Crontab-定时任务

Linux Crontab 定时任务

很多时候，我们需要定时执行某个应用或者某段脚本，在linux上，可以使用cron服务，它有点类似于Windows上的任务计划程序。

crond和crontab

首先需要分清楚两个概念：crond和crontab。crond是后台守护进程的名称（d代表daemon），用来实际执行脚本，它在系统中是一直运行的。可以通过下面的方式查看到它：

systemctl | grep crond

crontab是一个工具，用来列出cron中当前运行的作业（应用或脚本等）、向cron中添加作业、编辑作业、删除作业。它并不是一直在后台运行的，是一个短时的命令行工具，执行完就结束了。

可以简单理解crond和crontab组合起来提供cron服务。

大体流程如下：

crontab配置文件

Linux下的任务调度分为两类：系统任务调度和用户任务调度。Linux系统任务是由 cron (crond) 这个系统服务来控制的，这个系统服务是默认启动的。用户自己设置的计划任务则使用crontab命令。使用以下命令进行查看：

cat /etc/crontab

配置文件可以看到如下解释：

SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root

# For details see man 4 crontabs

# Example of job definition:
# .---------------- minute (0 - 59)
# |  .------------- hour (0 - 23)
# |  |  .---------- day of month (1 - 31)
# |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
# |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
# |  |  |  |  |
# *  *  *  *  * user-name  command to be executed

前四行是用来配置crond任务运行的环境变量，第一行SHELL变量指定了系统要使用哪个shell，这里是bash；第二行PATH变量指定了系统执行命令的路径；第三行MAILTO变量指定了crond的任务执行信息将通过电子邮件发送给root用户，如果MAILTO变量的值为空，则表示不发送任务执行信息给用户；第四行的HOME变量指定了在执行命令或者脚本时使用的主目录。

用户定期要执行的工作，比如用户数据备份、定时邮件提醒等。用户可以使用 crontab 工具来定制自己的计划任务。所有用户定义的crontab 文件都被保存在 /var/spool/cron目录中。其文件名与用户名一致。

crontab文件含义

用户所建立的crontab文件中，每一行都代表一项任务，每行的每个字段代表一项设置，它的格式共分为六个字段，前五段是时间设定段，第六段是要执行的命令段，格式如下：
minute hour day month week command

在以上各个字段中，还可以使用以下特殊字符：

“"代表所有的取值范围内的数字，如月份字段为，则表示1到12个月；

“/“代表每一定时间间隔的意思，如分钟字段为*/10，表示每10分钟执行1次。

“-“代表从某个区间范围，是闭区间。如“2-5”表示“2,3,4,5”，小时字段中0-23/2表示在0~23点范围内每2个小时执行一次。

“,”分散的数字（不一定连续），如1,2,3,4,7,9。

注：由于各个地方每周第一天不一样，因此Sunday=0（第一天）或Sunday=7（最后1天）。

crontab命令详解

因为crond是一个守护进程，所以在系统开机后，通过systemctl start crond启动一次以后（默认自动启动的），几乎就不需要再管它了，之后的操作都通过crontab来完成。

查看现有任务

# crontab -l
no crontab for root

因为现在没有任务，所以显示的是 no crontab for root，可见，任务是根据用户进行区分的。

添加定时任务

为了便于测试，我们可以创建这样一个简单的脚本(位于~/tmp/job1.sh)：在一个文件末尾追加当前时间。脚本如下：

date +'%F %T' >> ~/tmp/job1.log

创建完成后记得赋予一下执行权限：

# chmod 755 job1.sh

接下来，需要配置多久运行一次。这里通过cron表达式来设置，它非常灵活，可以很简单也可以很复杂。cron表达式的应用广泛，不止用在系统层面，在其他各种编程语言的类库当中，都有类似的实现，语法略有不同。使用下面的命令可以查看linux系统中cron表达式的写法：

# cat /etc/crontab 
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root

# For details see man 4 crontabs

# Example of job definition:
# .---------------- minute (0 - 59)
# |  .------------- hour (0 - 23)
# |  |  .---------- day of month (1 - 31)
# |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
# |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
# |  |  |  |  |
# *  *  *  *  * user-name  command to be executed

如果需要查看更详细的用法，可以使用 # man crontab 命令查看。

整理后如下表所示：

注意：不同的cron应用存在很大差异，比如crontab不支持“秒”，特殊字符也支持的比较少（支持,-*/）。而其他一些应用，则支持“秒”和更多的特殊字符。这里为了更完备一些，所以全都列出来了，省的以后再去总结。

名称	必须	取值范围	可设置的特殊字符
分	是	0-59	,-*/
时	是	0-23	,-*/
日(月)	是	1-31	,-*?/LW
月	是	1-12 或者 jan-dec	,-*/
日(周)	是	0-7（0和7都是星期天） 或者 sun-sat	,-*?/L#
年	否	留空，1970-2099	,-*/

几个特殊字符的含义：

字符	含义
*	全部。意思是在该时间的任意点都应当执行
?	不指定，任意。仅用于 日(月)和日(周)。0 0 5 * ? 代表每个月的第5天零点，不论星期几。 0 0 ? * 1 代表每周一，不论是当月的哪天。
,	多个值的分隔符，例如1,5,10
-	代表连续值，例如1-20
/	步长。例如 5/15，代表从5开始，以15为步长。因此，当5/15位于分钟的位置时，表示小时内的第5、20、35和50分钟。
L	最后一天。可以是每月最后一天或者每周最后一天。如果用在 天(周)字段，并且前面加数字，则表示最后一个周N。例如5L，表示最后一个周五（5表示周五，L表示最后）。
W	工作日，指周一到周五的任意一天
#	表示第几个的意思，例如 6#3，表示当月第3个星期六（6表示周六，3表示第3个）

几个简单的例子：

表达式	含义
* * * * *	每分钟执行一次
30 * * * *	每小时的30分执行一次
*/5 * * * *	每5分钟执行一次
0/5 * * * *	每5分钟执行一次，且仅在0,5,15,20…55分执行
5 0 * * *	每天的00:05执行一次

注意：crontab中 日(周)不接受“?”的写法，在很多其他应用中则可以，例如Quartz.Net库：https://www.quartz-scheduler.net/

提示：更多的用法，可以参考：https://crontab.guru

接下来，如果我们想要每分钟执行一下前面创建的job1.sh脚本，需要再创建一个crontab作业(jobs.cron，后缀名无所谓，这里只是为了便于识别)，其中包含了cron表达式，用于表明job1.sh执行的周期：

* * * * * ~/tmp/job1.sh

使用crontab将它加入到计划中：

# crontab jobs.cron

再次查看当前计划，可以看到这样的结果：

# crontab -l
* * * * * ~/tmp/job1.sh

删除定时任务

先将job1.sh复制一份，稍作修改，然后编辑一下jobs.cron，将job2.sh也加入进去：

* * * * * ~/tmp/job1.sh
*/5 * * * * ~/tmp/job2.sh

然后重新加入到cron服务中。

# crontab jobs.cron

接着查看一下当前cron中的作业：

# crontab -l
* * * * * ~/tmp/job1.sh
*/5 * * * * ~/tmp/job2.sh

可以看到上面有job1.sh和job2.sh两个作业，其效果相当于将jobs.cron文件的内容拷贝进去。

如果想要删除作业，则执行：

# crontab -r

这样会删除所有作业，如果只想删除一个，或者想对作业进行编辑，可以使用下面的命令。

编辑定时任务

crontab -e 命令会调用编辑器（通常是vi或者vim），直接编辑计划作业，相当于编辑jobs.cron。只不过编辑完立即生效，不需要再执行crontab进行加载。

# crontab -e
crontab: installing new crontab

统一期间，个人不建议使用crontab -e编辑计划，而是编辑jobs.cron，然后进行加载。这样的话jobs.cron文件相当于一个备份，方便日后恢复。

查看作业日志

在作业执行出现异常（或作业脚本写日志）时，cron服务会输出日志，在我的CentOS7系统上，查看的地址位于/var/log下。

# ls /var/log | grep cron
cron
cron-20180819
cron-20180826
cron-20180902
cron-20180909

如果想让自己编写的作业输出日志，可以这样编写jobs.cron：

* * * * * ~/tmp/job1.sh >> /var/log/job1.log 2>&1

上面的意思是将stdout和stderr输出到/var/log/job1.log。

修改job1.sh，在底部加入echo hello。然后调用crontab jobs.cron重新加载，然后在/var/log目录下可以看到job1.log，其中包含了输出的文本“hello”。