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Linux 定时任务 crontab 详解

前言

思维脑图

一、crontab 介绍

1.1 什么是 crontab

        Crontab 是一个在 Unix 和 Linux 操作系统上用于定时执行任务的工具。它允许用户创建和管理计划任务,以便在特定的时间间隔或时间点自动运行命令或脚本。Crontab 是 cron table 的缩写,cron指的是 Unix 系统中的一个后台进程,它用于执行预定的任务。

        Crontab 文件包含一系列计划任务条目,每个条目都定义了一个任务的执行时间和要运行的命令或脚本。这些任务可以按照分钟、小时、日、月和星期等不同的时间单位进行安排。

1.2 crontab 命令工作流程

        crontab 命令通常用于在 Linux 系统中设置定期执行的任务,并将这些任务存储在 crontab 文件中。为了使用 crontab 命令,系统需要依赖crond 服务的支持。通常情况下,在操作系统安装时,crond服务会被默认安装并自动启动。crond进程会每分钟定期检查crontab文件中的任务列表,以确定是否有需要执行的任务,如果有,它会自动执行这些任务。

下面一张拓扑图方便理解:

可以总结为:只有安装了 crond 服务以后 crontab 命令才能使用,crontab 命令按照指定的格式编辑定时任务保存在 crontab 文件中,crond 服务会每分钟定期查看 crontab 文件中的定时任务列表去执行任务。

1.3 Linux 定时任务分类

Linux 系统下的任务调度分为两类:系统任务调度和用户任务调度。

系统任务调度:系统周期性所要执行的工作,比如写缓存数据到硬盘、日志清理等。在/etc目录下有一个crontab文件,这个就是系统任务调度的配置文件。
用户任务调度:用户自定义的定期要执行的工作,用户可以使用 crontab 工具来定制自己的计划任务,所有用户自定义的 crontab 文件都被保存在/var/spool/cron目录中。其文件名与用户名一致,例如我用 test 用户设置了一个定时任务,那么其对应的 crontab 文件就是 /var/spool/cron/test

二、crontab 用法详解

2.1 crond 服务安装

一般情况下crond服务在安装系统的时候会被默认安装,并自动运行。

centos 或者红帽系统下检查服务是否安装:

systemctl status crond 

如果显示 Unit crond.service could not be found.,则需要安装crond服务。

# crond 安装: yum -y install crontabs # 启动 crond 服务: systemctl start crond # 关闭 crond 服务: systemctl stop crond # crond设置开机自启动: systemctl enable crond # 重新载入配置 systemctl reload crond # 查看 crontab 服务是否已经加入了开机启动 chkconfig crond --list # 加入开机自动启动 chkconfig crond on 

2.2 crontab 文件内容分析

如前所述,我们已经了解了使用 crontab 命令来编辑并保存定时任务到 crontab 文件中。现在,让我们深入了解一下定时任务的格式是怎么样的。

你可以执行以下命令来查看 crontab 文件的示例内容:

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

最后一行是 Crontab 的条目,基本格式如下:

* * * * * user-name command to be executed 

就是通过设置 crontab 文件中的这五个*来确定任务的执行时间的, user-name 是执行任务的用户,command to be executed 是要执行的命令或者脚本任务,我们具体来看下这五个*所代表的含义。

其中,星号代表通配符,表示可以匹配任何值。每个星号代表不同的时间单位:

  • 第一个星号表示分钟(0-59)
  • 第二个星号表示小时(0-23)
  • 第三个星号表示一个月中的某一天(1-31)
  • 第四个星号表示月份(1-12或者用缩写,如1表示一月,2表示二月)
  • 第五个星号表示星期几(0-7或者用缩写,0和7都表示星期日,1表示星期一,以此类推)

其实,除了*这个字符之外还有其他的特殊字符,用来满足不同的定时需求。

特殊符号 含义 举例说明
*(星号) 表示任何时间 例如: * 8 * * * 表示每天 8 点的每一分钟都执行一次命令
,(逗号) 用逗号隔开表示该字段的取值 例如:10 8,10,12 * * *表示在每天的 8:10,10:10,12:10 都会执行一次命令
-(中杠) 表示两个整数之间的取值范围 例如:10 8 * * 1-3 表示每周一到周三的 8:10 执行一次命令
/(正斜线) 表示间隔多久执行一次 例如:* /10 * * * *表示每隔 10 分钟就执行一次命令

总结:

  • 周和日最好不要同时用
  • 定时任务要加注解
  • 可以定向到日志文件或者空文件
  • 定时任务一定是绝对路径,且目录必须存在才能出结果
  • crontab 服务一定要开启运行

2.3 crontab 命令用法

2.3.1 查看定时任务列表

使用下面命令进行查看定时任务列表

[test@hecs]# crontab -l # 查看定时任务列表 
2.3.2 编辑/创建定时任务

实际上,在使用中,设置Crontab定时任务非常容易。只需切换到执行命令的用户,然后运行crontab -e命令,这将打开一个空白文件,你只需在其中输入要定时执行的任务即可。

[test@hecs]# crontab -e # 编辑定时任务 #进入 crontab 编辑界面。会打开Vim编辑你的任务 */10 * * * * /home/test/test.sh 

编辑完保存之后,就会在/var/spool/cron/目录生成一个名字叫test文件,这个文件就是test用户的crontab文件。

在crontab [选项] file 命令中, file 指的是命令文件的名字,表示将 file 作为 crontab 的任务列表文件并载入 crontab,若在命令行中未指定文件名,则此命令将接受标准输入(键盘)上键入的命令,并将它们键入 crontab, 例如:crontab -u test /root/jobs.txt ,表示用/root/jobs.txt 这个文件中的任务列表载入crontab。

2.3.3 删除定时任务
# 直接删除不提示 [test@hecs]# crontab -r 或 # 删除前给出提示确认 [test@hecs]# crontab -i 

执行上述命令后,会从/var/spool/cron目录中删除用户的 crontab 文件,如果不指定用户,则默认删除当前用户的 crontab 文件。

注意:执行删除命令后,即该用户下所有的定时任务都会被删除。如果只是想删除某个定时任务,用crontab -e命令编辑 crontab 文件删除某个任务即可。

2.3.4 其他 crontab 相关操作
(1)备份 crontab 文件

执行下面的命令可以备份当前的 crontab 文件

crontab -l > $HOME/mycron 

(2)恢复丢失的 crontab 文件
如果不小心误删了crontab文件,假设你在自己的$HOME目录下还有一个备份,那么可以将其拷贝到/var/spool/cron/<username>,其中 是用户名。如果由于权限问题无法完成拷贝,可以用:crontab 其中,是你在$HOME目录中副本的文件名。

有些 crontab 的变体有些怪异,所以在使用 crontab 命令时要格外小心。如果遗漏了任何选项,crontab 可能会打开一个空文件,或者看起来像是个空文件。这时直接退出,不要按Ctrl-D,否则你将丢失 crontab 文件。

三、crontab 的注意事项

3.1 注意环境变量问题

在 crontab 文件中定义多个调度任务时,需要特别注意的一个问题就是环境变量的设置

cat start_cbp.sh #!/bin/sh source /etc/profile export RUN_CONF=/home/d139/conf/platform/cbp/cbp_jboss.conf /usr/local/jboss-4.0.5/bin/run.sh -c mev & 

当手动执行脚本OK,但是crontab死活不执行时。可以尝试在crontab中直接引入环境变量解决问题。

0 * * * * . /etc/profile;/bin/sh /var/www/java/audit_no_count/bin/restart_audit.sh 

3.2 系统级任务调度与用户级任务调度

root 用户的任务调度操作可以通过crontab -uroot -e来设置,也可以将调度任务直接写入/etc/crontab文件,需要注意的是,如果要定义一个定时重启系统的任务,就必须将任务放到/etc/crontab文件,即使在 root 用户下创建一个定时重启系统的任务也是无效的。

3.3 其他注意及总结

  1. 环境变量问题,例如crontab不能识别Java的环境变量
    crontab执行shell时,只能识别为数不多的环境变量,普通的环境变量是无法识别的,所以在编写shell时,最好使用export重新声明变量,确保脚本执行。
  2. 命令的执行最好用脚本
  3. 脚本权限加/bin/sh,规范路径/server/scripts
  4. 时间变量用反斜线转义,最好用脚本
  5. 定时任务添加注释
  6. >/dev/null 2>&1 ==>&>/dev/null别随意打印日志文件
  7. 定时任务一定是绝对路径,且目录必须存在才能出结果
  8. 避免不必要的程序以及命令输出
  9. 定时任务之前添加注释
  10. 打包到文件目录的上一级
  11. 周和日最好不要同时用
  12. 可以定向到日志文件或者空文件
  13. crontab 服务一定要开启运行

四、调试不起作用/失效的 crontab

4.1 失效的 crontab 调试解决办法

当 crontab 突然失效时,可以尝试 /etc/init.d/crond restart 解决问题。或者查看日志看某个 job 有没有执行/报错 tail -f /var/log/cron
千万别乱运行 crontab -r,这会从 crontab 目录(/var/spool/cron)中删除用户的 crontab 文件。删除了该用户的所有 crontab 都没了。
在 crontab 中%是有特殊含义的,表示换行的意思。如果要用的话必须进行转义\%,如经常用的date +%Y%m%d在 crontab 里是不会执行的,应该换成 date +\%Y\%m\%d

4.2 定时任务不执行原因及解决办法

定时任务设置的格式正确,手动执行也没问题,但是定时任务就是不执行,这种情况的出现,一般是由下面几个原因造成的。

  • crond服务未启动
    需要首先排查下crond服务是否启动,可使用systemctl status crond 命令查看,如果未启动,则启动即可。
  • 脚本无权限
    如果要执行脚本无权限,通过chmod命令加上权限即可。
  • 文件路径问题
    定时任务要执行的脚本中涉及文件路径时,一定要写全局路径,不能写相对路径。
  • 环境变量问题
    定时任务要执行的脚本要用到java或其他环境变量时,需要通过source命令引入环境变量。
[test@vm1]# cat test.sh #!/bin/bash source /etc/profile java -jar /home/test/test.jar 

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