SpringBoot服务无法读取系统变量，我重新认识了profile和bashrc

背景

CentOS服务器上，我们用Systemd部署了一个SpringBoot服务。这个服务会用ProcessBuilder去调用机器上一个C++的可执行文件。

问题描述

SpringBoot程序跑得很正常，但是我们发现C++程序却没有log输出，也就是说它从没被执行过。
查看了ProcessBuilder的返回值，是127。127的意思是系统找不到对应的命令。于是我们把C++程序对应的目录(里面包括第三方动态链接库)添加到了LD_LIBRARY_PATH。怎么添加的呢？我们在~/.bash_profile脚本中添加了命令：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/path/to/cppFoler/

经过测试，SpringBoot服务依然无法成功调用C++程序，依然返回127。但奇怪的是，当我们直接使用java -jar命令，并且用nohup的方式令SpringBoot程序跑在后台，可以正常调用C++程序：

nohup java -jar mySpringBoot.jar

问题分析

这里就不得不说Linux中nohup与service的区别了。

• nohup: 在linux中，我们通过终端(shell)登陆机器，会有一个进程与shell关联。当我们退出的时候(如Ctrl+C)，会向该进程发送一个SIGHUP信号，进程收到信号便会自动被销毁。nohup命令的作用，是将shell中产生的输出(stdout)和错误(stderr)重定向到文件nohup.out中。当我们退出shell的时候，nohup会忽略SIGHUP信号，让相关联的程序继续运行。由此看出，nohup进程是一次性的，其本质就是让程序在原先的shell进程中继续运行。
• service: 服务是一种后台守护进程，不与任何终端(shell)关联。它是系统的一部分，可以被service或systemctl命令方便的管理。service的具体的启动过程可以参考这篇文章。

回到我们的问题，nohup的方式可以工作，而service不行，说明前面设置的LD_LIBRARY_PATH参数只对nohup生效，对service无效。这让我去重新学习了CentOS中~/.bash_profile脚本，以及相关的/etc/profile，~/.bashrc和/etc/bashrc。

• /etc/profile: 脚本设置了一些系统级别的环境变量，它会在有用户通过终端登陆的时候被执行，做一些初始化操作。初始化时，它会去/etc/profile.d/目录下，去逐个执行.sh文件。所以，与其直接修改/etc/profile文件，不如将自定义脚本放在/etc/profile.d/下面。
  该脚本只会在交互式登陆终端(interactive - login shell)启动的时候运行，也就是它只在用户登陆的时候运行一次。以下摘自文件的注释

System wide environment and startup programs, for login setup. Functions and aliases go in /etc/bashrc. It's NOT a good idea to change this file unless you know what you are doing. It's much better to create a custom.sh shell script in /etc/profile.d/ to make custom changes to your environment, as this will prevent the need for merging in future updates.

• /etc/bashrc: 脚本和/etc/profile类似。区别是，/etc/bashrc更侧重的是系统级别的别名(alias)。而且，该脚本只会在交互式非登陆终端(interactive - non-login shell)启动的时候运行，即在每次新打开一个shell的时候，都会执行一遍。以下摘自文件的注释

System wide functions and aliases, Environment stuff goes in /etc/profile.

• ~/.bash_profile: 作用和/etc/profile一样，只不过作用范围只是当前用户
• ~/.bashrc: 作用和/etc/bashrc一样，只不过作用范围只是当前用户

到这里，问题已经明朗了，我们在~/.bash_profile中设置的环境变量，只对shell所对应的进程生效，而对后台的service无效。当用nohup方式执行程序的时候，因为还是在shell对应的线程中，所以可以正常读到设置的环境变量。

问题解决

解决办法是，给service独立设置环境变量。这里有两种方式。

1. Systemd Environment

在Systemd Service的配置文件中，显示指定Environment参数，来设置service运行时的环境变量，如：

[Unit]
Description=My SpringBoot Service
After=syslog.target

[Service]
User=nightfield
ExecStart=/path/to/mySpringBoot.jar
SuccessExitStatus=143
Restart=always
RestartSec=5
Environment="LD_LIBRARY_PATH=/path/to/cppFoler/"

[Install]
WantedBy=multi-user.target

这样，service运行的时候，就可以正确读到对应的变量。

2. ProcessBuild中指定environment()

ProcessBuild可以通过environment()方法，设置process运行的环境参数：

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("java -version");
Map env = pb.environment();
env.put("LD_LIBRARY_PATH", "/path/to/cppFoler/");
Process p = pb.start();

总结

通过这个问题，更深刻地学习了nohup和service的区别，profile与bashrc的适用场景。