhalten Sie einen neuen API-Schlüssel). In diesem Fall müssen alle zehn Personen ihre .env Datei aktualisieren, was nicht sehr effizient ist.

Oder was, wenn Sie sich entscheiden, von Heroku zu AWS zu wechseln? In diesem Fall müssen Sie lernen, wie man mit Geheimnissen auf einer neuen Plattform umgeht, was zusätzliche Arbeit erfordert.

Um diese Probleme zu lösen, verwenden einige Programmierer einen universellen Geheimhaltungsmanager wie Doppler. Ein universeller Geheimhaltungsmanager ermöglicht es Ihnen, Ihre Geheimnisse an einem Ort zu speichern, sodass jeder in Ihrem Team darauf zugreifen kann.

Mit einem universellen Geheimhaltungsmanager sind Ihre Geheimnisse unabhängig von Ihrem lokalen Rechner oder einem Cloud-Anbieter, so dass Sie sie mitnehmen können, egal wo Sie Ihren Code ausführen.

Bonus: Verwendung von Umgebungsvariablen mit externen APIs

Wenn Sie das Beispielprojekt oder die Beispielcodefragmente einer externen API verwenden, werden vom Eigentümer/Maintainer manchmal Werkzeuge bereitgestellt, um die Verwendung zu erleichtern. Oft müssen Sie Umgebungsvariablen verwenden, um das Tooling optimal einzurichten.

Hier bei Vonage verwenden wir Umgebungsvariablen in unseren Python-Codebeispielen für das Versenden von SMS, das Tätigen von Anrufen, das Senden von Verifizierungscodes, das Überprüfen von Betrugsbewertungen und vieles mehr.

Angenommen, Sie möchten die Number Insight API von Vonage verwenden, um Informationen über einige Telefonnummern zu erhalten. In diesem Fall möchten Sie vielleicht ein Codebeispiel wie dieses verwenden, um die Dinge schnell in Python zum Laufen zu bringen.

Um diesen Beispielcode zu verwenden, müssen Sie zunächst einen Vonage Account erstellen (keine Sorge, es ist kostenlos!), um einen API-Schlüssel und ein Geheimnis für die Authentifizierung Ihrer API-Aufrufe zu erhalten.

Als nächstes klonen Sie das GitHub-Repositorium. Sobald dies geschehen ist, erstellen Sie eine neue virtuelle Python-Umgebung und installieren Sie die erforderlichen Abhängigkeiten:

Schließlich benennen Sie die Datei .env.dist Datei in .env um und fügen Sie der Datei Ihren API-Schlüssel und Ihr Geheimnis hinzu und ändern Sie den Wert für INSIGHT_NUMBER in die Nummer, die Sie abfragen möchten. Jetzt können Sie den Code ausführen:

Sie sollten Informationen über die eingegebene Telefonnummer sehen, d.h. Sie haben die Number Insight API von Vonage verwendet, um die Telefonnummer aus Ihren Umgebungsvariablen abzurufen, ohne die Python-Datei selbst bearbeiten zu müssen! Dies ist ein großer Vorteil der Verwendung von Umgebungsvariablen.

Abschließende Überlegungen

Das Abrufen und Setzen von Umgebungsvariablen ist ein wesentlicher Bestandteil der Erstellung von Produktionssoftware. Wenn Sie dieses Tutorial abgeschlossen haben, sind Sie nun damit vertraut, wie Sie mit Python Umgebungsvariablen abrufen und setzen können.

Sie kennen jetzt auch die verschiedenen Möglichkeiten, Ihre Geheimnisse zu speichern: Sie können sie vorübergehend in Ihrem Betriebssystem festlegen, sie in einer .env-Datei speichern, sie in der Cloud aufbewahren und einen universellen Geheimhaltungsmanager verwenden. Welche Methode Sie verwenden, hängt von den Umständen des Projekts ab, an dem Sie gerade arbeiten. Wenn Sie mehr lesen möchten, dieser Beitrag über die Verwendung privater Schlüssel in Umgebungsvariablen finden Sie weitere Informationen.

Versuchen Sie nun, Umgebungsvariablen in Ihren eigenen Python-Projekten zu verwenden!