LINUX实操：Linux基础教程：任务计划和周期性任务

作者：VEPHP 时间 2017-10-04

《LINUX实操：Linux基础教程：任务计划和周期性任务》要点：
本文介绍了LINUX实操：Linux基础教程：任务计划和周期性任务，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

在我们的生活中,有的工作是例行的,例如每年一次加薪、每年给女朋友过一次生日、每天上班都要打卡等,有的工作是临时发生的,例如明天朋友要来访,你需要准备午餐等等.

像很多例行的工作,你一旦忙起来就很容易忘记,这时候就需要人去提醒你,Linux的crontab功能就能够排上用场了,例如每年女朋友的生日前一天给你发个邮件提醒你,好让你有所准备.临时发生的事情,例如上面那个例子,明天朋友要来访,在第二天的上午给你发一封邮件提醒你要精心准备午餐.这时候Linux的at功能就能派上用场了.那他们之间有什么不一样呢?真的有这么牛x吗?下面我们就来一起看看吧!

at和crontab简介

at：一般用于未来某一个时间点去执行一次某某任务,要记住,只执行一次,所有at很适合那些临时的任务；

crontab：周期性的去运行某任务,所以适合那些周期性的任务.

电子邮件服务

在写at和crontab之前,我们先来简单的看一下本地的电子邮件服务----mailx,mailx的用途就是用来发送和接受网络邮件.

用法(这里只简单的谈一下,以便后面介绍at和crontab,详细的可以见man手册)：

mailx  [-s 'SUBJECT']  username[@hostname]    #使用mail也可以

每个用户在/var/spool/mail/目录下都有一个以自己名字命令的"邮筒",可以用来接收邮件!

1.通过交互式的方式生成邮件正文,我们让root用户给frank用户发个邮件：

[root@localhost ~]# mailx -s "hello frank"  frank@localhost.localdomain  #-s指定邮件标题,本地用户@hostname可以去掉
how are you?
I am root!
.
EOT

frank用户收邮件:

[frank@localhost ~]$ mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/frank": 1 message 1 new
>N  1 root                  Mon Sep  4 11:43  19/654   "hello frank"
& 1                                         #输入序号即可查看文件内容
Message  1:
From root@localhost.localdomain  Mon Sep  4 11:43:30 2017
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: frank@localhost.localdomain
Delivered-To: frank@localhost.localdomain
Date: Mon, 04 Sep 2017 11:43:30 -0400
To: frank@localhost.localdomain
Subject: hello frank     #邮件标题
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10     #用户收发邮件的工具程序
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
how are you?                  #邮件正文
I am root!

2.使用输入重定向来生成邮件正文,让frank给root回一封,这里可以将文件直接发给root用户.

我们将/tmp/下写好的的hello.txt文件发给root：

[frank@localhost tmp]$ mailx -s "hello root" root  < /tmp/hello.txt  #这里我们省去了hostname

root收邮件并查看：

[root@localhost ~]# 
You have mail in /var/spool/mail/root     #看吧!这里会弹出提示,告诉你有一封邮件!
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 1 message 1 new
>N  1 frank                 Mon Sep  4 11:56  19/629   "hello root"
& 1
Message  1:
From frank@localhost.localdomain  Mon Sep  4 11:56:31 2017
Return-Path: <frank@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Date: Mon, 04 Sep 2017 11:56:31 -0400
To: root@localhost.localdomain
Subject: hello root
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: frank@localhost.localdomain (frank)
Status: R
I am ok!
and you?
& q    #q退出
Held 1 message in /var/spool/mail/root

3.通过管道生成邮件正文,让root给frank再回一封邮件：

事先准备好了hello2.txt

[root@localhost ~]# cat /tmp/hello2.txt | mail -s "hey Frank" frank  #使用mail和mailx都是可以的

frank来收邮件查看：

[frank@localhost tmp]$ mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/frank": 2 messages 1 new
    1 root                  Mon Sep  4 11:43  20/665   "hello frank"
>N  2 root                  Mon Sep  4 12:05  19/622   "hey Frank"
& 2
Message  2:
From root@localhost.localdomain  Mon Sep  4 12:05:27 2017
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: frank
Delivered-To: frank@localhost.localdomain
Date: Mon, 04 Sep 2017 12:05:27 -0400
To: frank@localhost.localdomain
Subject: hey Frank
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
I am fine too!

好了,邮件服务就暂时写到这里,想要了解的更详细可见参考man手册,下面我们就来进入正式的主题吧!

at命令

at命令一般用于临时的任务,只会执行一次,at执行的结果都会以邮件的形式发给提交作业的用户.

语法: at [OPTION]... TIME
选项:
    -l：查看作业队列,相当于atq
    -f /path/from/somefile：从指定的文件读取作业任务,而不是交互式的输入
    -d：删除指定的作业,相当于atrm
    -c:查看指定作业的具体内容
    -q：指定队列
TIME:
   精确的时间：HH:MM [YYYY-mm-dd]    00:13 2017-09-05
   模糊的时间:noon,midnight,teatime,tomorrow
   加:now + #      now + 5 minutes  5分钟后,单位有:minutes  hours days weeks

下面我们就来使用：

[root@localhost ~]# at  now + 2 minutes
at> cat /etc/passwd
at> <EOT>      #输入<EOT>或者使用ctrl+d
job 6 at Mon Sep  4 12:26:00 2017

2分钟后我们收到一封邮件：

[root@localhost ~]# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 4 messages 1 unread
    1 frank                 Mon Sep  4 11:56  20/640   "hello root"
    2 root                  Mon Sep  4 12:21  17/596   "Output from your job        2"
    3 root                  Mon Sep  4 12:24  15/514   "Output from your job        3"
>U  4 root                  Mon Sep  4 12:26  36/1561  "Output from your job        6"
& 4
Message  4:
From root@localhost.localdomain  Mon Sep  4 12:26:00 2017
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Subject: Output from your job        6
To: root@localhost.localdomain
Date: Mon,  4 Sep 2017 12:26:00 -0400 (EDT)
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: RO
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
....(略)

查看作业队列：

[root@localhost ~]# at -l   #也可以使用atq
7    Mon Sep  4 12:29:00 2017 a root

从指定的文件去读取作业任务：

[root@localhost ~]# at -f myat.txt  12:36
job 9 at Mon Sep  4 12:36:00 2017
[root@localhost ~]# atq   #查看作业队列,相当at -l
9    Mon Sep  4 12:36:00 2017 a root

使用-c查看指定作业的具体内容：

[root@localhost ~]# at -c 10
#!/bin/sh
# atrun uid=0 gid=0
# mail root 0
umask 22
XDG_SESSION_ID=9; export XDG_SESSION_ID
HOSTNAME=localhost.localdomain; export HOSTNAME
SELINUX_ROLE_REQUESTED=; export SELINUX_ROLE_REQUESTED
SHELL=/bin/bash; export SHELL
HISTSIZE=1000; export HISTSIZE
SSH_CLIENT=192.168.122.1\ 62021\ 22; export SSH_CLIENT
SELINUX_USE_CURRENT_RANGE=; export SELINUX_USE_CURRENT_RANGE
SSH_TTY=/dev/pts/0; export SSH_TTY
USER=root; export USER
LS_COLORS=rs=0:di=01\;34:ln=01\;36:mh=00:pi=40\;33:so=01\;35:do=01\;35:bd=40\;33\;01:cd=40\;33\;01:or=40\;31\;01:mi=01\;05\;37\;41:su=37\;41:sg=30\;43:ca=30\;41:tw=30\;42:ow=34\;42:st=37\;44:ex=01\;32:\*.tar=01\;31:\*.tgz=01\;31:\*.arc=01\;31:\*.arj=01\;31:\*.taz=01\;31:\*.lha=01\;31:\*.lz4=01\;31:\*.lzh=01\;31:\*.lzma=01\;31:\*.tlz=01\;31:\*.txz=01\;31:\*.tzo=01\;31:\*.t7z=01\;31:\*.zip=01\;31:\*.z=01\;31:\*.Z=01\;31:\*.dz=01\;31:\*.gz=01\;31:\*.lrz=01\;31:\*.lz=01\;31:\*.lzo=01\;31:\*.xz=01\;31:\*.bz2=01\;31:\*.bz=01\;31:\*.tbz=01\;31:\*.tbz2=01\;31:\*.tz=01\;31:\*.deb=01\;31:\*.rpm=01\;31:\*.jar=01\;31:\*.war=01\;31:\*.ear=01\;31:\*.sar=01\;31:\*.rar=01\;31:\*.alz=01\;31:\*.ace=01\;31:\*.zoo=01\;31:\*.cpio=01\;31:\*.7z=01\;31:\*.rz=01\;31:\*.cab=01\;31:\*.jpg=01\;35:\*.jpeg=01\;35:\*.gif=01\;35:\*.bmp=01\;35:\*.pbm=01\;35:\*.pgm=01\;35:\*.ppm=01\;35:\*.tga=01\;35:\*.xbm=01\;35:\*.xpm=01\;35:\*.tif=01\;35:\*.tiff=01\;35:\*.png=01\;35:\*.svg=01\;35:\*.svgz=01\;35:\*.mng=01\;35:\*.pcx=01\;35:\*.mov=01\;35:\*.mpg=01\;35:\*.mpeg=01\;35:\*.m2v=01\;35:\*.mkv=01\;35:\*.webm=01\;35:\*.ogm=01\;35:\*.mp4=01\;35:\*.m4v=01\;35:\*.mp4v=01\;35:\*.vob=01\;35:\*.qt=01\;35:\*.nuv=01\;35:\*.wmv=01\;35:\*.asf=01\;35:\*.rm=01\;35:\*.rmvb=01\;35:\*.flc=01\;35:\*.avi=01\;35:\*.fli=01\;35:\*.flv=01\;35:\*.gl=01\;35:\*.dl=01\;35:\*.xcf=01\;35:\*.xwd=01\;35:\*.yuv=01\;35:\*.cgm=01\;35:\*.emf=01\;35:\*.axv=01\;35:\*.anx=01\;35:\*.ogv=01\;35:\*.ogx=01\;35:\*.aac=01\;36:\*.au=01\;36:\*.flac=01\;36:\*.mid=01\;36:\*.midi=01\;36:\*.mka=01\;36:\*.mp3=01\;36:\*.mpc=01\;36:\*.ogg=01\;36:\*.ra=01\;36:\*.wav=01\;36:\*.axa=01\;36:\*.oga=01\;36:\*.spx=01\;36:\*.xspf=01\;36:; export LS_COLORS
MAIL=/var/spool/mail/root; export MAIL
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin; export PATH
PWD=/root; export PWD
LANG=en_US.UTF-8; export LANG
SELINUX_LEVEL_REQUESTED=; export SELINUX_LEVEL_REQUESTED
HISTCONTROL=ignoredups; export HISTCONTROL
SHLVL=1; export SHLVL
HOME=/root; export HOME
LOGNAME=root; export LOGNAME
SSH_CONNECTION=192.168.122.1\ 62021\ 192.168.122.128\ 22; export SSH_CONNECTION
LESSOPEN=\|\|/usr/bin/lesspipe.sh\ %s; export LESSOPEN
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0; export XDG_RUNTIME_DIR
cd /root || {
     echo 'Execution directory inaccessible' >&2
     exit 1
}
${SHELL:-/bin/sh} << 'marcinDELIMITER02cdeaba'
echo "hello"
cat /tmp/hello.txt
cat /etc/passwd

具体内容

这里包括了很多的环境变量,大家可以注意一下这里的PATH,有的情况我们运行的命令不在这个PATH所包括的路径下面,所以写在作业里面的命令建议使用绝对路径.

在/etc/目录下有这么一个文件,at.deny,写在这个文件里面的用户是不能使用at的.有的情况下不存在at.deny而是存在at.allow,那么只有在at.allow里面的用户才能使用at,如果两个文件都不存在的话,则只用root用户可以使用at.

除了at命令以外,还有命令是batch,batch会让系统自行选择在系统资源较空闲的时候去执行指定的任务(when the load average drops below 0.8, or the value specified in the invocation of atd.)大致意思就是当平均负载低于0.8的时候.

可以使用uptime查看平均工作负载(CPU在单位时间点里所负责的工作数量)：如果一个程序一直让CPU进行不停的运算,那么此时CPU的工作负载可能就已经达到了100%,也就是1,当我们运行两个这样的程序,那么工作负载可能就会变成2,那么CPU就需要在不同的任务之间切换啦!

[root@localhost ~]# uptime
 12:57:06 up  5:41,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05  #好吧,现在几乎没有负载
[root@localhost ~]# batch 
at> /usr/bin/updatedb
at> <EOT>
job 12 at Mon Sep  4 12:51:00 2017

同样batch同样也可以使用atq和atrm来管理.

周期性任务crond

循环周期性的任务是由cron(crond)这个系统服务控制的,因为linux上原本就有很多的循环周期性的任务,例如系统会周期性的删除/tmp目录下的临时文件.linux也给管理员和用户提供了控制循环周期性任务的命令——crontab.

服务程序cronie提供了crond守护进程及相关的辅助工具：

[frank@localhost ~]$ rpm -q cronie
cronie-1.4.11-14.el7_2.1.x86_64

确保crond守护进程(daemon)处于运行状态

在CentOS7中：

[root@localhost ~]# systemctl status crond.service
● crond.service - Command Scheduler
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/crond.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Thu 2017-08-10 07:16:37 EDT; 3 weeks 4 days ago
 Main PID: 682 (crond)
   CGroup: /system.slice/crond.service
           └─682 /usr/sbin/crond -n
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain systemd[1]: Started Command Scheduler.
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain systemd[1]: Starting Command Scheduler...
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain crond[682]: (CRON) INFO (RANDOM_DELAY will be scaled with factor 8% if used.)
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain crond[682]: (CRON) INFO (running with inotify support)

在centos6中使用：

[root@localhost ~]# service crond status    #centos7也支持

在/etc/目录下存在cron.deny,写入其中的用户不能够使用crontab命令,有的时候不存在cron.deny而存在的是cron.allow,则只有在其中的用户才能使用crontab命令.如果两个文件都存在cron.allow的优先级要比cron.deny的优先级高.

向crond提交作业的方式不同于at,它需要使用专用的配置文件,此文件有固定的格式,不建议使用文本编辑器直接编辑,要使用crontab.文本编辑器编辑保留退出时不会检查语法错误,而使用crontab保留退出会检查语法错误.

cron的任务分为两类：

1.系统cron任务,主要用户实现系统自身的维护,一般手动编辑/etc/crontab文件,如果修改后不能马上执行,可以手动的重启这个服务 systemctl restart crond；

2.用户cron任务,一般使用crontab命令.

好的,我们现在来看一下系统cron的配置文件/etc/crondtab吧!

[root@localhost ~]# 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

注意：

(1)每一行定义一个周期性的任务,共七个字段:

* * * * *：定义周期性的时间

user-name：运行任务的用户身份

command to be executed：任务

(2)此处的环境变量不同于用户登录后获得的环境,因此建议使用绝对路径,或者之定义PATH路径

(3)执行结果邮件发送给MAILTO指定的用户.

周期时间表示法则：
(1)特定值
          给定时间点有效取值范围内的值
          注意:day of week 和day of mouth一般不同时使用
(2)*
          给定时间点有效取值范围内的所有值,表示每...
(3)离散取值
           在时间点上使用逗号分隔的多个值：#,#,#
(4)连续取值
           在时间点上使用逗号分隔的多个值：#-#
(5)在指定时间上,定义步长
           /#,#即步长

注意：

(1)指定的时间点不能被步长真出时,其意义将不复存在；

(2)最小时间单位为分钟,想完成秒级人物,的需要额外借助其他的机制.

示例：

(1) 3 * * * *：每小时执行一次；每小时的第3分钟；
(2) 3 4 * * 5：每周执行一次；每周5的4点3分；
(3) 5 6 7 * *：每月执行一次；每月的7号的6点5分；
(4) 7 8 9 10 *：每年执行一次；每年的10月9号8点7分；
(5) 9 8 * * 3,7：每周三和周日的8点7分
(6) 0 8,20 * * 3,7：每周三和周日的20点和20点8分执行；
(7) 0 9-18 * * 1-5：每周一到周五的早上9点到18点
(8) */5 * * * *：每5分钟执行一次某任务；

当给用户创建一个周期性的任务的时候,会在/var/spool/cron生成一个与其用户名相同的配置文件.

下面就来讲一下crontab命令：

语法:crontab  [OPTIONS]
OPTIONS:
    -e:编辑任务
    -l：列出所有任务
    -r：移除所有的任务,即删除/var/spool/cron/USERNAME文件
    -i：在使用-r选项移除所有任务提示用户
    -u user：root用户可为指定用户管理cron任务

下面我们就来举个例子吧!

比如每分钟打印一个echo：

[frank@localhost ~]$ crontab -e
no crontab for frank - using an empty one
* * * * * echo "hello"

列出所有的任务：

[frank@localhost ~]$ crontab -l
* * * * * echo "hello"

移除所有的任务：

[frank@localhost ~]$ crontab -r
[frank@localhost ~]$ crontab -l
no crontab for frank

运行的结果以邮件通知给当前的用户,如果拒绝接受邮件,可以使用输出重定向：

COMMAND > /dev/null

注意：定义COMMAND时,如果命令需要用到%,需要对其转义,但放置于单引号中的%不用转义.

crond服务读取配置文件的位置：

一般来说,crond预设有三个地方会有执行的脚本配置,他们分别是:

/etc/crontab

/etc/cron.d/*

/var/spool/cron/*

前两个是与系统运作有关系,最后一个主要用户用自己.

下面我们来看一下/etc/cron.d/目录下的文件吧!

[root@localhost ~]# ll /etc/cron.d/
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 128 Mar 31  2016 0hourly
[root@localhost ~]# 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  #run-parts脚本会在大约5分钟内随机选择一个时间去执行/etc/cron.hourly内的所有文件

[root@localhost ~]# cat /etc/cron    #细心的朋友会发现etc目录下还有很多关于crond的文件
cron.d/       cron.daily/   cron.deny     cron.hourly/  cron.monthly/ crontab       cron.weekly/

思考：某任务在指定的时间因关机未能执行,下次开机会不会自动执行?

答案：不会!.

如果期望某时间因故未能按时执行,下次开机后无论是否到了相应时间点都要执行一次,可使用anacron实现,在 /etc/ 底下其实还有 /etc/cron.daily/, /etc/cron.weekly/, /etc/cron.monthly/,那三个目录是代表每日、每周、每月各执行一次的意思,跟 /etc/cron.hourly/ 不太一样的是,这三个目录是由 anacron 所执行的,而 anacron 的执行方式则是放在/etc/cron.hourly/0anacron 里面的.

最后的总结

个人的行为保举使用 crontab -e：如果你只是根据自己的个人需求来运行周期性的任务,而不想被其他的用户看到,建议使用crontab -e,/etc/crontab文件是大家都能读取的哦!
系统维护管理保举使用vim /etc/crontab：如果你的这个周期性的任务是系统几倍的,而且非常的重要,为了让方便管理和容易追踪,建议直接写入/etc/crontab；
自己开发的软件使用vim /etc/cron.d/newfile：如果你想要运行自己的开发的软件,那么最好的是使用全新的配置文件,并放置在/etc/cron.d目录内即可.

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