linux 计划任务

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一、什么是计划任务

每个人在生活当中或多或少都有一些工作，有的工作是按照一定周期循环的，例如每天固定时间的闹铃、工作打卡等等；有的工作则是临时发生的，例如刚好有亲友到访，需要你在一个特定的时间去车站迎接！这个时候 Linux 的计划任务就可以派上场了！在不考虑硬件与我们服务器的连接状态下，我们的 Linux 可以帮你提醒很多任务，那么 Linux 的例行性工作是如何进行的？Linux 是通过 crontab 与 at 命令来实现的

at：

​at 是个可以处理仅执行一次就结束工作的命令，需要一个叫 atd 的服务支持，所以这个服务要启动

crontab：

​crontab 这个命令所设定的工作将会按照一定的周期去执行！可循环的时间为分钟、小时、日期、每周、每月等。crontab 除了可以使用命令执行外，也可以通过编辑 /etc/crontab 来支持。与 at 相同，crontab 也需要一个叫 crond 的服务

那么计划任务在系统当中到底有什么作用呢？

1、进行日志的切割 (log rotate)：
Linux 会主动的将系统所发生的各种信息都记录到日志中。随着使用时间的增长，日志文件会越来越大！我们知道大型文件不但占容量还会造成读写效能的困扰，因此适时的将日志文件数据挪一挪，让旧的数据与新的数据分别存放，这样既能记录日志信息又能提高读写效率。这就是 logrotate 的任务！

2、日志文件分析 logwatch 的任务： 如果系统发生了问题等，绝大部分的错误信息都会被记录到日志文件中，因此系统管理员的重要任务之一就是分析日志。但你不可能手动通过 vim 等软件去查看日志文件，因为数据量太大！我们可以通过一个叫“logwatch”的程序分析日志信息，在启动邮件服务的前提下，你的 root 老是会收到标题为 logwatch 的信件

3、建立 locate 的数据库：
有时候我们会通过 locate 命令来查询文件。而文件名数据库是放置到 /var/lib/mlocate/ 中。这个数据库也是通过计划任务定期的执行 updatedb 命令去更新的

4、RPM 软件日志文件的建立：

系统会经常安装或卸载软件包。为了方便查询，系统也会将这些软件包的名称进行记录！所以计划任务也会定期帮助我们更新 rpm 数据库

5、移除临时文件：
软件在运行中会产生一些临时文件，但是当这个软件关闭时，这些临时文件可能并不会主动的被删除。有些时候这些文件对于系统来讲没有什么用处了，还占用磁盘空间。系统通过计划任务来定期来删除这些临时文件！

二、仅执行一次的计划任务

首先，我们先来谈谈仅运行一次的计划任务 at

2.1、atd 的启动与 at 运行的方式

在使用 at 之前我们要确保 atd 服务是运行的，这个需要我们去检查一下，因为并不是所有的发行版 linux 默认都是开启这个服务的，但是在 CentOS 中是默认开启的

[root@zutuanxue ~]# systemctl status atd
● atd.service - Job spooling tools
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/atd.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Mon 2020-01-13 09:34:03 CST; 1h 17min ago
# 查询 atd 服务的状态 

[root@zutuanxue ~]# systemctl is-enabled atd
enabled

# 查询是否开启默认启动 

如果没有启动
[root@zutuanxue ~]# systemctl start atd  
# 启动 
[root@zutuanxue ~]# systemctl enable atd
# 设置为开启启动 

at 的工作模式

at 在运行的时候会将定义好的工作以文本文件的方式写入 /var/spool/at/ 目录内，该工作便能等待 atd 这个服务的调用，但是出于安全考虑，并不是所有的人都可以使用 at 计划任务！所以系统给我们提供了两个文件 /etc/at.allow 与 /etc/at.deny 来进行 at 的使用限制！加上这两个文件后，at 的工作情况其实是这样的：

先找寻 /etc/at.allow 这个文件，写在这个文件中的用户才能使用 at，没有在这个文件中的用户则不能使用 at (即使没有写在 at.deny 当中)；

如果 /etc/at.allow 不存在，就寻找 /etc/at.deny 这个文件，若写在这个 at.deny 的用户则不能使用 at，而没有在这个 at.deny 文件中的用户，就可以使用 at；

如果两个文件都不存在，那么只有 root 可以使用 at 这个命令。

在大多数发行版当中，由于假设系统上的所有用户都是可信任的，因此系统通常会保留一个空的 /etc/at.deny 文件，允许所有人使用 at。如果有需要的话可以手动建立 at.allow 文件

2.2、at 的使用

单一计划任务的进行就使用 at 这个命令！将 at 加上一个时间即可！基本的语法如下：

[root@zutuanxue ~]# at  [-mldv] TIME  
[root@zutuanxue ~]# at -c 工作序号 
选项与参数：-m：当 at 的工作完成后，发邮件通知用户，需要 mail 服务
-l：at -l 相当于 atq，查看用户使用 at 定制的工作
-d：at -d 相当于 atrm，删除一个工作；-v：详细信息；-c：查看指定工作的具体内容。TIME：时间格式  
		HH:MM      ex> 16:00    
		在今天指定的时刻进行，若该时刻已超过，则明天的这个时间进行此工作。HH:MM  YYYY-MM-DD   ex> 16:00 2021-07-30    
		指定在某年某月的某一天的时间进行该工作！HH:MM[am|pm] [Month] [Date]  ex>  04am Jun 15    			另外一种年月日和时间的指定方式     
		HH:MM[am|pm] + number [minutes|hours|days|weeks]    		ex> now  + 5 minutes 	五分钟之后
		ex> 04am + 3 days    	三天后的上午四点  

at 在使用过程中的时间指定很重要，另外在使用过程中如果涉及到路径的指定，强烈建议使用绝对路径，定义完成 at 之后使用键盘上的 ctrl+ d 结束

1、at 的管理

有的时候我用 at 定义完计划任务之后，发现命令有错误，此时我们就可以使用 atq 与 atrm 进行管理。

[root@zutuanxue ~]# atq  
[root@zutuanxue ~]# atrm 工作编号 
[root@zutuanxue at]# atq
2	Fri Feb 21 16:00:00 2020 a root
# 在 2020-02-21 的 16:00 有一项工作，该项工作是 root 设置的，工作编号为 2 
[root@zutuanxue ~]# atrm 2  
[root@zutuanxue ~]# atq  # 没有任何信息，表示该工作被移除了！

这样，你可以利用 atq 来查询，利用 atrm 来删除，利用 at 来直接定义计划任务但是如果系统当前非常忙碌话，能不能让指定的工作在较闲的时候执行呢？那就是 batch！

2、batch：系统有空时才进行后台任务

batch 是 at 的一个辅助工具，也是利用 at 进行工作的，只是加入一些判断功能。它会在 CPU 的工作负载小于 0.8 的时候，才执行指定的工作！这个负载指的是 CPU 在单一时间点所负责的工作数量。不是 CPU 的使用率！比如说，如果我运行一个程序，这个程序可以使 CPU 的使用率持续达到 100%，但是 CPU 的负载接近与 1，因为 CPU 仅负责一个工作，而我同时运行了两个这样的程序，那么 CPU 的使用率还是 100%，但是工作负载则变成 2 了。

也就是说，当 CPU 的负载越大，CPU 必须要在不同的工作之间进行频繁的切换。所以会非常忙碌！而用户还要额外进行 at 完成工作，就不太合理！所以才有 batch 命令的产生！

CentOS 从 7 开始，batch 已经不再支持时间参数了，所以我们在使用 batch 定制计划任务的时候可以这样输入

root@zutuanxue at]# batch
warning: commands will be executed using /bin/sh
at> cp /etc/passwd /root
at> <EOT>
job 4 at Mon Jan 13 11:31:00 2020
[root@zutuanxue at]# cd
[root@zutuanxue ~]# ls
公共  模板  视频  图片  文档  下载  音乐  桌面  anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg  passwd

所以，batch 可以通过 cpu 负载自动判断是否可以执行指定的工作。

三、周期执行的计划任务

相对于 at 是仅执行一次的工作，周期执行的计划任务则是由 crond 这个系统服务来控制的。同样各位在使用的时候也要确认一下此服务的状态

[root@zutuanxue ~]# systemctl status crond
● crond.service - Command Scheduler
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/crond.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Mon 2020-01-13 09:34:03 CST; 2h 0min ago
[root@zutuanxue ~]# systemctl is-enabled crond
enabled

3.1、如何使用

用户使用的是 crontab 这个命令来定义周期性的计划任务，但是为了安全性的问题，与 at 同样的，我们可以限制使用 crontab 的用户账号！使用的限制数据有：

/etc/cron.allow：
将可以使用 crontab 的账号写入其中，若不在这个文件内的用户则不可使用 crontab；

/etc/cron.deny：
将不可以使用 crontab 的账号写入其中，若未记录到这个文件当中的用户，就可以使用 crontab。

与 at 一样，以优先级来说，/etc/cron.allow 比 /etc/cron.deny 要高，一般系统默认是提供 /etc/cron.deny，你可以将允许使用 crontab 用户写入 /etc/cron.deny 当中，一个账号一行。crontab 建立计划任务会存放在 /var/spool/cron/ 目录中，

crontab 的使用:

[root@zutuanxue ~]# crontab
-u：只有 root 可以使用，指定其它用户的名称
-e：建立计划任务  
-l：查看计划任务  
-r：删除所有计划任务，若只删除一项，只能使用 - e 进行编辑  
[root@zutuanxue ~]# crontab -e
# 执行后会打开一个 vim 的页面，每个任务一行  
0	12 	* 	*  *			cp	/etc/passwd /root
分 时 日 	月 周				工作内容

编辑完毕之后输入“:wq”保存退出，在 cron 中每项工作 (每行) 的格式都是具有六个字段，这六个字段的意义为：

意义	分钟	小时	日期	月份	周	命令
范围	0-59	0-23	1-31	1-12	0-7	工作内容

比较有趣的是那个『周』！周的数字为 0 或 7 时，都代表『星期天』的意思！另外，还有一些辅助的字符，大概有底下这些：

特殊字符	含义
*(星号)	代表任何时刻
,(逗号)	代表分隔时段的意思。如 3:00 与 6:00 时，就是：0 3,6 * * *
-(减号)	代表一段时间范围内，如：8 点到 12 点之间的每小时的 20 分都进行一项工作：20 8-12 * * *
/n(斜线)	n 代表数字，间隔的单位的意思，如每五分钟进行一次，则：*/5 * * * * 也可以写成 0-59/

[root@zutuanxue ~]# crontab -l		#查看 root 的计划任务 
0 16 1 * *	cp /etc/passwd /root
root@zutuanxue ~]# crontab -u oracle -l	
# 查看指定用户的计划任务 
no crontab for oracle
[root@zutuanxue ~]# crontab -r	#删除所有计划任务 
[root@zutuanxue ~]# crontab -l
no crontab for root

注意：crontab 在使用的时候如果遇到路径，同样建议使用绝对路径，如果只是要删除某个项目，使用 crontab -e 来重新编辑，如果使用 -r 的参数，是会将所有的 crontab 内容都删掉。

3.2、系统的配置文件：/etc/crontab, /etc/cron.d/*

crontab - e 是针对用户 来设计的，系统的计划任务是通过 /etc/crontab 文件来实现的，我们只要编辑 /etc/crontab 这个文件就可以，由于 cron 的最低检测时间是分钟，所以编辑好这个文件，系统就会自动定期执行了

[root@zutuanxue ~]# 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

与 crontab - e 的内容类似，但是多了几个部分

SHELL=/bin/bash			shell 类型
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin	执行文件搜索位置
MAILTO=root		发生错误时通知邮件发送给谁

*  *  *  *  * user-name  command to be executed
# 比 crontab - e 多了一个执行者的身份，因为并不是所有工作都需要 root 用户去执行 

额外的文件

crond 有三个相关联的地方，他们分别是：

/etc/crontab 系统计划任务的配置文件

/etc/cron.d/ 此目录和下面的几个目录都是系统计划任务存放运行脚本的位置。

/etc/cron.hourly/

/etc/cron.daily/

/etc/cron.weekly/

/etc/cron.monthly/

/var/spool/cron/* 用户定制的计划任务存放位置

四、anacron

有些时候，在 cron 需要执行相应工作的时候，你的系统关机了，该如何处理？这个时候就需要使用 anacron

4.1、什么是 anacron

anacron 并不是用来取代 crontab 的，anacron 存在的目的就在于处理由于一些原因导致 cron 无法完成的工作

其实 anacron 也是每个小时被 crond 执行一次，然后 anacron 再去检测相关的工作任务有没有被执行，如果有未完成的工作，就执行该工作任务，执行完毕或无须执行任何工作时，anacron 就停止了。我们可以通过 /etc/cron.d/0hourly 的内容查看到

[root@zutuanxue ~]# 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

由于 anacron 默认会以一天、七天、一个月为期去检测系统未进行的 crontab 任务，因此对于某些特殊的使用环境非常有帮助。

那么 anacron 又是怎么知道我们的系统何时关机？这就得要使用 anacron 读取的时间记录文件 (timestamps) 了！anacron 会去分析现在的时间与时间记录文件所记载的上次执行 anacron 的时间，两者比较后若发现有差异，那就是在某些时刻没有进行 crontab！此时 anacron 就会开始执行未进行的 crontab 任务了！

4.2、anacron 与 /etc/anacrontab

anacron 其实是一个程序并非一个服务！这个程序在系统当中已经加入 crontab 的工作！同时 anacron 会每个小时被主动执行一次！所以 anacron 的配置文件应该放置在 /etc/cron.hourly 目录中

[root@zutuanxue ~]# cat /etc/cron.hourly/0anacron 
#!/bin/sh
# Check whether 0anacron was run today already
.
.
.
/usr/sbin/anacron -s
实际上，也仅仅是执行 anacron - s 命令，这个命令会根据 /etc/anacrontab 文件的定义去执行各项工作

anacrontab

[root@zutuanxue ~]# cat /etc/anacrontab 
# /etc/anacrontab: configuration file for anacron

# See anacron(8) and anacrontab(5) for details.

SHELL=/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		# 最大随机延迟时间，单位是分钟 
# the jobs will be started during the following hours only
START_HOURS_RANGE=3-22	# 仅执行延迟多少个小时之内的任务 

#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
间隔时间 (天)	延迟时间 (分钟)	工作名称	执行的内容

以 /etc/cron.daily/ 那一行的为例

每隔一天，在开机后的第 5 分钟去执行 cron.daily 目录下的脚本