Linux講解之定時任務

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本文目錄：

#12.1 設定定時任務

##12.2 crontab file

#12.3 crond指令的偵錯

12.4 精確到秒的任務計畫

12.1 設定定時任務

首先需弄清楚的概念：

##(1).crond是一個daemon類別程序，路徑為/usr/sbin/crond。預設會以後台方式啟動，service或systemd方式啟動crond預設也是後台方式的。

(2).crondtab是管理crontab file的工具，而crontab file是定義定時任務條目的檔案。

(3).crontab file存在於多處，包括系統定時任務檔案/etc/crontab和/etc/cron.d/*，還有獨屬於各使用者的任務檔案/var/spool/ cron/USERNAME。

再就是crontab指令：

-l：列出定时任务条目
-r：删除当前任务列表终端所有任务条目
-i：删除条目时提示是否真的要删除
-e：编辑定时任务文件，实际上编辑的是/var/spool/cron/*文件
-u：操作指定用户的定时任务

#執行crontab -e指令編輯目前使用者的crontab file，例如目前為root用戶，則編輯的是/var/spool/cron/root檔案。例如寫入下面這一行。

* * * * * /bin/echo "the first cron entry"  >>/tmp/crond.txt

這將會每分鐘執行一次echo指令，將內容追加到/tmp/crond.txt檔案中。

任務計畫中的任務項目如何定義，可以檢視/etc/crontab檔案。

[root@server2 ~]# cat /etc/crontab
SHELL=/bin/bashPATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/binMAILTO=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

在此檔案中定義了3個變量，其中一個是PATH，極為重要。最後也給了任務條目的定義方式：

(1).每個任務條目分為6段，每段以空格分隔，之所以此處多了user-name段是因為/ etc/crontab為系統定時任務文件，而一般定時任務是沒有該段的。

(2).前五段為時間的設定段，分別表示"分時日月週"，它們的定義不能超出合理值範圍，第六段為所要執行的命令或腳本任務段。

(3).在時間定義段中，使用"*"表示每單位，即每分鐘，每小時，每天，每月，每週幾(仍然是每天)。 (4).每個時間段中，都可以使用逗號","來表示枚舉，例如定義"0,30,50 * * * *"表示每個時辰的整點、第30分鐘和第50分鐘都執行該任務。

(5).每個時間段中，都可以使用"-"定義範圍，可以結合逗號使用。如分鐘段定義了"00,20-30,50"表示每個時辰的整點、第20到30分鐘的每分鐘、第50分鐘都執行該任務。

(6).每個時間段中，使用"/"表示忽略時間，如在小時段定義了"0-13/2"表示在"0/2/4/6/8/ 10/12"點才滿足時間定義。常使用"*/N"表示每隔多久的意思。例如"00 */2 * * *"表示在每天每隔兩小時的整點執行該任務。 ######(7).如果定義的日和週衝突了，則會多次執行(不包括因為*號導致的衝突)。例如每月的15號執行該任務，同時又定義了周三執行該任務，正常無衝突情況下，將在周三和每月15號執行，但如果某月的15號同時是周三，則該任務在此日執行兩次。因此，應盡力避免同時定義周和日的任務。 #########(8).命令段(即第6段)中，不能隨意出現百分號"%"，因為它表示換行的特殊意義，且第一個%後的所有字符串將當作命令的標準輸入。 #########例如下面的定義：#########

* * * * * /bin/cat >>/tmp/crond.txt %"the first %%cron entry%"

##########該任務輸出的結果將是：#########

"the firstcron entry"

#########所以，在定時任務項目中若以時間定義檔名時，應將%使用反斜線轉義。如：#########

* * * * * cp /etc/fstab /tmp/`date +\%Y-\%m-\%d`.txt

############另外一個需要注意的時間段設定是，使用*號導致低等級的時間覆蓋高等級的時間。例如"* */2 * * *"，它不表示每兩小時執行一次任務，而是每分鐘執行一次，儘管在小時位上設定了每隔兩小時，但在分鐘位上設定的是每分鐘，所以它仍然表示每分鐘執行一次任務。同理，"*/5 */2 * * *"分鐘位上的設置覆蓋小時位上的設置，表示每5分鐘執行一次而忽略小時位的設置；"00 */2 */5 * *"表示每隔兩小時的整點執行一次任務而忽略天數位的設定。 ################

12.2 crondtab file

crondtab file为任务定义文件。

(1).在此文件中，空行会被忽略，首个非空白字符且以#开头的行为注释行，但#不能出现在行中。

(2).可以在crontab file中设置环境变量，方式为"name=value"，等号两边的空格可随意，即"name = value"也是允许的。但value中出现的空格必须使用引号包围。

(3). 默认crond命令启动的时候会初始化所有变量，除了某几个变量会被crond daemon自动设置好，其他所有变量都被设置为空值。自动设置的变量包括SHELL=/bin/sh，以及HOME和LOGNAME(在CentOS上则称为USER)，后两者将被默认设置为/etc/passwd中指定的值。其中SHELL和HOME可以被crontab file中自定义的变量覆盖，但LOGNAME不允许覆盖。当然，自行定义的变量也会被加载到内存。

(4).除了LOGNAME/HOME/SHELL变量之外，如果设置了发送邮件，则crond还会寻找MAILTO变量。如果设置了MAILTO，则邮件将发送给此变量指定的地址，如果MAILTO定义的值为空(MAILTO="")，将不发送邮件，其他所有情况邮件都会发送给crontab file的所有者。

(5).在系统定时任务文件/etc/crontab中，默认已定义PATH环境变量和SHELL环境变量，其中PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin。

(6).crond daemon每分钟检测一次crontab file看是否有任务计划条目需要执行。

12.3 crond命令的调试

很多时候写了定时任务却发现没有执行，或者执行失败，但因为crond是后台运行的，有没有任何提示，很难进行排错。但是可以让crond运行在前端并进行调试的。

先说明下任务计划程序crond的默认执行方式。

使用下面三条命令启动的crond都是在后台运行的，且都不依赖于终端。

[root@xuexi ~]# systemctl start crond.service
[root@xuexi ~]# service crond start
[root@xuexi ~]# crond

但crond是允许接受选项的。

crond [-n] [-P] [-x flags]
选项说明：-n：让crond以前端方式运行，即不依赖于终端。-P：不重设环境变量PATH，而是从父进程中继承。-x：设置调试项，flags是调试方式，比较有用的方式是test和sch，即"-x test"和"-x sch"。
  ：其中test调试将不会真正的执行，sch调试将可以看到等待时间。具体的见下面的示例。

先看看启动脚本启动crond的方式。

[root@server2 ~]# cat /lib/systemd/system/crond.service
[Unit]
Description=Command Scheduler
After=auditd.service systemd-user-sessions.service time-sync.target
 
[Service]EnvironmentFile=/etc/sysconfig/crond
ExecStart=/usr/sbin/crond -n $CRONDARGSExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target

它的环境配置文件为/etc/sysconfig/crond，该文件中什么也没设置。

[root@server2 ~]# cat /etc/sysconfig/crond
# Settings for the CRON daemon.
# CRONDARGS= :  any extra command-line startup arguments for crond
CRONDARGS=

所有它的启动命令为：/usr/sbin/crond -n。但尽管此处加了"-n"选项，crond也不会前端运行，且不会依赖于终端，这是systemctl决定的。

在解释下如何进行调试。以下面的任务条目为例。

[root@server2 ~]# crontab -e* * * * * echo "hello world" >>/tmp/hello.txt

执行crond并带上调试选项test。

[root@server2 ~]# crond -x test
debug flags enabled: test
[4903] cron started
log_it: (CRON 4903) INFO (RANDOM_DELAY will be scaled with factor 8% if used.)
log_it: (CRON 4903) INFO (running with inotify support)
log_it: (CRON 4903) INFO (@reboot jobs will be run at computer's startup.)log_it: (root 4905) CMD (echo "hello world" >>/tmp/hello.txt )

执行crond并带上调试选项sch。

[root@server2 ~]# crond -x sch
debug flags enabled: sch
[4829] cron started
log_it: (CRON 4829) INFO (RANDOM_DELAY will be scaled with factor 73% if used.)
log_it: (CRON 4829) INFO (running with inotify support)
[4829] GMToff=28800log_it: (CRON 4829) INFO (@reboot jobs will be run at computer's startup.)[4829] Target time=1497950880, sec-to-wait=38      # 等待crond daemon下一次的检测，所以表示38秒后crond将检测crontab file
user [root:0:0:...] cmd="echo "hello world" >>/tmp/hello.txt "
[4829] Target time=1497950940, sec-to-wait=60Minute-ly job. Recording time 1497922081log_it: (root 4831) CMD (echo "hello world" >>/tmp/hello.txt )user [root:0:0:...] cmd="echo "hello world" >>/tmp/hello.txt "[4829] Target time=1497951000, sec-to-wait=60Minute-ly job. Recording time 1497922141log_it: (root 4833) CMD (echo "hello world" >>/tmp/hello.txt )

但要注意，在sch调试结果中的等待时间是crond这个daemon的检测时间，所以它表示等待下一次检测的时间，因此除了第一次，之后每次都是60秒，因为默认crond是每分钟检测一次crontab file的。例如，下面是某次的等待结果，在这几次等待检测过程中没有执行任何任务。

[4937] Target time=1497951720, sec-to-wait=18[4937] Target time=1497951780, sec-to-wait=60[4937] Target time=1497951840, sec-to-wait=60

还可以同时带多个调试方式，如：

[root@server2 ~]# crond -x test,schdebug flags enabled: sch test[4914] cron started
log_it: (CRON 4914) INFO (RANDOM_DELAY will be scaled with factor 21% if used.)
log_it: (CRON 4914) INFO (running with inotify support)
[4914] GMToff=28800log_it: (CRON 4914) INFO (@reboot jobs will be run at computer's startup.)[4914] Target time=1497951540, sec-to-wait=9
user [root:0:0:...] cmd="echo "hello world" >>/tmp/hello.txt "
[4914] Target time=1497951600, sec-to-wait=60Minute-ly job. Recording time 1497922741log_it: (root 4916) CMD (echo "hello world" >>/tmp/hello.txt )

这样在调试定时任务时间时，也不会真正执行命令。

12.4 精确到秒的任务计划

默认情况下，crond执行的任务只能精确到分钟，无法精确到秒。但通过技巧，也是能实现秒级任务的。

(1).方法一：不太精确的方法

写一个脚本，在脚本中sleep3秒钟的时间，这样能实现每3秒执行一次命令。

[root@xuexi ~]# cat /tmp/a.sh#!/bin/bash
#
PATH="$PATH:/usr/local/bin:/usr/local/sbin"for ((i=1;i<=20;i++));dols /tmpsleep 3done

[root@xuexi ~]# cat /var/spool/cron/lisi* * * * * /bin/bash /tmp/a.sh

但是这样的方法不是最佳方法，因为执行命令也需要时间，且crond默认会有一个随机延时，随机延时由变量RANDOM_DELAY定义。

(2).方法二：在cron配置文件中写入多条sleep命令和其他命令。

[root@xuexi ~]# cat /var/spool/cron/lisi* * * * * ls /tmp* * * * * sleep 3 && ls /tmp* * * * * sleep 6 && ls /tmp* * * * * sleep 9 && ls /tmp* * * * * sleep 12 && ls /tmp* * * * * sleep 15 && ls /tmp* * * * * sleep 18 && ls /tmp* * * * * sleep 21 && ls /tmp* * * * * sleep 24 && ls /tmp* * * * * sleep 27 && ls /tmp* * * * * sleep 30 && ls /tmp
…* * * * * sleep 57 && ls /tmp

这种方式很繁琐，但是更精确。如果定义到每秒级别就得写60行cron记录。

由此能看出，秒级的任务本就不是crond所擅长的。实际上能用到秒级的任务也比较少。

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