定時(shí)任務(wù)的使用場(chǎng)景非常廣泛，比如定時(shí)發(fā)送郵件，定時(shí)清理日志等等，在持續(xù)集成中，可以定時(shí)地觸發(fā)測(cè)試任務(wù)，比如希望在每天晚上下班時(shí)間執(zhí)行自動(dòng)化用例。本文通過(guò)介紹linux cron定時(shí)來(lái)了解cron定時(shí)相關(guān)概念。

Linux Crontab 定時(shí)任務(wù)

cron來(lái)源于希臘語(yǔ)chronos，意思是時(shí)間。在類(lèi)Unix的操作系統(tǒng)中，可以使用cron 服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)執(zhí)行任務(wù)。crontab文件存放cron指令，執(zhí)行周期命令的守護(hù)進(jìn)程crond負(fù)責(zé)激活這些任務(wù)，定期檢查是否有任務(wù)執(zhí)行。

crond 服務(wù)

crond 服務(wù)是用來(lái)執(zhí)行周期任務(wù)或等待處理某些事件的一個(gè)守護(hù)進(jìn)程，crontab 命令需要 crond 服務(wù)支持。centos7中一般是默認(rèn)安裝的，可以使用 rpm 命令查看是否安裝：

$ rpm -qa | grep crontab
crontabs-1.11-6.20121102git.el7.noarch

查看crond 服務(wù)狀態(tài)：

# centos7
systemctl status crond.service 

# centos6
service crond status

啟動(dòng)crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl start  crond.service

# centos6
service crond start

停止crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl stop  crond.service

# centos6
service crond stop

重啟crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl restart  crond.service

# centos6
service crond restart

重載crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl reload  crond.service

# centos6
service crond reload

crontab相關(guān)文件

cron 服務(wù)主要包括以下文件目錄：

/var/spool/cron：用戶(hù)定義的crontab文件存放目錄
/etc/cron.d：存放要執(zhí)行的crontab文件或腳本
/etc/crontab：系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度的配置文件
/etc/anacrontab：anacron配置文件
/etc/cron.deny：列出不允許使用crontab命令的用戶(hù)
/etc/cron.daily：每天執(zhí)行一次的腳本
/etc/cron.hourly：每小時(shí)執(zhí)行一次的腳本
/etc/cron.monthly：每月執(zhí)行一次的腳本
/etc/cron.weekly：每星期執(zhí)行一次的腳本

/etc/crontab文件負(fù)責(zé)管理和維護(hù)任務(wù)：

$ cat /etc/crontab
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
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

其中：

SHELL變量指定系統(tǒng)使用的shell版本
PATH指定系統(tǒng)執(zhí)行命令的路徑
MAILTO指定郵件發(fā)送的用戶(hù)，如果為root，郵件會(huì)發(fā)送到/var/spool/mail/root文件中

cron表達(dá)式

用戶(hù)定義的crontab文件保存在 /var/spool/cron 目錄中，每個(gè)crontab任務(wù)以創(chuàng)建者的名字命名。crontab文件中每一行都代表一項(xiàng)任務(wù)，每條命令包括6個(gè)字段，前5個(gè)代表時(shí)間，第6個(gè)字段是要執(zhí)行的命令。

五顆星：* * * * *

第1顆星：分鐘 minute，取值 0~59；
第2顆星：小時(shí) hour，取值 0~23；
第3顆星：天 day，取值 1~31；
第4顆星：月 month，取值 1~12；
第5顆星：星期 week，取值 0~7，0 和 7 都表示星期天。

可以使用4種操作符：

* ：當(dāng)前代表的所有取值范圍內(nèi)的數(shù)字
/：需要間隔的數(shù)字
-：某個(gè)區(qū)間，比如1-3表示1, 2, 3
,：分散的數(shù)字，可以不連續(xù)，比如1, 3, 5

下面舉幾個(gè)例子：

# 每5分鐘構(gòu)建一次
H/5 * * * *

# 每2小時(shí)構(gòu)建一次
H H/2 * * *

# 每天8點(diǎn)到22點(diǎn)，每2小時(shí)構(gòu)建一次
H 8-22/2 * * *

# 每天8點(diǎn)，22點(diǎn)各構(gòu)建一次
H 8,22 * * *

crontab命令

crontab 命令用來(lái)配置定時(shí)任務(wù)，語(yǔ)法如下：

crontab [options] file
crontab [options]

常用options：

-u <user> ：定義用戶(hù)
-e：編輯 crontab表
-l：列出用戶(hù)crontab表
-r：刪除用戶(hù)crontab表
-i：刪除提示
-n <hostname> 設(shè)置用戶(hù)crontab主機(jī)名
-c：獲取運(yùn)行用戶(hù)crontab的主機(jī)名
-s：selinux 上下文
-x <mask> ：開(kāi)啟調(diào)試

crontab定時(shí)示例

先寫(xiě)一個(gè)用于采集CPU性能信息的腳本（cpu_Perf.sh）：

#!/bin/bash
mpstat -P ALL 1 2 >> /var/cron/perf.log

下面來(lái)添加一個(gè)定時(shí)任務(wù)：

執(zhí)行命令crontab -e ，輸入下面的cron表達(dá)式，每分鐘執(zhí)行一次CPU性能采集腳本：

* * * * * /var/cron/cpu_Perf.sh

保存。命令保存到了 /var/spool/cron/ 目錄下的root文件中(當(dāng)前用戶(hù)為root)：

$ cat /var/spool/cron/root 
* * * * * /var/cron/cpu_Perf.sh
$ crontab -l
* * * * * /var/cron/cpu_Perf.sh

保存成功后，每一分鐘就會(huì)執(zhí)行一次腳本。

Linux anacron 定時(shí)任務(wù)

如果服務(wù)器關(guān)機(jī)或者無(wú)法運(yùn)行任務(wù)，定時(shí)任務(wù)就不會(huì)執(zhí)行，服務(wù)器恢復(fù)后，定時(shí)任務(wù)不會(huì)執(zhí)行沒(méi)有執(zhí)行的定時(shí)任務(wù)。這種場(chǎng)景下可以使用anacron命令，它與crond功能相同，增加了執(zhí)行被跳過(guò)任務(wù)的功能。一旦服務(wù)器啟動(dòng)，anacron就會(huì)檢查配置的定時(shí)任務(wù)是否錯(cuò)過(guò)了上一次執(zhí)行，如果有，將立即運(yùn)行這個(gè)任務(wù)，且只運(yùn)行一次(不管錯(cuò)過(guò)了多少個(gè)周期)。

也就是說(shuō)， anacron 是用來(lái)保證由于系統(tǒng)原因?qū)е洛e(cuò)過(guò)的定時(shí)任務(wù)可以在系統(tǒng)正常后執(zhí)行的服務(wù)。

anacron命令

可以使用 anacron 命令來(lái)管理 anacron 服務(wù)，語(yǔ)法格式如下：

anacron [options] [job] ...
anacron -T [-t anacrontab-file]

options選項(xiàng)：

-s：串行調(diào)用任務(wù)
-f：強(qiáng)制執(zhí)行任務(wù)，忽略設(shè)置的周期
-n：沒(méi)有delay執(zhí)行任務(wù)，隱含調(diào)用了-s參數(shù)
-d：把信息輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備和系統(tǒng)日志中
-q：禁止向標(biāo)準(zhǔn)輸出發(fā)送消息，只能和-d選項(xiàng)配合使用。
-u：更新時(shí)間戳但不執(zhí)行任務(wù)
-V：打印版本信息
-h：打印幫助信息
-t <file> ：使用指定的配置文件，忽略默認(rèn)的/etc/anacrontab文件。
-T：Anacrontab測(cè)試
-S <dir>：指定存放timestamp文件的路徑

job 是 /etc/anacrontab 文件中定義的工作名 job-identifier

anacron執(zhí)行過(guò)程

下面來(lái)介紹一下anacron的執(zhí)行過(guò)程：

1、根據(jù)腳本需要執(zhí)行的頻率，將腳本安裝到/etc/cron.[hourly|daily|weekly|monthly] 目錄中：

/etc/cron.hourly
/etc/cron.daily
/etc/cron.monthly
/etc/cron.weekly

2、crond 服務(wù)會(huì)執(zhí)行/etc/cron.d/0hourly 中指定的cron 任務(wù)，

$ cat /etc/cron.d/0hourly
# Run the hourly jobs
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly

每小時(shí)運(yùn)行一次 run-parts 程序，而 run-parts 程序執(zhí)行 /etc/cron.hourly 中的所有的shell腳本。

/etc/cron.hourly 目錄中包含 0anacron 腳本：

$ ls /etc/cron.hourly
0anacron  mcelog.cron

3、 0anacron 腳本通過(guò) /etc/anacrontab 配置文件來(lái)運(yùn)行anacron程序。

$ cat /etc/anacrontab
# /etc/anacrontab: configuration file for anacron

# See anacron(8) and anacrontab(5) for details.

SHELL=/bin/sh
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
# the maximal random delay added to the base delay of the jobs
RANDOM_DELAY=45
# the jobs will be started during the following hours only
START_HOURS_RANGE=3-22

#period in days   delay in minutes   job-identifier   command
1       5       cron.daily              nice run-parts /etc/cron.daily
7       25      cron.weekly             nice run-parts /etc/cron.weekly
@monthly 45     cron.monthly            nice run-parts /etc/cron.monthly

RANDOM_DELAY=45 ：表示最大隨機(jī)延遲時(shí)間為45分鐘。
START_HOURS_RANGE=3-22 : 執(zhí)行的時(shí)間范圍為03:00—22:00

/etc/anacrontab 配置文件執(zhí)行cron.[daily|weekly|monthly] 目錄中的可執(zhí)行文件。

anacron的監(jiān)測(cè)周期為每天、每周和每月，每天執(zhí)行一次/etc/cron.daily 目錄中的程序，每周執(zhí)行一次 /etc/cron.weekly 中的程序，每月執(zhí)行一次 /etc/cron.monthly 中的程序。

anacron不能在指定某個(gè)時(shí)間運(yùn)行某個(gè)程序，它的設(shè)計(jì)目的是在特定的時(shí)間間隔運(yùn)行某個(gè)程序，例如每天，每周日或者每月第一天的03:00運(yùn)行某個(gè)程序。如果因?yàn)槟撤N原因（關(guān)機(jī)或者服務(wù)器異常）沒(méi)有執(zhí)行，anacron會(huì)在服務(wù)器正常后運(yùn)行一次錯(cuò)過(guò)的執(zhí)行。

那么，anacron 是如何判斷這些定時(shí)任務(wù)錯(cuò)過(guò)了執(zhí)行呢？

其實(shí)是通過(guò)讀取上次執(zhí)行 anacron 的時(shí)間記錄文件，通過(guò)兩個(gè)時(shí)間的差值判斷是否超過(guò)指定間隔時(shí)間（1天、1周和1月）。

/var/spool/anacron/ 目錄中的 cron.[daily|weekly|monthly] 文件記錄了上一次執(zhí)行 cron任務(wù) 的時(shí)間：

$ ls /var/spool/anacron/
cron.daily  cron.monthly  cron.weekly
$ cat /var/spool/anacron/cron.daily
20211123

cron表達(dá)式應(yīng)用

前面介紹了在Linux中通常用 crond 服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù)定時(shí)執(zhí)行，在很多場(chǎng)景都會(huì)用到定時(shí)任務(wù)，比如定時(shí)提醒，定時(shí)發(fā)送郵件等。比如Python中可以使用APScheduler庫(kù)執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，JAVA可以使用Quartz框架實(shí)現(xiàn)，Go語(yǔ)言使用 github.com/robfig/cron 包。

在持續(xù)測(cè)試平臺(tái)Jenkins中經(jīng)常會(huì)配置定時(shí)執(zhí)行任務(wù)，下面簡(jiǎn)單介紹一下Jenkins定時(shí)構(gòu)建配置方法。