关于Linux下的crontab,你不知道的那些知识点-轻识

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实际工作中，crontab出现的问题是多种多样的，下面就深入介绍下crontab在具体工作中容易出现的问题和解决问题的办法。

一、crontab能干啥

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。

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。

关于crontab的用途，在企业实际应用中非常广泛，常见的有定时数据备份、定时系统检测、定时数据收集、定时更新配置、定时生成报表等等。

二、crontab应用实例

1、crontab使用格式

crontab常用的使用格式有如下两种：

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

选项含义如下：

-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。

2、crontab文件语法

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。

在以上各个字段中，还可以使用以下特殊字符：

? 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。

3、几个crontab例子

      0 /3 /usr/local/apache2/apachectl restart

表示每隔3个小时重启apache服务一次。

      30 3 6 /webdata/bin/backup.sh

表示每周六的3点30分执行/webdata/bin/backup.sh脚本的操作。

      0 0 1,20 fsck /dev/sdb8

表示每个月的1号和20号检查/dev/sdb8磁盘设备。

      10 5 /5 * echo "">/usr/local/apache2/log/access_log

表示每个月的5号、10号、15号、20号、25号、30号的5点10分执行清理apache日志操作。

三、系统级任务调度/etc/crontab

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。

/etc/crontab文件包括下面几行：

      SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
HOME=/
# run-parts
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly
02 4 * * * root run-parts /etc/cron.daily
22 4 * * 0 root run-parts /etc/cron.weekly
42 4 1 * * root run-parts /etc/cron.monthly

从上面的示例文件可看出，crontab的任务列表主要由两部分组成：环境变量配置与定时任务配置。可能大家在工作中更多是只用到了任务配置部分。

前四行是用来配置crond任务运行的环境变量，第一行SHELL变量指定了系统要使用哪个shell，这里是bash，第二行PATH变量指定了系统执行命令的路径，第三行MAILTO变量指定了crond的任务执行信息将通过电子邮件发送给root用户，如果MAILTO变量的值为空，则表示不发送任务执行信息给用户，第四行的HOME变量指定了在执行命令或者脚本时使用的主目录。第六至九行就是crontab执行格式的具体写法。

四、crontab调试解析神器

通常在使用crontab添加任务时，我们会依靠自己已有知识编写定时语句。当需要测试语句是否正确时，还需要在服务器上不断调试，，这种方式太不高效了。有没有一款工具，只要我们给出语句，就能告诉具体执行时间以及对错呢？还真有，下面介绍一款老外开发的crontab在线解析工具。

工具地址：https://crontab.guru

给出这个工具的截图如下：

五、crontab使用的各种坑

1、环境变量问题

当我们刚使用crontab时，运维老鸟们一般会告知所有命令尽量都使用绝对路径，以防错误。这是为什么？这就和我们下面要谈的环境变量有关了。

首先，获取shell终端环境变量，内容如下：

      [root@SparkWorker1 dylogs]# env
XDG_SESSION_ID=1629
HOSTNAME=SparkWorker1
TERM=linux
SHELL=/bin/bash
HISTSIZE=1000
SSH_CLIENT=172.16.213.132 50080 22
HADOOP_PREFIX=/opt/hadoop/current
CATALINA_BASE=/opt/hadoop/current/share/hadoop/httpfs/tomcat
SSH_TTY=/dev/pts/1
QT_GRAPHICSSYSTEM_CHECKED=1
USER=root
MAIL=/var/spool/mail/root
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/java/default/bin:/opt/hadoop/current/bin:/opt/hadoop/current/sbin:/root/bin
PWD=/data/dylogs
LANG=zh_CN.UTF-8
HOME=/root

要获取crontab环境变量信息，可以设置如下计划任务：

      * * * * * /usr/bin/env > /tmp/env.txt

等待片刻，env.txt输出内容如下：

      [root@SparkWorker1 dylogs]# cat /tmp/env.txt
XDG_SESSION_ID=1729
SHELL=/bin/sh
USER=root
PATH=/usr/bin:/bin
PWD=/root
LANG=zh_CN.UTF-8
SHLVL=1
HOME=/root
LOGNAME=root
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0
_=/usr/bin/env

从上面输出结果可知，shell命令行的PATH值为

      PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/java/default/bin:/opt/hadoop/current/bin:/opt/hadoop/current/sbin:/root/bin

而crontab中的PATH值为：

      PATH=/usr/bin:/bin

对比crontab环境变量与shell终端环境变量的输出，可以发现两者的差异很大。大家可能遇到过，在shell命令行执行脚本都没有问题，而放到crontab后却执行异常，或者执行失败，此时，我们就需要考虑是否命令涉及的环境变量在crontab和shell命令行间存在差异。

例如，我们在crontab中执行了如下定时任务：

      20 16 * * * php autosave.php

而如果我们的php是安装在/usr/local/bin/目录下的话，那么上面这个定时任务由于无法找到php命令，会运行失败。

那么，知道了环境变量问题，可能导致计划任务无法正常执行，怎么才能避免这个问题呢，这个交给大家一个终极大招，可以在crontab中加入如下配置，保证你的计划任务执行不会出现环境变量问题：

      * * * * * source /$HOME/.bash_profile && command

这个其实是在执行计划任务命令之前，先加载了用户环境变量信息，由此可保证所有环境变量都可正常加载。

2、定时时间配置误区

时间是crontab的核心，稍微配置不当，就会出现问题，先看在整点时间设置时可能出现的错误，例如，设定每天2点执行一次任务，很多朋友可能这么写过：

      * 2 * * * command

很明显，这个时间写法是错误的，当我们听到每天2点执行一次某任务时，很多人会把重点放在2点，而忽略了执行一次的需求。上面这个定时任务他会在2点开始执行，每分钟执行一次，总共执行60次。

正确的写法应该是这样的：

      0 2 * * * command

这个才表示每天2点0分执行command对应的任务。

3、特殊符号%问题

%在crontab中是特殊符号，具体含义如下：

第一个%表示标准输入的开始，其余%表示换行符，看下面两个例子：

      * * * * * cat >> /tmp/cat.txt 2>&1 % stdin out

查看/tmp/cat.txt的内容为：

      stdin out

再看下面这个例子：

      * * * * * cat >> /tmp/cat1.txt 2>&1 % stdin out 1 % stdin out 2 % stdin out 3

查看 /tmp/cat1.txt的内容如下：

      stdin out 1
stdin out 2
stdin out 3

有输出内容可知，第一个%表示标准输入的开始，其余%表示换行符。

既然"%"是特殊字符,那么在crontab中使用时，就要特别注意，怎么使用这些特殊字符呢，很明显，使用转移字符即可，例如：

      * * * * * cat >> /tmp/cat2.txt 2>&1 % Special character escape \%.

查看输出/tmp/cat2.txt 输出内容如下：

      Special character escape %.

可以看到，执行成功了，并成功避开这个坑了。

4、关于crontab的输出重定向

在crontab执行的计划任务中，有些任务如果不做输出重定向，那么原本会输出到屏幕的信息，会以邮件的形式输出到某个文件中，例如，执行下面这个计划任务：

      * * * * * /bin/date

这个计划任务是没有做输出重定向的，他的主要用途是输出时间，由于没有配置输出重定向，那么这个时间信息默认将以邮件的形式输出到/var/spool/mail/$USER（这个$USER对应的是系统用户，这里是root用户）文件中，大致内容如下：

      From root@SparkWorker1.localdomain Fri Sep 21 12:58:02 2022
Return-Path: <root@SparkWorker1.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@SparkWorker1.localdomain
Received: by SparkWorker1.localdomain (Postfix, from userid 0)
id F2745192AE; Fri, 21 Sep 2022 12:58:01 +0800 (CST)
From: "(Cron Daemon)" <root@SparkWorker1.localdomain>
To: root@SparkWorker1.localdomain
Subject: Cron <root@SparkWorker1> /bin/date
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Auto-Submitted: auto-generated
Precedence: bulk
X-Cron-Env: <XDG_SESSION_ID=1820>
X-Cron-Env: <XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0>
X-Cron-Env: <LANG=zh_CN.UTF-8>
X-Cron-Env: <SHELL=/bin/sh>
X-Cron-Env: <HOME=/root>
X-Cron-Env: <PATH=/usr/bin:/bin>
X-Cron-Env: <LOGNAME=root>
X-Cron-Env: <USER=root>
Message-Id: <20220921045801.F2745192AE@SparkWorker1.localdomain>
Date: Fri, 21 Sep 2022 12:58:01 +0800 (CST)
2022年 09月 21日 星期五 12:58:01 CST

由此可见，输出内容还是很多的，如遇到任务有大量输出的话，会占用大量磁盘空间，显然，这个邮件输出最好关闭，怎么关闭呢，只需设置MAILTO环境变量为空即可，上面的计划任务，可做如下修改：

      MAILTO=""
* * * * * /bin/date

这样，就不会发邮件信息到/var/spool/mail/$USER下了，但是问题并没有彻底解决，关闭mail功能后，输出内容将继续写入到/var/spool/clientmqueue中，长期下去，可能占满分区的inode资源，导致任务无法执行。

为了避免此类问题发生，建议任务都加上输出重定向，例如，可以在crontab文件中设置如下形式，忽略日志输出：

      0 */3 * * * /usr/local/apache2/apachectl restart >/dev/null 2>&1

其中，“/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。

5、调试crontab问题的一般思路

要解决crontab相关异常问题，可按照如下思路进行调试：

（1）通过/var/log/cron日志确认任务是否执行

（2）如未执行则分析定时语句，是否是环境变量问题、特殊字符问题、时间配置问题、权限问题等。

（3）确认crond服务开启，如果定时语句也正确，检查crond服务是否开启。

Systemd方式(centos7及以上)

      [root@SparkWorker1 spool]# systemctl status crond.service

SysVinit方式(centos7以下)

      [root@SparkWorker1 spool]# service crond status

（4）确认定时任务中命令是否执行成功

这个问题可通过输出获取错误信息进行调试，方法就是利用重定向获取输出，然后进行分析。举例如下：

      * * * * * python /usr/local/dyserver/dypos.py >> /tmp/dypos.log 2>&1

通过加上“/tmp/dypos.log 2>&1”，就可以很快定位问题，因为这个dypos.py脚本在执行的时候会把错误信息都输出到dypos.log 中，接着查看dypos.log文件，问题一目了然：

      [root@SparkWorker1 spool]# cat /tmp/dypos.log
/bin/sh: python: 未找到命令
/bin/sh: python: 未找到命令

显示python命令没有找到，很明显的就可以确定是环境变量的问题。这种方式定位问题非常有效。

来源：运维漫谈

关于Linux下的crontab,你不知道的那些知识点