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Cron 是类 Unix 操作系统中一个强大的基于时间的任务调度器，允许用户自动在指定时间或间隔运行命令或脚本。以下是一份完整指南，帮助您理解并高效使用 cron。

什么是 Cron？

Cron 是一个守护进程（后台服务），用于执行预定命令。它通过读取名为 “crontabs”（cron 时间表）的配置文件来确定何时运行特定命令。Cron 非常适合用于：

Cron 组件

Crontab 文件

Crontab（cron 时间表）是一个配置文件，用于指定周期性运行的 shell 命令。每个用户都可以拥有自己的 crontab，同时还有一个系统级的 crontab。

编辑个人 crontab：

crontab -e

查看当前 crontab：

crontab -l

删除 crontab：

crontab -r

Crontab 语法

crontab 文件中的每一行代表一个预定任务，遵循以下格式：

* * * * * 要执行的命令
│ │ │ │ │
│ │ │ │ └─── 星期几 (0-6, 0=周日)
│ │ │ └───── 月份 (1-12)
│ │ └─────── 日期 (1-31)
│ └───────── 小时 (0-23)
└─────────── 分钟 (0-59)

每个位置可以包含：

五个时间/日期字段之后是要执行的命令。

常见 Cron 调度示例

常见 Cron 调度示例

基本时间间隔

Cron 表达式 描述 示例
* * * * * 每分钟运行 * * * * * date >> /tmp/date_log.txt
*/5 * * * * 每 5 分钟运行 */5 * * * * /scripts/check_server.sh
0 * * * * 每小时开始时运行 0 * * * * /scripts/hourly_backup.sh
0 0 * * * 每天午夜运行 0 0 * * * /scripts/daily_backup.sh
0 0 * * 0 每周日午夜运行 0 0 * * 0 /scripts/weekly_maintenance.sh
0 0 1 * * 每月第一天午夜运行 0 0 1 * * /scripts/monthly_report.sh
0 0 1 1 * 每年 1 月 1 日午夜运行 0 0 1 1 * /scripts/yearly_cleanup.sh

特定时间

Cron 表达式 描述 示例
30 8 * * 1-5 工作日（周一至周五）上午 8:30 运行 30 8 * * 1-5 /scripts/workday_start.sh
0 18 * * 1-5 工作日下午 6:00 运行 0 18 * * 1-5 /scripts/workday_end.sh
0 9-17 * * * 工作时间（上午 9 点至下午 5 点）每小时开始时运行 0 9-17 * * * /scripts/hourly_check.sh
0 0,12 * * * 午夜和中午运行 0 0,12 * * * /scripts/twice_daily.sh

多重时间规范

Cron 表达式 描述 示例
0 */4 * * * 每 4 小时运行 0 */4 * * * /scripts/periodic_task.sh
0 4,16 * * * 上午 4:00 和下午 4:00 运行 0 4,16 * * * /scripts/twice_daily_at_4.sh
15,45 * * * * 每小时的第 15 和 45 分钟运行 15,45 * * * * /scripts/quarter_hourly.sh

特殊时间规范

Cron 表达式 描述 示例
@reboot 启动时运行一次 @reboot /scripts/startup_task.sh
@yearly 或 @annually 每年运行一次（等同于 0 0 1 1 *） @yearly /scripts/annual_task.sh
@monthly 每月运行一次（等同于 0 0 1 * *） @monthly /scripts/monthly_task.sh
@weekly 每周运行一次（等同于 0 0 * * 0） @weekly /scripts/weekly_task.sh
@daily 或 @midnight 每天运行一次（等同于 0 0 * * *） @daily /scripts/daily_task.sh
@hourly 每小时运行一次（等同于 0 * * * *） @hourly /scripts/hourly_task.sh

复杂示例

Cron 表达式 描述 示例
0 0 */2 * * 每隔一天午夜运行 0 0 */2 * * /scripts/every_other_day.sh
0 3 * * 1,3,5 周一、周三和周五凌晨 3:00 运行 0 3 * * 1,3,5 /scripts/mwf_task.sh
30 23 * * 2,4 周二和周四晚上 11:30 运行 30 23 * * 2,4 /scripts/tue_thu_night.sh
45 11 1-7 * * 每月第一周上午 11:45 运行 45 11 1-7 * * /scripts/first_week_task.sh
0 20 * 10,11,12 * 10 月、11 月和 12 月晚上 8:00 运行 0 20 * 10,11,12 * /scripts/q4_evening_task.sh
0 9-17/2 * * 1-5 工作日工作时间每隔两小时运行 0 9-17/2 * * 1-5 /scripts/biweekly_workday.sh

特殊 Cron 字符串

Cron 还支持几个特殊字符串用于常见时间规范：

处理输出和错误

默认情况下，cron 通过电子邮件将命令输出发送给 crontab 的所有者。您可以将输出重定向到文件或丢弃：

# 将输出追加到日志文件
30 5 * * * /path/to/script.sh >> /path/to/logfile.log 2>&1

# 丢弃所有输出
0 12 * * * /path/to/script.sh > /dev/null 2>&1

Cron 中的环境变量

Cron 作业在最小化环境中运行，这可能导致脚本失败。您可以在 crontab 文件中设置变量：

PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
SHELL=/bin/bash
MAILTO=your-email@example.com

# 作业现在将使用这些环境变量
0 5 * * * /path/to/script.sh

Cron 安全考虑

  1. 对所有命令和脚本使用绝对路径
  2. 限制 crontab 文件权限
  3. 设置 cron 作业时遵循最小权限原则
  4. 记录和监控 cron 作业输出以便调试
  5. 考虑为敏感的 cron 作业使用专用用户

排查 Cron 作业问题

Cron 作业常见问题包括：

  1. 作业不运行：检查权限和路径
  2. 时间问题：验证时间格式是否正确
  3. 环境问题：确保设置了必要的变量
  4. 脚本错误：首先手动测试脚本

检查系统日志中的 cron 相关消息：

grep CRON /var/log/syslog

Cron 替代方案

虽然 cron 很普遍，但也有替代方案：

高级 Cron 用法

以不同用户身份运行作业

编辑其他用户的 crontab（需要 root 权限）：

sudo crontab -u username -e

系统级 Crontabs

系统级 cron 作业可以添加到：

系统 crontab 的语法包含一个额外的用户字段：

* * * * * user command-to-execute

使用特定环境运行 Cron 作业

创建包装脚本来在运行实际命令之前设置环境：

#!/bin/bash
source /home/user/.profile
cd /path/to/working/directory
/path/to/actual/command

然后从 cron 调用此包装脚本。

Cron 作业最佳实践

  1. 记录 cron 作业：添加注释说明每个作业的作用
  2. 使用描述性脚本名称：便于维护
  3. 记录输出：保存作业输出以便排查问题
  4. 监控作业执行：为关键作业实施监控
  5. 优雅处理失败：在脚本中添加错误处理
  6. 使用锁文件：当作业执行时间超出预期时防止重叠执行
  7. 考虑时区：注意系统时区设置

遵循本指南，您应该能够在类 Unix 系统上有效设置、管理和排查 cron 作业。

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