linux之cron服务

在Linux中，如果要在预设时间执行shell脚本，at命令非常好用，但如果需要定期执行shell任务，例如每天一次、每周一次，则需要Linux的cron程序来安排定期执行的作业。

一、cron服务简介

linux中cron服务相关的程序有：crond, crontab, anacron。

crond是linux中一个用来周期性的执行任务的守护进程。绝大多数linux发行版都带有crond服务，并随系统自动启动。crond服务以每分钟一次的频率检查配置文件，并且在固定的时间点执行任务。

crontab是与crond一起的命令程序；用户可以通过crontab设置cron时间表来维护自定义的cron任务。

anacron 是crond与crontab的延伸程序。用于以天为单位的频率执行任务。

anacron并不是一个服务程序，它的周期性执行依赖于crond服务中对于anacron的配置。centos中，anacron每小时会被检查执行一次。

anacron任务格式不设置具体时间点，而是设置任务的时间周期(单位：天）和延迟（单位：分钟），只要检查时当前时间距离上次执行时间点超过设置周期，那么任务在机器运行时都会执行一次。

例如，假设你有一个计划任务设置在每天半夜运行，如果用crontab配置，假如笔记本电脑晚上关机，第二天早上开机，那么该任务就会错过一次执行；如果使用 anacron，那么在第二天开机时，anacron判断满足时间间隔，就会执行一次。

二、crond 和 crontab

2.1 安装cron服务

若是cron服务没有安装（现在一般linux系统都自带了），则可以通过yum等包管理器安装：

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yum -y install crontabs
service crond start #安装后启动
service crond status #检查cron服务状态
chkconfig --level 345 crond on #把 Cron 加入开机启动的服务列表

2.2 cron服务相关文件和目录（centos7）：

应用程序和系统文件：（删除线表示不太需要关注）

• /usr/lib/systemd/system/crond.service: 系统内置crond服务启动文件。
• /usr/sbin/crond: crond服务主程序，在crond.service中配置。
• /etc/sysconfig/crond: crond服务的系统配置程序，用户不应修改。
• /usr/bin/crontab：crontab命令程序

配置文件和目录：

• /etc/crontab：系统级crontab任务配置文件。

• /var/spool/cron/：用户级crontab任务配置文件目录；其中的文件需以用户名来命名。如果存在非用户名文件(如任意文件fasdfa)，则cron会每分钟报错：crond[3950]: (fasdfa) ORPHAN (no passwd entry)。

• /etc/cron.d/: 相当于/etc/crontab文件的扩展目录，存放系统级crontab任务配置文件。

• /etc/cron.hourly: 系统内置的按小时执行的任务目录，存放按小时执行的脚本。该目录配置在/etc/cron.d/0hourly文件中。

• /etc/cron.daily|/etc/cron.weekly|/etc/cron.monthly：系统内置的按日|周|月执行的任务目录，存放按照相应时间周期执行的脚本。这些目录配置在/etc/anacrontab文件中，由anacron保证其功能。

权限配置和日志文件：

• /etc/cron.allow：将可以使用 crontab 的帐号写入其中，不在该文件内的用户不可使用 crontab。

• /etc/cron.deny：将不可以使用 crontab 的帐号写入其中，不在其中的使用者可以使用 crontab。

• 如果allow和deny文件都不存在，则只有root用户可以使用crontab命令。若都存在，allow文件优先于deny文件。一般来说，只需要保留一个，系统预设是保留 /etc/cron.deny ，你可以将不想让他执行 crontab 的使用者写入 /etc/cron.deny 当中。

• /var/log/cron：cron日志文件。

2.3 crontab文件格式

crontab 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：

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minute hour day month week command

• 通过空格或tab分割；时间用数字或通配符表示；
• 支持范围表示：8-10表示8,9,10
• 支持列表：1,2,5,9
• 支持间隔：*/2，在hour位表示每隔两小时
• 月和星期可以使用英文的前三个字母表示，但这种形式不支持范围和列表。

例如，如果要在每天10:15运行命令:

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15 10 * * * command

又例如，每隔7天，凌晨3点整自动执行命令：

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0 3 */7 * * command

补充说明：

1）在command命令之前，还可以加上用户名；还可以通过run-parts参数指定命令文件目录。格式为：

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minute hour day month week [user] command
minute hour day month week [user] run-parts directory

用法举例：

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*/1 * * * * root echo "test" >/tmp/test_root.log
*/1 * * * * www echo "test" >/tmp/test_www.log
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly

2）在/etc/crontab文件中，可以指定不同的用户名；在/var/spool/cron/目录下的文件中，只能指定与文件名相同的用户，指定其他用户的任务无效。

2.4 crontab命令

命令格式:

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crontab [-u user] file
crontab [-u user] [ -e | -l | -r ]

命令功能：

设置用户的cron任务。创建、编辑和删除用户级别的cron配置文件。

参数说明：

• -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。

使用说明：

不建议直接编辑/var/spool/cron下面的文件，避免造成安全问题和误操作。可以先在用户目录下编辑一个crontab格式的文件，然后使用crontab file的方式载入。这样也可以给crontab任务留存一个备份，在crontab文件丢失时，可以方便的恢复。

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touch mycron
echo "0,15,30,45,18-06 * * * /bin/echo `date` > dev/tty1" > mycron
crontab mycron

2.5 注意事项

2.5.1 环境变量问题

有时我们创建了一个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. 脚本执行要用到额外环境变量（如java相关）时，通过source命令引入环境变量；如：

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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：

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

2.5.2 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。例如，可以在crontab文件中设置如下形式，忽略日志输出：

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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。

2.5.3 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，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。

2.5.4 其他

1. 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。

三、anacron

anacron每小时执行一次，其运行脚本文件为：/etc/cron.hourly/0anacron。可见anacron正是依赖crontab每小时任务来保证其周期执行的。

应用程序和系统文件：（删除线表示不太需要关注）

• ~~`/usr/sbin/anacron`：anacron执行程序

配置文件和目录：

• /etc/cron.hourly/0anacron：anacron运行脚本。

• /etc/anacrontab：anacron任务配置文件。

• /var/spool/anacron/：与crontab中的配置意义不同，该目录由anacron自动维护，其下的文件名称是anacron的任务名称，记录最近一次执行anacron任务的时间戳（日期）。anacron每小时检查这些时间戳以确定是否执行任务。

3.1 anacron时间格式

anacron任务配置格式如下：

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duration delay command

以/etc/anacrontab中的默认配置为例：

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[root@study ~]# cat /etc/anacrontab
HELL=/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

四、总结

crontab和anacron中的目录依赖关系比较复杂，现总结如下：

1. crond 每分钟主动读取 /etc/crontab, /etc/cron.d/, /var/spool/cron/ 等配置，并依据【分，时，日，周，月】的任务时间设置去执行任务；
2. 根据 /etc/cron.d/0hourly 的设置，主动读取并执行 /etc/cron.hourly/ 目录下的脚本；
3. 根据 /etc/cron.hourly/0anacron 的设置，主动每小时执行一次anacron ，anacron会读取 /etc/anacrontab 的配置；
4. 根据 /etc/anacrontab 的设置，主动依据每天、每周、每月去分析和执行/etc/cron.daily/, /etc/cron.weekly/, /etc/cron.monthly/ 內的脚本。

更多可以参考：鳥哥的 Linux 私房菜 – 第十五章、例行性工作排程(crontab)