周期性计划任务Cron详解

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概述

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cron 是Linux 或者类 Unix 系统的作业调度程序。利用它，我们可以配置某些命令或者脚本，让命令和脚本在某个设定的时间内周期性地运行。本文主要以描述了 CentOS 6的cron命令的详细知识。


了解cron组件

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cron程序由程序包cronie提供，我们可以通过rpm -qi cronie查看cronie的信息。

cron 的组件包括：
1.守护进程本身（crond）；    所谓守护进程，即是不间断运行在后台的进程，它随时监听用户的请求，并随时响应并予以执行用户的作业。crond的最小周期单位是1分钟/次。

2. 一个用来添加、修改和删除用户配置文件的实用程序；    cron程序主要通过 crontab 命令 管理cron作业。一般来说，cron 配置文件或 cron 作业的列表被称为 crontab 或 cron 时间表。为了避免混淆，本文将命令和作业分别以 crontab 命令 和crontab 作以区分。
    虽然我们可以直接编辑配置文件，但限于crontab有固定格式，所以不建议用文本编辑器进行直接编辑。而应该使用 crontab 命令进行管理计划任务。

3. 一组系统范围的配置文件；    我们可以在三个位置定义与系统相关的 crontab 作业：/etc/crontab、/etc/cron.d 中的任何文件以及特殊目录 /etc/cron.hourly、/etc/cron.daily、/etc/cron.weekly 和 /etc/cron.monthly。

• 主要的系统crontab是/etc/crontab。这个文件有独特的语法（在下一节中讨论），其中定义的每个作业根据它自己的时间表（比如每小时两次或每天一次）作为指定的用户运行。使用 /etc/crontab 调度各种管理和维护任务。
  
• 还可以在 /etc/cron.d 目录中维护一组 crontab。通过创建crontab，按照逻辑对属于某一子系统的命令进行分组。/etc/cron.d 中的文件采用与 /etc/crontab 相同的语法，每个作业按照自己的时间表并作为特定的用户运行。
  
• 还可以把 shell 脚本直接放在 /etc/cron.hourly、/etc/cron.daily、/etc/cron.weekly 或 /etc/cron.monthly 目录中，实现每小时、每天、每周或每月运行此脚本一次。放在这里的脚本作为超级用户运行。
  
  
  

4. 一组针对特定用户的配置文件；    针对用户的 crontab 集合通常放在 /var/spool/cron/ 中，通常以用户名做为文件名存放。同样的，建议使用 crontab命令 创建 crontab 并提交文件。   


5. 一个简单的访问控制设施。    分别使用访问控制文件 /etc/cron.allow 和 /etc/cron.deny 允许或拒绝用户访问 cron。例如，如果某个用户的作业可能会破坏系统的正常操作，就可以拒绝他访问 cron。

crontab作业

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crontab 是一个文本文件。它可以包含四种代码行：空行、注释、环境变量设置和作业命令。

空行和注释文件中的空行和多余的空格被忽略。空行和空格有助于提高 crontab 的可读性，使 crontab 组织有序。
还可以使用注释对每个作业的时间表和用途加以说明。要想创建注释，只需在一行的开头加上一个井号（#）。
环境变量设置
cron 最终使用一个 shell 执行每个命令。可以通过环境变量修改或定制 shell 的行为。
在 crontab 中很容易设置 shell 环境变量。只需输入 VARIABLE=value，把 VARIABLE 替换为变量名，把 value 替换为一个值。
cron 预定义了4个环境变量：

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  • PATH 的默认值是 /sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin。
    
  • SHELL 预设置为 /bin/bash。
    
  • HOME 设置为 crontab 所有者的主目录，比如 /home/joe。
    
  • MAILTO 执行结果邮件发送给MAILTO指定的用户。
    
    

要想修改这些默认值或设置任何变量，只需在 crontab 中设置适当的环境变量。
注意：crontab的任务环境PATH与用户登录的PATH很多时候不完全相同，所以编写crontab执行命令或脚本时，建议使用命令的绝对路径；也可以修改crontab的PATH变量。

作业命令
crontab的作业命令由单行固定格式的文本构成。一般可以分为3个部分：

• 执行频率，定义周期性时间；以空格分隔的5个字段，分别代表：分钟，小时，日期，月份，周。
  
• crontab所有者，运行任务的用户身份；系统级crontab必须有此字段，用户级（/var/spool/cron/*）的crontab则无需此字段。因此，是否有用户名是系统 crontab 和用户 crontab 之间的惟一差异。
  
• 执行命令或脚本。
  
  

crontab执行频率支持多种设置，可以灵活的允许以多种方式运行作业，比如每分钟或在特定日期的特定时间。
表1. cron 作业执行频率选项位置字段值

说明

1分钟
0-59

2小时0-230到23的24小时计时法

3日期
1-31与分和小时不同，月中日不是从0开始的。
4月份1-12月份也不是从0开始的。也可以使用月份英文名的前三个字母，比如 jan 或 may。
5周0-70和7 都代表星期日。还可以使用英文名称的前三个字母，比如 sun、mon、tue...

注意：
          A.一般定义了具体的月和日后，不建议定义周，例如：* * 1 2 3，表示2月1日并且是周3的每分钟，符合条件的那一天也许百年不遇；
          B.定义了具体日期和周，则是或关系，例如：* * 1 * 3，表示每个月的1日或者每个月的周三

表2. crontab每个时间字段表示法：

序号	值	说明
1	N	特定值，给定时间点邮箱取值范围内的值。（N表示数字）
2	*	给定时间点上有效取值范围内的所有值，表示为“每...”
3	，	离散取值
4	-	连续取值
5	/	在指定时间范围上，定义步长

我们通过以下示例说明周期表示法：
表3. 示例说明

分	小时	日期	月份	周	说明
*	*	*	*	*	每分钟执行
0	1	15	1,3,5,7,9,11	*	在 1、3、5、7、9 和 11 月的 15 日的 1 a.m.  运行命令。在指定列表时，不要在逗号后面加空格。
0-59/15	*	*	*	*	每  15 分钟运行命令一次。0-59/15等同于*/15
30	*	*	*	wed,fri	星期三和星期五每小时的 30  分时执行命令一次。（在列表中可以使用日和月份的名称，但是在范围中不可以）。
0,30	0-5,17-23	*	*	*	在（0点-5点，  以及 17点-23点之间）整点时和 30 分时运行命令。
0	0	1	1	*	在每年 1 月 1 日0:00执行命令一次。
0	0	*	*	0	在每个星期日午夜运行命令。这相当于每周一次。
30	0	10,20,30	*	6	每星期六和每月的 10、20 和 30 日（二月除外）的 00:30  运行命令。

前面提到crond的最小周期单位是1分钟/次。如果我们需要运行的周期是以秒或更小单位时候，要怎么办呢？
这里建议方法是：以脚本编写执行命令，通过循环语句，配合sleep、usleep，达到秒级甚至的周期性任务任务。


crontab命令

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crontab命令本质上是调用文本编辑器进行编辑 crontab ，并在修改保存时进行语法格式检查。
crontab的语法格式

1 2	crontab [-u user] file crontab [-u user] [ -e | -l | -r ]

crontab的常用选项

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-e    编辑用户的 crontab；     -l    列出用户的 crontab；     -r    删除用户的 crontab；

crontab命令使用受权限控制。

crontab权限管理

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cront通过/etc/cront.{allow,deny}两个文件，进行权限管理，控制用户是否能执行cront任务：

• /etc/cront.allow 存在，则/etc/cront.deny不生效，只有文件定义的使用者才能使用 crontab 命令 ，没有在这个文件中的使用者则不能使用，即使没有写在cront.deny 当中；
  
• /etc/cront.allow 不存在， /etc/cront.deny 生效， cront.deny文件定义的使用者不能使用 cront ，而没有在这个 cront.deny 文件中的使用者则可使用 crontab 命令；
  
• 如果两个文件都不存在，只有 root 可以使用 crontab 命令 。
  
  
  

即白名单优先管理权限，默认没有/etc/cron.allow文件，只要创建，仅列出的允许，其他都拒绝