周期性任务计划: Crontab

文中部分内容摘自骏马金龙的博客，查看可

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1. crontab简述

• crontab命令用于周期性的执行任务，想要执行这个命令，需要首先启动crond(守护进程)服务才行
• crontab是配置管理crontab file的功程序，也可以移除或列出用于为 cron 提供服务的现有表项
• crontab file存在于多处，包括系统定时任务文件/etc/crontab和/etc/cron.d/*，还有独属于各用户的任务文件/var/spool/cron/username

cron的守护进程（daemon）

centos7可以使用以下方式查看，centos6可以使用：service crond status
看到enable和running即可
[root@centos7 ~]# systemctl status crond.service
● crond.service - command scheduler
   loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/crond.service; enabled; vendor preset: enabled)
   active: active (running) since wed 2018-09-05 15:14:24 cst; 1h 9min ago
main pid: 1437 (crond)
   cgroup: /system.slice/crond.service
           └─1437 /usr/sbin/crond -n

sep 05 15:14:24 centos7.4 systemd[1]: started command scheduler.
sep 05 15:14:24 centos7.4 systemd[1]: starting command scheduler...
sep 05 15:14:24 centos7.4 crond[1437]: (cron) info (random_delay will be scaled with factor 80% if used.)
sep 05 15:14:25 centos7.4 crond[1437]: (cron) info (running with inotify support)

运行进程与设置开机自启

centos7
[root@centos7 ~]# systemctl start crond.service
[root@centos7 ~]# systemctl enable crond.service

centos6
[root@centos7 ~]# service crond start
[root@centos7 ~]# chkconfig --livel 3 crond on

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2. crontable 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。

2.1 cron任务分两类

• 系统cron任务：主要用于实现系统自身的维护
  1. 只能手动编辑/etc/crontab文件，不能使用crontab命令
• 用户cron任务：
  1. 可以通过编辑/var/spool/cron/username文件
  2. 也可以通过命令crontab -e来进行，此种方式带语法检查功能，推荐此种方式

2.2 系统cron的配置格式：/etc/crontab

[root@centos7 ~]# cat /etc/crontab
shell=/bin/bash
path=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin        ##cron任务只能识别这几个路径下的命令，如果命令不在这几个目录中，就会找不到命令，所以建议使用全路径
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

这个文件中包含如下信息：

1. shell：周期执行任务用的shell
2. path：命令路径
3. mailto：执行结果发送给哪个用户
4. * * * * * 分别表示：分、时、日、月、周
5. username：执行命令的用户（用户cron任务没有）
6. command to be executed：周期执行的任务/命令，在默认情况下命令会根据/etc/crontab中指定的path路径进行查找，所以建议使用全路径

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2.3 时间表示法

(1)特定值：
    给定时间点有效取值范围内的值；
note：day of week 和 day of month一般不同时使用
note：如果定义的日和周冲突了，则会多次执行(不包括因为*号导致的冲突)。例如每月的15号执行该任务，同时又定义了周三执行该任务，正常无冲突情况下，将在周三和每月15号执行，但如果某月的15号同时是周三，则该任务在此日执行两次。因此，应该尽力避免同时定义周和日的任务

(2) *
    给定时间点上有效取值范围内的所有值；表示每...(每分钟0-59、每小时0-24、每天1-29/30/31、每月1-12、每周0-6)

(3)离散取值：，
    在时间点上使用逗号分隔的多个值
        #,#,#

(4)连续取值：-
    在时间点上使用“ - ”连接开头和结束
        #-#

(5)在指定时间点上，定义步长
    /#：#即步长

note：
    (1)指定的时间点不能被步长整除时，其意义将不复存在
    (2)最小时间单位为“分钟”，想完成“秒”级人物，需要额外借助于其他机制
        定义成每分钟任务：再利用脚本实现在每分钟内，循环多次

另外一个需要注意的时间段设置是，使用*号导致低级别的时间覆盖高级别的时间。例如"* */2 * * *"，它不表示每两小时执行一次任务，而是每分钟执行一次，尽管在小时位上设置了每隔两小时，但在分钟位上设置的是每分钟，所以它仍然表示每分钟执行一次任务。同理，"*/5 */2 * * *"分钟位上的设置覆盖小时位上的设置，表示每5分钟执行一次而忽略小时位的设置；"00 */2 */5 * *"表示每隔两小时的整点执行一次任务而忽略天数位的设置

实例

3 * * * *     每小时的第3分钟执行一次
3 4 * * *     每周五的04:03执行一次
5 6 7 * *     每月7号的06:05执行一次
7 8 9 10 *    每年10月9日的08:07执行一次
9 8 * * 3,7   每周三和周日的08:09执行一次
00 8,20 * * 3,7    每周三和周日的8:00和20:00执行一次
0 9-18 * * 1-5     工作日的工作时间
*/2 * * * *   每2分钟执行一次
*/7 * * * *   每7分钟执行一次（60除7除不开，所以最后一次是间隔4分钟就执行了，然后下面一小时重新执行）
*/30 * * * *  每半小时执行一次
00 */2 * * *  没两个小时的整点执行一次

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3. crontab命令使用

name
crontab - maintains crontab files for individual users

synopsis

crontab [-u user] file
crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i] [-s]
crontab -n [ hostname ]
crontab -c

options

-e    编辑任务
-l    列出当前用户的crontab任务都有什么
-r    移除所有任务，即删除/var/spool/cron/username文件(推荐使用#进行注释，或者直接删除相应条目)
-i    在使用-r选项移除所有任务时提示用户确认
-u    指定编辑哪个用户的crontab

note：运行结果以邮件通知给当前用户；如果拒绝接受邮件可以：
1. command > /dev/null ##将正确的执行结果发送给null
2. command &> /dev/null ##将正确与错误的执行结果发送给null

note：定义command时，如果命令需要用到%，需要对其转义；因为直接使用%表示换行的特殊意义，且第一个%后的所有字符串将当作命令的标准输入。

思考：某任务在指定的时间因关机未能执行，下次开机会不会自动执行？
不会执行，只能等待下一个时间节点
如果期望某时间因故未能按时执行，下次开机后无论是否到了响应时间点都要执行一次，可使用anacron实现

examples

1、每12小时备份一次/etc目录至/backup目录中，保存文件 名称格式为“etc-yyyy-mm-dd-hh-mm-ss.tar.gz”
00 */12 * * * /bin/tar -zcf /backup/etc-$(date "+\%f-\%h-\%m-\%s").tar.gz /etc

2、每周2、4、7备份/var/log/secure文件至/logs目录中，文件名格式为“secure-yyyymmdd.tar.gz”；
* * * * 2,4,7 /bin/tar -zcf /log/secure-$(date +\%f).tar.gz /var/log/secure

3、每年9月份的10号到24号这段时间，每2小时取出当前系统/proc/meminfo文件中以s或m开头的行信息，追加至/tmp/meminfo.txt文件中
00 */2 9-24 10 * /bin/egrep "^(s|m)" /proc/meminfo >> /tmp/meminfo.txt 2>/dev/null

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4. crontab执行不成功的排查方式

1、查看crontab的日志文件/var/log/cron

[allen@centos7 ~]$ sudo tail -f /var/log/cron
sep  6 09:14:01 centos7 crond[24490]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:15:01 centos7 crond[24510]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:15:01 centos7 crond[24511]: (allen) cmd (/usr/sbin/ntpdate -u ntp.aliyun.com >/dev/null 2>&1)
sep  6 09:16:01 centos7 crond[24535]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:17:01 centos7 crond[24552]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:18:01 centos7 crond[24569]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:19:01 centos7 crond[24586]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:20:01 centos7 crond[24605]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)
sep  6 09:20:01 centos7 crond[24606]: (allen) cmd (/usr/sbin/ntpdate -u ntp.aliyun.com >/dev/null 2>&1)
sep  6 09:21:01 centos7 crond[24670]: (root) cmd (/bin/tar -zcf /backup/etc-"$(date "+%f-%h-%m-%s")".tar.gz /etc &> /dev/null)

2、使用crond命令的调试
参考