Linux学习之定时任务调度cron/crontab
概述
crontab为Linux下的计划任务程序，对应的服务为crond。crond是一个守护进程，每分钟会定期检查是否有要执行的任务，如果有要执行的任务，则自动执行该任务。Linux系统上面原本就有非常多的计划性工作，故而，这个系统服务是默认启动的。
入门
配置定时任务的方式有两种，对应的Cron任务配置文件也有两种：
- 系统级别的任务，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。对应全局配置文件：直接通过命令编辑配置文件
vi /etc/crontab，任务查看cat /etc/crontab； - 用户级别的任务，对应用户配置文件：通过
crontab -e编辑任务，自动保存到/var/spool/cron/<user_name>文件，即以用户名命名的文件，通过crontab -l查看。推荐此方式，系统会检查任务的配置语法。
文件
cron相关文件说明
| 文件名 | 说明 |
|---|---|
/etc/crontab | 全局任务配置列表 |
/etc/cron.allow | 允许执行crontab任务的用户列表，文件存在时，只有该文件中的用户才能执行计划任务，一般不创建此文件 |
/etc/cron.deny | 不允许执行crontab任务的用户列表，文件不存在时，出现在文件中的用户将不能执行计划任务，一般用于隔离不允许执行的用户 |
/etc/cron.d | 在此目录下增加计划任务，可以加到不同的文件以便任务的区别，效果以及文件配置等同于/etc/crontab |
/etc/crontab | 四个按周期执行的目录，用户可在此目录下自定义任务文件，执行时间由 /etc/crontab 文件中的 run-parts 决定 |
/var/spool/cron/ | 所有用户crontab文件存放的目录，以用户名命名 |
/etc/crontab文件内容如下：
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
HOME=/
# 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
# | | | | |
# * * * * * command to be executed
其中run-parts如下：
# run-parts
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly
02 4 * * * root run-parts /etc/cron.daily
22 4 * * 0 root run-parts /etc/cron.weekly
42 4 1 * * root run-parts /etc/cron.monthly
该文件分为3部分：
第一部分为环境变量配置，包含执行任务时的环境信息；
第二部分为run-parts，这些命令用于触发子目录中按周期启动的任务；
第三部分为用户配置任务。
另外还有一种非标准的配置方式，更容易理解：
| Entry | description | Equivalent to |
|---|---|---|
| @yearly | Run once a year at midnight of 1 January | 0 0 1 1 * |
| @monthly | Run once a month at midnight of the first day of the month | 0 0 1 |
| @weekly | Run once a week at midnight on Sunday morning | 0 0 0 |
| @daily | Run once a day at midnight | 0 0 * |
| @hourly | Run once an hour at the beginning of the hour | 0 |
| @reboot | Run at startup | N/A |
run-parts
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。
用户任务调度：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文件的含义：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：
minute hour day month week command
minute： 表示分钟，可以是从0到59之间的任何整数。
hour：表示小时，可以是从0到23之间的任何整数。
day：表示日期，可以是从1到31之间的任何整数。
month：表示月份，可以是从1到12之间的任何整数。
week：表示星期几，可以是从0到7之间的任何整数，0或7代表星期日。
command：要执行的命令，可以是系统命令，或自己编写的脚本文件。
在以上各个字段中，还可以使用以下特殊字符：
*：星号，代表所有可能的值
,：逗号，逗号隔开的值指定一个列表范围
-：中杠，整数之间的中杠表示一个整数范围
/：正斜线，可以用正斜线指定时间的间隔频率，如0-23/2表示每两小时执行一次；正斜线可以和星号一起使用，*/10用在minute字段，表示每十分钟执行一次。
二、crond服务
安装crontab：yum install crontabs
/sbin/service crond reload：重新载入配置
service crond status：查看服务状态
ntsysv：查看crontab服务是否已设置为开机启动
chkconfig –level 35 crond on：加入开机自动启动
命令格式：
crontab [-u user] file
crontab [-u user] [ -e | -l | -r ]
命令参数：
-u|user：用来设定某个用户的crontab服务，此参数一般有root用户来运行
file：file是命令文件的名字,表示将file做为crontab的任务列表文件并载入crontab。如果在命令行中没有指定这个文件，crontab命令将接受标准输入（键盘）上键入的命令，并将它们载入crontab
-e：编辑某个用户的crontab文件内容。如果不指定用户，则表示编辑当前用户的crontab文件
-l：显示某个用户的crontab文件内容
-r：从/var/spool/cron目录中删除某个用户的crontab文件
-i：在删除用户的crontab文件时给确认提示
4．常用方法：
1). 创建一个新的crontab文件
在考虑向cron进程提交一个crontab文件之前，首先要做的一件事情就是设置环境变量EDITOR。cron进程根据它来确定使用哪个编辑器编辑crontab文件。9 9 %的UNIX和LINUX用户都使用vi，如果你也是这样，那么你就编辑$ HOME目录下的. profile文件，在其中加入这样一行：EDITOR=vi; export EDITOR
然后保存并退出。不妨创建一个名为 cron的文件，其中是用户名，例如， davecron。在该文件中加入如下的内容。
# (put your own initials here)echo the date to the console every
# 15minutes between 6pm and 6am
0,15,30,45 18-06 * * * /bin/echo ‘date’ > /dev/console
保存并退出。确信前面5个域用空格分隔。
在上面的例子中，系统将每隔1 5分钟向控制台输出一次当前时间。如果系统崩溃或挂起，从最后所显示的时间就可以一眼看出系统是什么时间停止工作的。在有些系统中，用tty1来表示控制台，可以根据实际情况对上面的例子进行相应的修改。为了提交你刚刚创建的crontab文件，可以把这个新创建的文件作为cron命令的参数：$ crontab davecron
现在该文件已经提交给cron进程，它将每隔1 5分钟运行一次。
同时，新创建文件的一个副本已经被放在/var/spool/cron目录中，文件名就是用户名(即dave)。
2). 列出crontab文件
为了列出crontab文件，可以用：
$ crontab -l
0,15,30,45,18-06 * * * /bin/echo date > dev/tty1
你将会看到和上面类似的内容。可以使用这种方法在$ H O M E目录中对crontab文件做一备份：
$ crontab -l > $HOME/mycron
这样，一旦不小心误删crontab文件，可以用上一节所讲述的方法迅速恢复。
3). 编辑crontab文件
如果希望添加、删除或编辑crontab文件中的条目，而E D I TO R环境变量又设置为v i，那么就可以用v i来编辑crontab文件，相应的命令为：$ crontab -e
可以像使用v i编辑其他任何文件那样修改crontab文件并退出。如果修改某些条目或添加新的条目，那么在保存该文件时， c r o n会对其进行必要的完整性检查。如果其中的某个域出现超出允许范围的值，它会提示你。
在编辑crontab文件时，没准会加入新的条目。例如，加入下面的一条：
# DT:delete core files,at 3.30am on 1,7,14,21,26,26 days of each month
30 3 1,7,14,21,26 * * /bin/find -name "core' -exec rm {} \;
保存并退出。
最好在crontab文件的每一个条目之上加入一条注释，备注功能、运行时间、用户。
crontab -l命令列出它的全部信息：
$ crontab -l
# (crondave installed on Tue May 4 13:07:43 1999)
# DT:ech the date to the console every 30 minites
0,15,30,45 18-06 * * * /bin/echo date > /dev/tty1
# DT:delete core files,at 3.30am on 1,7,14,21,26,26 days of each month
30 3 1,7,14,21,26 * * /bin/find -name "core’ -exec rm {} ;
删除文件：crontab -r
5). 恢复丢失的crontab文件
如果不小心误删crontab文件，假设你在自己的$ H O M E目录下还有一个备份，那么可以将其拷贝到/var/spool/cron/<username>，如果由于权限问题无法完成拷贝，可以用：$ crontab <filename>，<filename>是你在$HOME目录中副本的文件名。
我建议你在自己的$ H O M E目录中保存一个该文件的副本。我就有过类似的经历，有数次误删了crontab文件（因为r键紧挨在e键的右边）。这就是为什么有些系统文档建议不要直接编辑crontab文件，而是编辑该文件的一个副本，然后重新提交新的文件。
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。这时敲delete键退出，不要按Ctrl-D，否则你将丢失crontab文件。
实例
# 启动定时计划任务服务
systemctl start crond
systemctl enable crond
# 启动编辑器，默认编辑器为vi，可以通过修改EDITOR环境变量来指定编辑器；[username]字段是可选
crontab -e [username]
# 输入计划任务
0 1 * * * logrotate /etc/logrotate.d
# 保存退出
# 等价于以root用户执行如下命令
echo "0 1 * * * logrotate /etc/logrotate.d" > /var/spool/cron/root
# 也等价于直接修改/var/spool/cron/root文件来添加计划任务
# 显示当前用户的计划任务
crontab -l
# 同理，直接在/etc/cron.d/目录中增加用户自定义任务文件5minutes，添加如下内容，可以分别使用root和johnny用户
4 23 * * * root echo "root `date`" >> /tmp/logroot
4 23 * * * johnny echo "johnny `date`" >> /tmp/logjohnny
- 每1分钟执行一次command：
* * * * * command - 每晚的21:30重启smb：
30 21 * * * /etc/init.d/smb restart - 每月1、10、22日的4 : 45重启smb：
45 4 1,10,22 * * /etc/init.d/smb restart - 每隔两天的上午8点到11点的第3和第15分钟执行：
3,15 8-11 */2 * * command - 每个星期一的上午8点到11点的第3和第15分钟执行：
3,15 8-11 * * 1 command - 每星期六的晚上11 : 00 pm重启smb：
0 23 * * 6 /etc/init.d/smb restart - 每月的4号与每周一到周三的11点重启smb：
0 11 4 * mon-wed /etc/init.d/smb restart - 一月一号的4点重启smb：
0 4 1 jan * /etc/init.d/smb restart - 每小时执行/etc/cron.hourly目录内的脚本：
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly
run-parts这个参数了，如果去掉这个参数的话，后面就可以写要运行的某个脚本名，而不是目录名了
注意事项
- 注意环境变量问题
有时创建一个crontab，但是这个任务却无法自动执行，而手动执行这个任务却没有问题，这种情况一般是由于在crontab文件中没有配置环境变量引起的。
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，因为我们手动执行某个任务时，是在当前shell环境下进行的，程序当然能找到环境变量，而系统自动执行任务调度时，是不会加载任何环境变量的，因此，就需要在crontab文件中指定任务运行所需的所有环境变量，这样，系统执行任务调度时就没有问题了。
不要假定cron知道所需要的特殊环境，它其实并不知道。所以你要保证在shelll脚本中提供所有必要的路径和环境变量，除了一些自动设置的全局变量。所以注意如下3点：
1）脚本中涉及文件路径时写全局路径；
2）脚本执行要用到java或其他环境变量时，通过source命令引入环境变量，如：
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 &
3）当手动执行脚本OK，但是crontab死活不执行时。这时必须大胆怀疑是环境变量惹的祸，并可以尝试在crontab中直接引入环境变量解决问题。如：0 * * * * . /etc/profile;/bin/sh /var/www/java/audit_no_count/bin/restart_audit.sh
- 注意清理系统用户的邮件日志
每条任务调度执行完毕，系统都会将任务输出信息通过电子邮件的形式发送给当前系统用户，这样日积月累，日志信息会非常大，可能会影响系统的正常运行，因此，将每条任务进行重定向处理非常重要。
可以在crontab文件中设置如下形式，忽略日志输出：
0 */3 * * * /usr/local/apache2/apachectl restart >/dev/null 2>&1
/dev/null 2>&1表示先将标准输出重定向到/dev/null，然后将标准错误重定向到标准输出，由于标准输出已经重定向到了/dev/null，因此标准错误也会重定向到/dev/null，这样日志输出问题就解决了。
-
系统级任务调度与用户级任务调度
系统级任务调度主要完成系统的一些维护操作，用户级任务调度主要完成用户自定义的一些任务，可以将用户级任务调度放到系统级任务调度来完成（不建议这么做），但是反过来却不行，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，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。 -
注意事项
新创建的cron job，不会马上执行，至少要过2分钟才执行。重启cron则马上执行。
当crontab突然失效时，可尝试/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。它从Crontab目录（/var/spool/cron）中删除用户的Crontab文件，则该用户的所有crontab都被删除。
在crontab中%表示换行，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'。
