Linux crontab 计划任务定期执行

crontab: 定时执行操作命令，每一个用户拥有自己的crontab，配置文件存在/var下面，不能被直接编辑。
crond是linux下用来周期性的执行某种任务或等待处理某些事件的一个守护进程，与windows下的计划任务类似，当安装完成操作系统后，默认会安装此服务工具，并且会自动启动crond进程，crond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。

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[root@localhost ~]# cat /etc/crontab
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=""HOME=/
# run-parts
51 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly
24 7 * * * root run-parts /etc/cron.daily
22 4 * * 0 root run-parts /etc/cron.weekly
42 4 1 * * root run-parts /etc/cron.monthly

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。
查看当前crond服务状态：

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[five@nagios-server ~]$ systemctl status crond.service
crond.service - Command Scheduler
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/crond.service; enabled)
      Active: active (running) since Sun 2016-04-10 15:57:23 EDT; 14min ago
       Main PID: 851 (crond)
          CGroup: /system.slice/crond.service
                     └─851 /usr/sbin/crond -n

crontab文件定义：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，格式如下：
minute hour day month week command
其中：
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，这里的0或7代表星期日。
command：要执行的命令，可以是系统命令，也可以是自己编写的脚本文件。

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

crontab

各个字段中还可以使用特殊字符：

星号（）：代表所有可能的值，例如month字段如果是星号，则表示在满足其它字段的制约条件后每月都执行该命令操作。
逗号（,）：可以用逗号隔开的值指定一个列表范围，例如，“1,2,5,7,8,9”
中杠（-）：可以用整数之间的中杠表示一个整数范围，例如“2-6”表示“2,3,4,5,6”
正斜线（/）：可以用正斜线指定时间的间隔频率，例如“0-23/2”表示每两小时执行一次。同时正斜线可以和星号一起使用，例如/10，如果用在minute字段，表示每十分钟执行一次。

二、crontab命令解析

通过crontab 命令，我们可以在固定的间隔时间执行指定的系统指令或 shell script脚本。时间间隔的单位可以是分钟、小时、日、月、周及以上的任意组合。这个命令非常设合周期性的日志分析或数据备份等工作。

命令格式

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

命令参数

-u user：用来设定某个用户的crontab服务，例如“-u ixdba”表示设定ixdba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，如果不指定用户，则表示显示当前用户的crontab文件内容。
-r：从/var/spool/cron目录中删除某个用户的crontab文件，如果不指定用户，则默认删除当前用户的crontab文件。
-i：在删除用户的crontab文件时给确认提示。
-s: 当crontab发生编辑或替换操作时, 将当前SELinux上下文信息保存至MLS_LEVEL中添加到crontab中。
-n/-c: 当cron命令通过-c参数启动时，-n或-c参数使得集群功能生效。

crontab文件管理

  1. 创建crontab文件

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    vi ~/.bashrc
    EDITOR=vi; export EDITOR

    touch testcron
    [five@nagios-server ~]$ vim testcron
    */2 * * * * /bin/echo `date` >> crontab_log

    [five@nagios-server ~]$ crontab testcron 
    [five@nagios-server ~]$ sudo ls /var/spool/cron/
    five
    [five@nagios-server ~]$ crontab -l
    */2 * * * * /bin/echo `date` >> crontab_log

    [five@nagios-server ~]$ tail -f crontab_log 
    Sun Apr 10 16:42:01 EDT 2016
    Sun Apr 10 16:44:01 EDT 2016

  2. 列出所有crontab任务: crontab -l

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    [five@nagios-server ~]$ crontab -l
    */2 * * * * /bin/echo `date` >> crontab_log

  3. 编辑crontab文件
    如果环境变量中设定了EDITOR=vi,则可以通过vi来编辑crontab文件。
    值得注意的：crontab -e会自动调用vi来进行crontab文件的修改，同时会在退出时校验文件格式是否合法，并给出提示信息。

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    [five@nagios-server ~]$ crontab -e
    crontab: installing new crontab
    "/tmp/crontab.AeDYWY":2: bad day-of-week
    errors in crontab file, can't install.
    Do you want to retry the same edit? y
    crontab: installing new crontab

  4. 删除crontab文件
    crontab -r: 删除当前用户的crontab文件。

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    [five@nagios-server ~]$ crontab -l
    */2 * * * * /bin/echo `date` >> crontab_log
    [five@nagios-server ~]$ crontab -r
    [five@nagios-server ~]$ crontab -l
    no crontab for five

  5. 恢复crontab文件
    crontab <file_name>: 将file_name文件部署至crontab中。

  6. cron.deny和cron.allow文件
    /etc/cron.deny 表示不能使用crontab 命令的用户
    /etc/cron.allow 表示能使用crontab的用户。
    默认情况下，cron.allow文件不存在。如果两个文件同时存在，那么/etc/cron.allow 优先。如果两个文件都不存在，那么只有超级用户可以安排作业。

实例分析

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3,15 8-11 */2 * * command               # 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 * * 1 command                 # 每个星期一的上午8点到11点的第3和第15分钟执行
0 4 1 jan * /etc/init.d/smb restart     # 一月一号的4点重启smb 
30 21 * * * /etc/init.d/smb restart     # 每晚的21:30重启smb
01   *   *   *   *     root run-parts /etc/cron.hourly  #　每小时执行/etc/cron.hourly目录内的脚本
# run-parts参数，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

crontab使用注意事项

  1. 环境变量：crontab不会加载环境变量，需要写完整路径名或source引入环境变量。
  2. 邮件日志：crontab完成每条任务调度后会给当前用户发送邮件信息，/var/spool/mail/username, 日积月累将产生较多日志信息。
    0 */3 * * * /usr/local/apache2/apachectl restart >/dev/null 2>&1: 将定时任务输出信息重定向至/dev/null避免过大的日志量。
  3. 系统级任务调度 VS 用户级任务调度:
    系统级任务调度：主要是涉及系统维护操作；用户级任务调度：主要是用户自定义的任务。
    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。
  4. 其他
  • 当crontab调度任务失效时，可尝试重启crond服务解决。
  • tail -f /var/log/cron: 查看crontab执行日志
  • 慎用crontab -r，将删除该用户的所有计划任务。
  • %在crontab中是特殊字符，表示换行，如果需要请采用\%转义的方式。如date '+%Y%m%d'应更改为date '+\%Y\%m\%d'

参考文献

  1. Linux crontab
  2. 每天一个linux命令（50）：crontab命令