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Linux講解之定時任務
本文目錄：
12.1 配置定時任務
12.2 crontab file
12.3 crond命令的調試
12.4 精確到秒的任務計划
12.1 配置定時任務
首先需弄清的概念：
(1).crond是一個daemon類程序，路徑為/usr/sbin/crond。默認會以后台方式啟動，service或systemd方式啟動crond默認也是后台方式的。
(2).crondtab是管理crontab file的工具，而crontab file是定義定時任務條目的文件。
(3).crontab file存在於多處，包括系統定時任務文件/etc/crontab和/etc/cron.d/*，還有獨屬於各用戶的任務文件/var/spool/cron/USERNAME。
再就是crontab命令：
-l：列出定時任務條目 -r：刪除當前任務列表終端所有任務條目 -i：刪除條目時提示是否真的要刪除 -e：編輯定時任務文件，實際上編輯的是/var/spool/cron/*文件 -u：操作指定用戶的定時任務
執行crontab -e命令編輯當前用戶的crontab file，例如當前為root用戶，則編輯的是/var/spool/cron/root文件。例如寫入下面這一行。
* * * * * /bin/echo "the first cron entry" >>/tmp/crond.txt
這將會每分鍾執行一次echo命令，將內容追加到/tmp/crond.txt文件中。
任務計划中的任務條目如何定義，可以查看/etc/crontab文件。
[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
在此文件中定義了3個變量，其中一個是PATH，該變量極其重要。在最后還給出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"分時日月周"，它們的定義不能超出合理值范圍，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，即每分鍾，每小時，每天，每月，每周幾(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分鍾和第50分鍾都執行該任務。
(5).每個時間段中，都可以使用"-"定義范圍，可以結合逗號使用。如分鍾段定義了"00,20-30,50"表示每個時辰的整點、第20到30分鍾的每分鍾、第50分鍾都執行該任務。
(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).如果定義的日和周沖突了，則會多次執行(不包括因為*號導致的沖突)。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，正常無沖突情況下，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，應該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%后的所有字符串將當作命令的標准輸入。
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，在定時任務條目中若以時間定義文件名時，應當將%使用反斜杠轉義。如：
* * * * * cp /etc/fstab /tmp/`date +\%Y-\%m-\%d`.txt
另外一個需要注意的時間段設置是，使用*號導致低級別的時間覆蓋高級別的時間。例如"* */2 * * *"，它不表示每兩小時執行一次任務，而是每分鍾執行一次，盡管在小時位上設置了每隔兩小時，但在分鍾位上設置的是每分鍾，所以它仍然表示每分鍾執行一次任務。同理，"*/5 */2 * * *"分鍾位上的設置覆蓋小時位上的設置，表示每5分鍾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置。
12.2 crondtab file
crondtab file為任務定義文件。
(1).在此文件中，空行會被忽略，首個非空白字符且以#開頭的行為注釋行，但#不能出現在行中。
(2).可以在crontab file中設置環境變量，方式為"name=value"，等號兩邊的空格可隨意，即"name = value"也是允許的。但value中出現的空格必須使用引號包圍。
(3). 默認crond命令啟動的時候會初始化所有變量，除了某幾個變量會被crond daemon自動設置好，其他所有變量都被設置為空值。自動設置的變量包括SHELL=/bin/sh，以及HOME和LOGNAME(在CentOS上則稱為USER)，后兩者將被默認設置為/etc/passwd中指定的值。其中SHELL和HOME可以被crontab file中自定義的變量覆蓋，但LOGNAME不允許覆蓋。當然，自行定義的變量也會被加載到內存。
(4).除了LOGNAME/HOME/SHELL變量之外，如果設置了發送郵件，則crond還會尋找MAILTO變量。如果設置了MAILTO，則郵件將發送給此變量指定的地址，如果MAILTO定義的值為空(MAILTO="")，將不發送郵件，其他所有情況郵件都會發送給crontab file的所有者。
(5).在系統定時任務文件/etc/crontab中，默認已定義PATH環境變量和SHELL環境變量，其中PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin。
(6).crond daemon每分鍾檢測一次crontab file看是否有任務計划條目需要執行。
12.3 crond命令的調試
很多時候寫了定時任務卻發現沒有執行，或者執行失敗，但因為crond是后台運行的，有沒有任何提示，很難進行排錯。但是可以讓crond運行在前端並進行調試的。
先說明下任務計划程序crond的默認執行方式。
使用下面三條命令啟動的crond都是在后台運行的，且都不依賴於終端。
[root@xuexi ~]# systemctl start crond.service [root@xuexi ~]# service crond start [root@xuexi ~]# crond
但crond是允許接受選項的。
crond [-n] [-P] [-x flags] 選項說明：-n：讓crond以前端方式運行，即不依賴於終端。-P：不重設環境變量PATH，而是從父進程中繼承。-x：設置調試項，flags是調試方式，比較有用的方式是test和sch，即"-x test"和"-x sch"。 ：其中test調試將不會真正的執行，sch調試將可以看到等待時間。具體的見下面的示例。
先看看啟動腳本啟動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
它的環境配置文件為/etc/sysconfig/crond，該文件中什么也沒設置。
[root@server2 ~]# cat /etc/sysconfig/crond # Settings for the CRON daemon. # CRONDARGS= : any extra command-line startup arguments for crond CRONDARGS=
所有它的啟動命令為：/usr/sbin/crond -n。但盡管此處加了"-n"選項，crond也不會前端運行，且不會依賴於終端，這是systemctl決定的。
在解釋下如何進行調試。以下面的任務條目為例。
[root@server2 ~]# crontab -e* * * * * echo "hello world" >>/tmp/hello.txt
執行crond並帶上調試選項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 )
執行crond並帶上調試選項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下一次的檢測，所以表示38秒后crond將檢測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調試結果中的等待時間是crond這個daemon的檢測時間，所以它表示等待下一次檢測的時間，因此除了第一次，之后每次都是60秒，因為默認crond是每分鍾檢測一次crontab file的。例如，下面是某次的等待結果，在這幾次等待檢測過程中沒有執行任何任務。
[4937] Target time=1497951720, sec-to-wait=18[4937] Target time=1497951780, sec-to-wait=60[4937] Target time=1497951840, sec-to-wait=60
還可以同時帶多個調試方式，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 )
這樣在調試定時任務時間時，也不會真正執行命令。
12.4 精確到秒的任務計划
默認情況下，crond執行的任務只能精確到分鍾，無法精確到秒。但通過技巧，也是能實現秒級任務的。
(1).方法一：不太精確的方法
寫一個腳本，在腳本中sleep3秒鍾的時間，這樣能實現每3秒執行一次命令。
[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
但是這樣的方法不是最佳方法，因為執行命令也需要時間，且crond默認會有一個隨機延時，隨機延時由變量RANDOM_DELAY定義。
(2).方法二：在cron配置文件中寫入多條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
這種方式很繁瑣，但是更精確。如果定義到每秒級別就得寫60行cron記錄。
由此能看出，秒級的任務本就不是crond所擅長的。實際上能用到秒級的任務也比較少。
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