转载  关于 Linux 下的 crontab,你不知道的那些知识点

分类:linux    126人阅读    IT小君  2022-12-22 20:44

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:

图片

好用不好用,你试试就知道。

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 09 21 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。

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