Linux任务计划与周期性执行


纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。

Linux任务计划与周期性执行


  • 计划任务:指在未来的特定时间里,执行一次某一特定任务。当然,如果同一任务需要在不同时间点执行执行两次、三次或多次,可以视为多个一次看待。
  • 周期性任务:指某一任务需要周期性的执行。周期性可以是以分、时、天等为单位,但又不限于这些单位。

1. 任务分类

未来的某时间点执行一次任务

  • at
  • batch

周期性运行某任务

  • crontab
  • anacron

2. 定点执行任务

2.1 at命令

2.1.1 命令详解

格式:
at [option] TIME

  • TIME - HH:MM [YYYY-mm-dd] - noon, midnight, teatime - tomorrow - now+#{minutes,hours,days, OR weeks}
  • option - -q
    QUEUE - -l
    列出指定队列中等待运行的作业 - -d
    删除指定的作业 - -c
    查看具体作业任务 - -f /path/from/somefile
    从指定的文件中读取任务

**注意**:作业的执行结果以邮件通知给相关用户


2.1.2 atd 的启动与 at 运行的方式

atd 的启动

  • 要使用一次性计划任务时,我们的 Linux 系统上面必须要有负责这个计划任务的服务,那就是 atd 服务。
  • 不过并非所有的 Linux distributions 都默认会把他打开的,所以,某些时刻我们需要手动将 atd 服务激活才行。
# 激活的方法
/etc/init.d/atd start
/etc/init.d/atd restart
  • 配置一下启动时就启动这个服务,免得每次重新启动都得再来一次
    • chkconfig atd on

at 的运行方式

  • 既然是计划任务,那么应该会有任务执行的方式,并且将这些任务排进行程表中。那么产生计划任务的方式是怎么进行的?

    • 事实上,我们使用 at 这个命令来产生所要运行的计划任务,并将这个计划任务以文字档的方式写 /var/spool/at/目录内,该工作便能等待 atd 这个服务的取用与运行了。
  • 不过,并不是所有的人都可以进行 at 计划任务。除非是你认可的帐号,否则先不要让他们使用 at 命令。那怎么达到使用 at 的可控呢?

    • 利用 /etc/at.allow/etc/at.deny 这两个文件来进行 at 的使用限制。
    • 加上这两个文件后, at 的工作情况如下所示
      • 1)先找寻 /etc/at.allow 这个文件,写在这个文件中的使用者才能使用 at命令 ,否则不能使用 at ,即使没有写在 at.deny 当中。
      • 2)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 的使用者则不能使用 at ,而没有在这个 at.deny 文件中的使用者,就可以使用 at 命令了。
      • 3)如果两个文件都不存在,那么只有 root 可以使用 at 这个命令。
    • 透过这个说明,我们知道 /etc/at.allow 是管理较为严格的方式,而 /etc/at.deny 则较为松散 ,因为帐号没有在该文件中,就能够运行 at 了。
    • 在一般的 distributions 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,意思是允许所有人使用 at 命令的意思 。
    • 不过,万一你不希望有某些使用者使用 at 的话,将那个使用者的帐号写入 /etc/at.deny 即可,一个帐号写一行。

2.1.3 实战演示

# 实例1:三天后的下午 5 点锺执行 /bin/ls
[[email protected] ~]# at 5pm+3 days
at> /bin/ls
at> <EOT>
job 7 at 2016-04-08 17:00

# 实例2:明天17点钟,输出时间到指定文件内
[[email protected] ~]# at 17:20 tomorrow
at> date >/root/2013.log
at> <EOT>
job 8 at 2016-04-06 17:20

# 实例3:计划任务设定后,在没有执行之前我们可以用atq命令来查看系统没有执行工作任务
[[email protected] ~]# atq
8       2013-01-06 17:20 a root
7       2013-01-08 17:00 a root

# 实例4:删除已经设置的任务
[[email protected] ~]# atq
8       2013-01-06 17:20 a root
7       2013-01-08 17:00 a root
[[email protected] ~]# atrm 7
[[email protected] ~]# atq
8       2013-01-06 17:20 a root

# 实例5:显示已经设置的任务内容
[[email protected] ~]# at -c 8
#!/bin/sh
date >/root/2013.log

2.2 batch命令

batch 命令用于在指定时间,当系统不繁忙时执行任务,用法与 at 相似。

语法

  • batch(选项)(参数)

选项

  • -f
    指定包含具体指令的任务文件
  • -q
    指定新任务的队列名称
  • -m
    任务执行完后向用户发送 E-mail

参数

  • 日期时间:指定任务执行的日期时间

实例

# batch
at> echo 1234
at> <EOF>
at> job 5 at Sun Apr 28 08:49:00 2013

3. 周期性任务计划

相关的程序包

  • cronie: 主程序包,提供了 crond 守护进程及相关辅助工具
  • cronie-anacron:cronie 的补充程序,用于监控cronie任务执行状况;如cronie中的任务在过去该运行的时间点未能正常运行,则anacron会随后启动一次此任务
  • crontabs:包含 CentOS 提供系统维护任务

确保 crond 守护处于运行状态

  • CentOS 7
    • systemctl status crond
  • CentOS 6
    • service crond status

计划要周期性执行的任务提交给 crond,由其来实现到点运行

  • 系统 cron 任务:系统维护作业
    • /etc/crontab
  • 用户 cron 任务
    • crontab命令

用户 cron

  • crontab命令定义,每个用户都有专用的 cron 任务文件:/var/spool/cron/USERNAME

系统 cron 任务

# 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

Linux任务计划与周期性执行

实战演示

# 晚上9点10分运行echo命令;
10 21 * * *    gentoo /bin/echo "Howdy!"

时间表示法:
    (1) 特定值
        给定时间点有效取值范围内的值
    (2) *
        给定时间点上有效取值范围内的所有值
        表示"每..."
    (3) 离散取值:,
        #,#,#
    (4) 连续取值:-
        #-#
    (5) 在指定时间范围上,定义步长
        /#: #即为步长

# 每3小时echo命令;
0 */3 * * * gentoo /bin/echo "howdy!"

3.1 crontab命令

3.1.1 命令详解

格式
crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i]
参数选项

  • -l
    列出所有任务
  • -e
    编辑任务
  • -r
    移除所有任务
  • -i
    -r一同使用,以交互式模式让用户有选择地移除指定任务
  • -u user
    root可运行,代为为指定用户管理cron任务

3.1.2 注意几下

注意一下

  • cron任务 - 对于 cron 任务来讲,%有特殊用途 - 如果在命令中要使用%,则需要转义 - 不过,如果把%放置于单引号中,也可以不用转义
  • 运行结果以邮件通知给相关用户 - (1) COMMAND > /dev/null - (2) COMMAND &> /dev/null

注意两下

  • 1)如果使用crontab编辑计划任务或直接修改/etc/crontab文件后,计划任务没有生效 - 可能需要重启一下crond服务:service crond restart
  • 2)当编写/etc/crontab文件的时候,不要漏了指定执行计划任务的用户,这是和直接用crontab -e编辑不同的
  • 3)某用户(如root)用crontab -e编辑的计划任务存放在/var/spool/cron/root文件下。但最好不要直接编辑它,因为crond执行的时候,会在/tmp目录中建立需要的临时文件,直接编辑会对此有影响,甚至出错
  • 4)cron执行的每一项工作都会被纪录到/var/log/cron这个日志文件中,可以从这个文件查看命令执行的状态

3.1.3 注意事项

注意环境变量问题

  • 有时我们创建了一个crontab,但是这个任务却无法自动执行,而手动执行这个任务却没有问题,这种情况一般是由于在crontab文件中没有配置环境变量引起的
  • crontab文件中定义多个调度任务时,需要特别注环境变量的设置,因为我们手动执行某个任务时,是在当前shell环境下进行的,程序当然能找到环境变量,而系统自动执行任务调度时,是不会加载任何环境变量的,因此,就需要在crontab文件中指定任务运行所需的所有环境变量,这样,系统执行任务调度时就没有问题了
  • 不要假定cron知道所需要的特殊环境,它其实并不知道。所以你要保证在shelll脚本中提供所有必要的路径和环境变量,除了一些自动设置的全局变量
  • 所以注意如下 3 点 - 1)脚本中涉及文件路径时写全局路径 - 2)脚本执行要用到java或其他环境变量时,通过source命令引入环境变量 - 3)当手动执行脚本 OK,但是crontab死活不执行时,很可能是环境变量惹的祸,可尝试在crontab中直接引入环境变量解决问题
# 脚本执行要用到java或其他环境变量时,通过source命令引入环境变量
cat start_cbp.sh
!/bin/sh
source /etc/profile
export RUN_CONF=/home/d139/conf/platform/cbp/cbp_jboss.conf
/usr/local/jboss-4.0.5/bin/run.sh -c mev &

# 当手动执行脚本OK,但是crontab死活不执行时,很可能是环境变量惹的祸,可尝试在crontab中直接引入环境变量解决问题。
0 * * * * . /etc/profile;/bin/sh /var/www/java/audit_no_count/bin/restart_audit.sh

注意清理系统用户的邮件日志

  • 每条任务调度执行完毕,系统都会将任务输出信息通过电子邮件的形式发送给当前系统用户,这样日积月累,日志信息会非常大,可能会影响系统的正常运行,因此,将每条任务进行重定向处理非常重要
  • 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

系统级任务调度与用户级任务调度

  • 系统级任务调度主要完成系统的一些维护操作,用户级任务调度主要完成用户自定义的一些任务
  • 可以将用户级任务调度放到系统级任务调度来完成(不建议这么做),但是反过来却不行,root用户的任务调度操作可以通过crontab –uroot –e来设置,也可以将调度任务直接写入/etc/crontab文件
  • 需要注意的是,如果要定义一个定时重启系统的任务,就必须将任务放到/etc/crontab文件,即使在root用户下创建一个定时重启系统的任务也是无效的

其他注意事项

  • 新创建的cron job,不会马上执行,至少要过 2 分钟才执行。如果重启 cron 则马上执行
  • crontab失效时,可以尝试/etc/init.d/crond restart解决问题。或者查看日志看某个job有没有执行/报错tail -f /var/log/cron
  • 千万别乱运行crontab -r。它从 Crontab 目录(/var/spool/cron)中删除用户的 Crontab 文件,删除了该用户的所有crontab都没了
  • crontab%是有特殊含义的,表示换行的意思。如果要用的话必须进行**转义%**,如经常用的date '+%Y%m%d'在 crontab 里是不会执行的,应该换成date '+%Y%m%d'
  • 更新系统时间时区后需要重启cron,在 ubuntu 中服务名为cron

3.1.4 实战演示

(1) 如何在秒级别运行任务?
* * * * * for min in 0 1 2; do echo "hi"; sleep 20; done

(2) 如何实现每7分钟运行一次任务?
sleep命令:
    sleep NUMBER[SUFFIX]...
    SUFFIX:
        s: 秒, 默认
        m: 分
        h: 小时
        d: 天
# 实例1:每1分钟执行一次myCommand
* * * * * myCommand

# 实例2:每小时的第3和第15分钟执行
3,15 * * * * myCommand

# 实例3:在上午8点到11点的第3和第15分钟执行
3,15 8-11 * * * myCommand

# 实例4:每隔两天的上午8点到11点的第3和第15分钟执行
3,15 8-11 */2  *  * myCommand

# 实例5:每周一上午8点到11点的第3和第15分钟执行
3,15 8-11 * * 1 myCommand

# 实例6:每晚的21:30重启smb
30 21 * * * /etc/init.d/smb restart

# 实例7:每月1、10、22日的4 : 45重启smb
45 4 1,10,22 * * /etc/init.d/smb restart

# 实例8:每周六、周日的1 : 10重启smb
10 1 * * 6,0 /etc/init.d/smb restart

# 实例9:每天18 : 00至23 : 00之间每隔30分钟重启smb
0,30 18-23 * * * /etc/init.d/smb restart

# 实例10:每星期六的晚上11 : 00 pm重启smb
0 23 * * 6 /etc/init.d/smb restart

# 实例11:每一小时重启smb
* */1 * * * /etc/init.d/smb restart

# 实例12:晚上11点到早上7点之间,每隔一小时重启smb
* 23-7/1 * * * /etc/init.d/smb restart
# 1.安排一个cron每个星期日下午5点执行
0 17 * * sun  /scripts/script.sh

# 2.选定执行某几个月里每分钟执行执行
* * * jan,may,aug *  /script/script.sh

# 3.安排一个cron来选定每周内完成
0 17 * * sun,fri  /script/script.sh

# 4.安排一个cron在每月的第一个星期日执行
0 2 * * sun  [ $(date +%d) -le 07 ] && /script/script.sh

# 5.单条cron上执行多任务
* * * * * /scripts/script.sh; /scripts/scrit2.sh

# 6.每年/每月/每周/每日/每时
@yearly /scripts/script.sh
@monthly /scripts/script.sh
@weekly /bin/script.sh
@daily /scripts/script.sh
@hourly /scripts/script.sh

# 7.安排任务在系统重新启动时执行
@reboot /scripts/script.sh

# 8.重定向Cron结果指定的电子邮件帐户
MAIL=escape
0 2 * * * /script/backup.sh

3.2 调度异步任务 anacron

anacron 用于不能全天候开机的电脑,替代完成 cron 命令的守护进程

  • 由于常规的计划任务通常被安排在午夜执行,如果计算机当时没有开机就不会运行这些任务。
  • anacron 的目的就在于运行这些计划任务,并考虑计算机关机时间。请注意 anacron 会在启动机器之后,频频执行此类活动,有可能导致计算机反应迟缓
  • 这也正是/etc/anacrontab 文件中的任务以 nice 命令开头的原因,这样可以减小它们执行优先级进而限制它们对系统的影响
  • 注意,该文件的格式和 /etc/crontab不完全相同,如果对 anacron有特殊需求设定,可参看 anacrontab(5) 手册

优先级和 nice

  • Unix 系统(包括Linux)都是多任务,多用户系统。实际上,几个进程可以并行执行,而且属于不同的用户:内核隔离并管理不同进程对资源的访问。
  • 作为完成该任务的一部分,就产生了优先级的概念,它允许按需求将某些进程排在其他进程前面。如果已知一个进程可以在低优先级运行,可以通过 nice 程序来指定。该程序会享有很少的 CPU 时间,对其他正在运行的进程影响也更小。当然,如果没有其他进程在运行,程序也不会被人为停住。
  • nice 会给优先级添加”niceness“:正值优先级(从1到19逐渐降低优先级,而负值(从-1到-20增加优先级-但是仅有超级用户可以使用负值优先级。除非特别指明, nice 将当前优先级加10

anacron/etc/anacrontab

  • anacron 其实是一支程序并非一个服务,这支程序在 CentOS 当中已经进入 crontab 的排程,可以这样追踪看看

Linux任务计划与周期性执行

  • anacron 的语法

Linux任务计划与周期性执行

  • 所以我们发现其实 /etc/cron.daily/0anacron 仅进行时间戳记的升级,而没有进行任何 anacron 的动作! 在我们的 CentOS 中,anacron 的进行其实是在启动完成后才进行的一项工作任务,你也可以将 anacron 排入 crontab 的排程中。但是为了担心 anacron 误判时间参数,因此 /etc/cron.daily/ 里面的 anacron 才会在档名之前加个 0 (0anacron),让 anacron 最先进行!就是为了让时间戳记先升级!以避免 anacron 误判 crontab 尚未进行任何工作的意思。

** 配置文件/etc/anacrontab**

# 配置文件/etc/anacrontab

# cat /etc/anacrontab
SHELL=/bin/sh
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root

# 1一个每天任务 65:开机以后的65分钟执行
1 65 cron.daily run-parts /etc/cron.daily
7 70 cron.weekly run-parts /etc/cron.weekly
30 75 cron.monthly run-parts /etc/cron.monthly

注意事项

  • 安装 anacron 软件包会禁用 cron/etc/cron.hourly/, /etc/cron.daily/, /etc/cron.weekly/, 和 /etc/cron.monthly/目录中的脚本
  • 避免 anacroncron重复运行这些脚本。 cron 命令仍然可用并处理其他计划任务,特别是用户安排的计划任务

4. mail 命令

4.1 快速入门

电子邮件服务

  • smtp: simple mail transmission protocol, 用于传送邮件
  • pop3: Post Office Protocol
  • imap4:Internet Mail Access Protocol

格式
mailx [-s 'SUBJECT'] username[@hostname]

  • 邮件正文的生成 - (1) 直接给出,Ctrl+d - (2) 输入重定向 - (3) 通过管道 - echo -e "How are you?\nHow old are you?" | mail

4.2 命令解析

mail命令是命令行的电子邮件发送和接收工具,操作的界面不像elmpine那么容易使用,但功能非常完整。

语法
mail(选项)(参数)

选项

  • -b<地址>
    指定密件副本的收信人地址
  • -c<地址>
    指定副本的收信人地址
  • -f<邮件文件>
    读取指定邮件文件中的邮件
  • -i
    不显示终端发出的信息
  • -I
    使用互动模式
  • -n
    程序使用时,不使用mail.rc文件中的设置
  • -N
    阅读邮件时,不显示邮件的标题
  • -s<邮件主题>
    指定邮件的主题
  • -u<用户帐号>
    读取指定用户的邮件
  • -v
    执行时,显示详细的信息

参数

  • 邮件地址:收信人的电子邮箱地址

实战演示

使用一下三种方式都可以给外部邮箱进行邮件发送,但因为前面 2 中都是直接在shell中敲入邮件内容,因此无法输入中文,即使我们使用粘贴的方式输入了中文,那么收到的邮件也是乱码的。但第 3 种方式,我们可以在window下编辑好邮件内容后,放到linux下,再进行发送,这样就可以正常发送中文了。不过目前邮件的中文标题暂时没有找到解决办法。

  • 直接使用 shell 当编辑器
    • 第一行是输入的命令中,-s表示邮件的主题,后面的[email protected]则是邮件的接收人
    • 输入完这行命令后回车,会进入邮件正文的编写,可以输入任何文字,比如上面的两行。
    • 当邮件正文输入完成后,需要按CTRL+D结束输入,此时会提示你输入Cc地址,即邮件抄送地址,没有直接回车就完成了邮件的发送。
mail -s "Hello from linuxde.net by shell" [email protected]
> hello,this is the content of mail.
> welcome to www.linux.com
  • 使用管道进行邮件发送
    • 使用管道直接敲入这行命令即可完成邮件的发送,其中echo后的是邮件正文
echo "hello,this is the content of mail.welcome to www.linux.com" | mail -s "Hello from linuxde.net by pipe" [email protected]
  • 使用文件进行邮件发送
    • 使用下面的命令后,我们就可以把 mail.txt 文件的内容作为邮件的内容发送给[email protected]
mail -s "Hello from linuxde.net by file" [email protected] < mail.txt

文章作者: Escape
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