1 搞清概念

1.1 cron與crond

cron 是linux下實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度(定時任務(wù))的一種服務(wù)，可以在無需人工干預(yù)的情況下運行作業(yè)。

crond 則是 cron 服務(wù)的守護進程，與windows下的計劃任務(wù)類似。

Linux系統(tǒng)會默認安裝cron服務(wù)工具，并自動啟動crond進程。

1.2 crontab

crontab 是Linux系統(tǒng)提供的用于設(shè)置定時任務(wù)的命令行工具。

crontab 也指 cron 服務(wù)的配置文件，是“cron table”的縮寫，語義上即為“任務(wù)調(diào)度列表”。

1.3 系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度與用戶任務(wù)調(diào)度

Linux的任務(wù)調(diào)度主要分為兩類：

系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度：系統(tǒng)周期性所要執(zhí)行的工作，比如系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、臨時文件清理、緩存清理等。

用戶任務(wù)調(diào)度：某個用戶定期要執(zhí)行的工作，比如用戶數(shù)據(jù)備份、定時郵件提醒等，這些工作可由每個用戶自行設(shè)置。

2 搞清權(quán)限

默認情況下，只有root可以使用crontab，而普通用戶不可以，會出現(xiàn)如下提示信息：

root可以通過/etc/cron.allow與/etc/cron.deny兩個文件來控制哪個用戶有權(quán)使用crontab。這兩個文件的內(nèi)容與格式很簡單，將需要配置的用戶名寫入文件，每個用戶名占一行。

權(quán)限規(guī)則如下：

由于cron.allow與cron.deny同時存在的情況下，cron.deny沒有實際意義。因此從邏輯、語義清晰的角度出發(fā)，不建議同時保留兩個文件。根據(jù)實際需求，白名單與黑名單保留一個就好。

3 搞清配置文件

系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度對應(yīng)的配置文件有/etc/crontab文件和/etc/cron.d/目錄下的一系列文件。

用戶任務(wù)調(diào)度對應(yīng)的配置文件在/var/spool/cron/目錄下。

cron服務(wù)每隔1分鐘會去讀取這些文件中的調(diào)度任務(wù)。

這一個小節(jié)我們先從宏觀上認識這些配置文件，而這些文件的詳細配置語法我們留到下一個小節(jié)討論。

3.1 /etc/crontab

/etc/crontab是一個文件，root可以通過這個文件來維護系統(tǒng)級的調(diào)度任務(wù)。

一般情況下，不建議將所有的全局性的調(diào)度任務(wù)都維護在/etc/crontab這一個文件中，那樣會很混亂，因此有了/etc/cron.d/。

3.2 /etc/cron.d/

/etc/cron.d/是一個目錄，也由root維護。這個目錄下可以存放多個crontab任務(wù)文件，這樣我們就可以以文件的粒度對不同類別的任務(wù)調(diào)度進行管理了。

/etc/cron.d/目錄下的任務(wù)調(diào)度文件需要遵循以下命名規(guī)范才能被cron服務(wù)正確掃描：

• 只能包含字母、數(shù)字、下劃線和中劃線（尤其注意不能包含 . ）

/etc/cron.hourly、/etc/cron.daily、/etc/cron.weekly、/etc/cron.monthly 這些是什么？
系統(tǒng)預(yù)設(shè)了這四個目錄，用來放置每小時、每天、每周、每月要執(zhí)行的可執(zhí)行腳本文件。
注意：這四個目錄只是預(yù)設(shè)，并沒有完全啟用，并不是直接將可執(zhí)行腳本文件放入其中就可以，還需要run-parts命令的配合。
筆者所使用的centos 7.2中，就只有 /etc/cron.hourly 這一個目錄作為系統(tǒng)樣例被啟用了（配置在了/etc/cron.d/目錄下的 0hourly 文件中）。

3.3 /var/spool/cron/

/var/spool/cron/是一個目錄，用來存放包括root在內(nèi)的每個用戶獨有的crontab任務(wù)文件，文件名同用戶名，如用戶“pcserver10”的任務(wù)文件為“
/var/spool/cron/pcserver10”。

/var/spool/cron/目錄下的crontab任務(wù)文件不可以直接創(chuàng)建或直接修改，而是通過crontab命令來維護。

4 搞清語法

4.1 cron服務(wù)啟停

調(diào)度任務(wù)沒有執(zhí)行，我們首先要通過service crond status來確認cron服務(wù)是否已啟動。

在調(diào)度任務(wù)突然失效的情況下，我們可以嘗試service crond restart重啟cron服務(wù)來解決問題。

4.2 crontab命令

crontab命令用來維護用戶級的調(diào)度任務(wù)，其實就是維護/var/spool/cron/目錄下對應(yīng)用戶的crontab任務(wù)文件，語法格式如下：

crontab [-u user] file
crontab [-u user] { -e | -l | -r }
復(fù)制代碼

參數(shù)說明：

• -u user：用來指定要維護哪一個用戶的crontab任務(wù)，此選項一般由root用戶來使用，普通用戶維護自己的crontab任務(wù)表時不需要此選項。
• file：file是文件名，我們可以提前維護好一個任務(wù)文件，然后通過crontab file命令將所指定的文件內(nèi)容載入到crontab中。
• -e：進入文本編輯器，編輯當(dāng)前或指定用戶的任務(wù)信息（本質(zhì)上是在編輯一個臨時文件，這個臨時文件先讀取了/var/spool/cron/目錄下對應(yīng)用戶的crontab任務(wù)文件的內(nèi)容，完成編輯后，保存并退出文本編輯器的時候，會用臨時文件的內(nèi)容覆蓋對應(yīng)的crontab任務(wù)文件）。
• -l：顯示當(dāng)前或指定用戶的任務(wù)信息。
• -r：刪除當(dāng)前或指定用戶的全部任務(wù)信息（即刪除了/var/spool/cron/目錄下對應(yīng)用戶的crontab任務(wù)文件）。

特別注意：

由于crontab -r刪除任務(wù)表后不可恢復(fù)，因此強烈建議為任務(wù)表做好備份。

也就我們在維護任務(wù)表時，不要因為方便而使用crontab -e直接編輯任務(wù)表，而是應(yīng)該將任務(wù)表的內(nèi)容維護至一個備份文件中，再通過crontab file命令更新任務(wù)表，這樣我們就能留有一份備份文件，以防誤操作使用了crontab -r而無法恢復(fù)。

4.3 crontab文件配置 - 調(diào)度任務(wù)部分

不管是/etc/crontab文件本身、/etc/cron.d/目錄下的任務(wù)文件，還是通過crontab命令維護的/var/spool/cron/目錄下的任務(wù)文件，這些文件的配置語法基本一致（僅/var/spool/cron/下的文件稍微有不同）。

以/etc/crontab為例，我們來看一下crontab任務(wù)文件的內(nèi)容，可以將其分為環(huán)境變量和調(diào)度任務(wù)兩個部分：

4.3.1 cron任務(wù)的基本格式

每一個cron任務(wù)的格式如下：

<分鐘> <小時> <日期> <月份> <星期> [<用戶>] <指令>
復(fù)制代碼

• 前五個配置項用來表示任務(wù)執(zhí)行的時間。
• 【用戶】用來指定執(zhí)行任務(wù)的用戶，僅適用于系統(tǒng)級的任務(wù)調(diào)度文件。（通過crontab命令來維護的用戶級任務(wù)調(diào)度（/var/spool/cron/目錄下的任務(wù)文件）不存在此配置項 ）
• 【指令】就是要執(zhí)行的具體任務(wù)。

4.3.2 時間的配置

首先來看各個時間配置項的取值范圍：

除了上述的取值范圍外，還支持以下特殊符號：

下面是一些例子：

特別注意：
可以分別以周或以日月為單位，但不要使用 “幾月幾號且為星期幾” 的模式，如：“0 6 1 1 3”。從語法上這個時間表達式并沒有錯誤，可以運行。但是從語義上卻存在歧義，我們可能希望1月1號且為周三時執(zhí)行，但系統(tǒng)有可能會處理為每年1月1號與每個周三分別執(zhí)行。

我們還可以用以下“昵稱”來替代五個時間配置項：

4.3.3 指令的形式

指令可以有以下幾種形式：

• 單條命令，如：* * * * * echo -e $(date '+%Y%m%d') >> /root/tmp.log
• 以;分隔的多條命令，如：* * * * * . /etc/profile;/bin/sh /root/scripts/test.sh
• 完整的可執(zhí)行腳本路徑，如：* * * * * /root/scripts/test.sh
• 通過run-parts命令來執(zhí)行某個目錄下的所有可執(zhí)行腳本文件，如：* * * * * run-parts /root/scripts/cron.minitely

注意：%是crontab的特殊字符，第一個%后的所有數(shù)據(jù)都會被作為標(biāo)準輸入。在指令中如需使用%，則需要進行轉(zhuǎn)義%，如：date '+%Y%m%d'。

4.3.4 如何實現(xiàn)秒級的任務(wù)？

crontab可配置的最小的時間粒度是分鐘，那么我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)秒級的任務(wù)呢？有如下兩種方式：

• 相同的任務(wù)配置多條，通過sleep來制造執(zhí)行的時間差，如每10秒執(zhí)行一次：

* * * * * command
* * * * * sleep 10; command
* * * * * sleep 20; command
* * * * * sleep 30; command
* * * * * sleep 40; command
* * * * * sleep 50; command
復(fù)制代碼

• 僅配置一條任務(wù)，在任務(wù)所執(zhí)行的腳本內(nèi)，通過for循環(huán)實現(xiàn)每隔n秒執(zhí)行一次的邏輯，如：

* * * * * script
復(fù)制代碼

#!/bin/sh

STEP=5

for ((i=0; i < 60; i+=STEP))
do

TIME_NOW=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo -e $TIME_NOW >> /root/scripts/logs/test.log
sleep $STEP

done
復(fù)制代碼

4.4 crontab文件配置 - 環(huán)境變量部分

4.4.1 基本說明

在crontab任務(wù)文件的頭部，可以設(shè)置以下環(huán)境變量：

4.4.2 PATH 環(huán)境變量不起作用的巨坑

當(dāng)我們的指令或腳本依賴于環(huán)境變量的時候，問題就出現(xiàn)了。在命令行中可以順利運行的指令或腳本，在crontab中卻無法正確執(zhí)行。這是因為crontab不會從用戶的profile文件中讀取環(huán)境變量參數(shù)。

這時我們就會把目光轉(zhuǎn)向PATH，直接設(shè)置這個變量不就可以了嘛。然而，這個變量似乎就是個擺設(shè)，并不會按照我們想象的那樣去運行。

這里記錄一下PATH的實驗過程：
筆者的CentOS 7.2，系統(tǒng)默認安裝了OpenJDK，版本為號為1.8.0.181。
筆者又重新配置了1.8.0_144版本的JDK，寫入了/etc/profile系統(tǒng)環(huán)境變量中：
JAVA版本驗證如下：
現(xiàn)在我們寫一個定時任務(wù)，將java -version的輸出結(jié)果寫入日志中：

* * * * * java -version 2>>
/root/scripts/logs/test_java.log 復(fù)制代碼 看一下結(jié)果：
這不是我們想要的結(jié)果，很明顯環(huán)境變量出了問題，我們把環(huán)境變量打印出來：
* * * * * echo -e "PATH="$PATH >>
/root/scripts/logs/test_java.log;java -version 2>> /root/scripts/logs/test_java.log 復(fù)制代碼 再看結(jié)果：
環(huán)境變量果然不對，當(dāng)前是crontab文檔中說的由crond所設(shè)置的默認值。我們通過PATH手動修改一下吧：
PATH=
/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/java/jdk1.8.0_144/bin:/usr/java/jdk1.8.0_144/jre/bin: * * * * * echo -e "PATH="$PATH >> /root/scripts/logs/test_java.log;java -version 2>> /root/scripts/logs/test_java.log 復(fù)制代碼 再看結(jié)果：
環(huán)境變量倒是設(shè)置成功了，但是實際上并沒有生效，所以，設(shè)置PATH感覺就是設(shè)置了個寂寞。

那么環(huán)境變量的問題該如何解決呢？有以下兩種方式：

• 修改cron任務(wù)，在原有的指令前增加讀取環(huán)境變量文件的命令：

* * * * * . /etc/profile; your command
復(fù)制代碼

• 在所要執(zhí)行的腳本文件的開頭增加讀取所需的環(huán)境變量文件的命令：

#!/bin/sh
. /etc/profile
. ~/.bash_profile
復(fù)制代碼

4.4.3 crontab執(zhí)行后發(fā)送的郵件

每一個調(diào)度任務(wù)執(zhí)行完畢時，都會將標(biāo)準輸出與錯誤輸出信息以電子郵件的形式發(fā)送給對應(yīng)的用戶，/var/spool/mail/目錄下的與用戶同名的文件用來存放對應(yīng)用戶所接收到的郵件信息，郵件內(nèi)容如：

我們要討論的第一個問題就是MAILTO所能起到的作用。

（1）在沒有配置MAILTO的情況下：

• /etc/crontab文件和/etc/cron.d/目錄下的任務(wù)文件，配置調(diào)度任務(wù)時會指定執(zhí)行用戶，電子郵件相應(yīng)的也就會發(fā)送給這個用戶。
• 通過crontab命令維護的任務(wù)文件自身屬于哪個用戶，電子郵件就發(fā)送給哪個用戶。

（2）配置了MAILTO的情況下：

• MAILTO可以改變上述的默認行為，將電子郵件發(fā)送給指定的用戶。
• MAILTO作用于文件中的所有調(diào)度任務(wù)，且僅在當(dāng)前文件中生效，不會跨文件生效。
• 僅定義MAILTO但不賦值（即MAILTO=），此時不會發(fā)送任何郵件。

調(diào)度任務(wù)執(zhí)行后發(fā)送郵件，這樣日積月累，郵件文件會越來越大，嚴重的情況下可能會影響系統(tǒng)的運行。我們要討論的下一個問題就是妥善的處理郵件信息。

上面已經(jīng)提到了，我們可以通過定義一個空的MAILTO，來禁止發(fā)送郵件的行為。但MAILTO會作用于文件中所有的任務(wù)，是否有辦法從單個任務(wù)的角度出發(fā)來解決這個問題呢？我們可以使用輸出重定向，在每條指定后增加： >/dev/null 2>&1。（當(dāng)前，這么做的前提是，對所需要的正常的輸出已經(jīng)做了處理，比如追加到某個日志文件中。）

4.4.4 體驗 HOME 的作用

雖然實際情況下，基本用不到也不建議使用HOME（建議所有的地方都使用絕對路徑，以屏蔽因路徑而引發(fā)的各類問題），但并不妨礙我們實踐并體驗一下HOME的作用。

我們在/root/scripts目錄下做4個測試腳本，并將HOME的值設(shè)置為此目錄，然后以4種不同的寫法做測試：

測試結(jié)果如下：

• sh home_test_01，因為已指定了HOME=/root/scripts，執(zhí)行腳本時會到此路徑下去尋找腳本文件，因此能夠正確執(zhí)行。
• sh $HOME/home_test_02和$HOME/home_test_04，在指令中引用了所設(shè)置的環(huán)境變量HOME，實際上相當(dāng)于指明了絕對路徑，可以正確執(zhí)行。
• home_test_03不能執(zhí)行，不通過命令（sh）執(zhí)行的腳本文件，只有寫完整的路徑才能執(zhí)行。

上述測試過程僅為體驗，依然建議：所有的地方都使用絕對路徑！！！

4.5 其他注意事項

• 應(yīng)該為調(diào)度任務(wù)編寫注釋，以#開頭的行即為注釋行。
• root用戶可以查看cron服務(wù)的運行日志，/var/log/cron。

作者：熙寧
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