定時任務(wù)的使用場景非常廣泛，比如定時發(fā)送郵件，定時清理日志等等，在持續(xù)集成中，可以定時地觸發(fā)測試任務(wù)，比如希望在每天晚上下班時間執(zhí)行自動化用例。本文通過介紹linux cron定時來了解cron定時相關(guān)概念。

Linux Crontab 定時任務(wù)

cron來源于希臘語chronos，意思是時間。在類Unix的操作系統(tǒng)中，可以使用cron 服務(wù)器來實現(xiàn)定時執(zhí)行任務(wù)。crontab文件存放cron指令，執(zhí)行周期命令的守護進程crond負(fù)責(zé)激活這些任務(wù)，定期檢查是否有任務(wù)執(zhí)行。

crond 服務(wù)

crond 服務(wù)是用來執(zhí)行周期任務(wù)或等待處理某些事件的一個守護進程，crontab 命令需要 crond 服務(wù)支持。centos7中一般是默認(rèn)安裝的，可以使用 rpm 命令查看是否安裝：

$ rpm -qa | grep crontab
crontabs-1.11-6.20121102git.el7.noarch

查看crond 服務(wù)狀態(tài)：

# centos7
systemctl status crond.service 

# centos6
service crond status

啟動crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl start  crond.service

# centos6
service crond start

停止crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl stop  crond.service

# centos6
service crond stop

重啟crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl restart  crond.service

# centos6
service crond restart

重載crond 服務(wù)：

# centos7
systemctl reload  crond.service

# centos6
service crond reload

crontab相關(guān)文件

cron 服務(wù)主要包括以下文件目錄：

/var/spool/cron：用戶定義的crontab文件存放目錄
/etc/cron.d：存放要執(zhí)行的crontab文件或腳本
/etc/crontab：系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度的配置文件
/etc/anacrontab：anacron配置文件
/etc/cron.deny：列出不允許使用crontab命令的用戶
/etc/cron.daily：每天執(zhí)行一次的腳本
/etc/cron.hourly：每小時執(zhí)行一次的腳本
/etc/cron.monthly：每月執(zhí)行一次的腳本
/etc/cron.weekly：每星期執(zhí)行一次的腳本

/etc/crontab文件負(fù)責(zé)管理和維護任務(wù)：

$ 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

其中：

SHELL變量指定系統(tǒng)使用的shell版本
PATH指定系統(tǒng)執(zhí)行命令的路徑
MAILTO指定郵件發(fā)送的用戶，如果為root，郵件會發(fā)送到/var/spool/mail/root文件中

cron表達(dá)式

用戶定義的crontab文件保存在 /var/spool/cron 目錄中，每個crontab任務(wù)以創(chuàng)建者的名字命名。crontab文件中每一行都代表一項任務(wù)，每條命令包括6個字段，前5個代表時間，第6個字段是要執(zhí)行的命令。

五顆星：* * * * *

第1顆星：分鐘 minute，取值 0~59；
第2顆星：小時 hour，取值 0~23；
第3顆星：天 day，取值 1~31；
第4顆星：月 month，取值 1~12；
第5顆星：星期 week，取值 0~7，0 和 7 都表示星期天。

可以使用4種操作符：

* ：當(dāng)前代表的所有取值范圍內(nèi)的數(shù)字
/：需要間隔的數(shù)字
-：某個區(qū)間，比如1-3表示1, 2, 3
,：分散的數(shù)字，可以不連續(xù)，比如1, 3, 5

下面舉幾個例子：

# 每5分鐘構(gòu)建一次
H/5 * * * *

# 每2小時構(gòu)建一次
H H/2 * * *

# 每天8點到22點，每2小時構(gòu)建一次
H 8-22/2 * * *

# 每天8點，22點各構(gòu)建一次
H 8,22 * * *

crontab命令

crontab 命令用來配置定時任務(wù)，語法如下：

crontab [options] file
crontab [options]

常用options：

-u <user> ：定義用戶
-e：編輯 crontab表
-l：列出用戶crontab表
-r：刪除用戶crontab表
-i：刪除提示
-n <hostname> 設(shè)置用戶crontab主機名
-c：獲取運行用戶crontab的主機名
-s：selinux 上下文
-x <mask> ：開啟調(diào)試

crontab定時示例

先寫一個用于采集CPU性能信息的腳本（cpu_Perf.sh）：

#!/bin/bash
mpstat -P ALL 1 2 >> /var/cron/perf.log

下面來添加一個定時任務(wù)：

執(zhí)行命令crontab -e ，輸入下面的cron表達(dá)式，每分鐘執(zhí)行一次CPU性能采集腳本：

* * * * * /var/cron/cpu_Perf.sh

保存。命令保存到了 /var/spool/cron/ 目錄下的root文件中(當(dāng)前用戶為root)：

$ cat /var/spool/cron/root 
* * * * * /var/cron/cpu_Perf.sh
$ crontab -l
* * * * * /var/cron/cpu_Perf.sh

保存成功后，每一分鐘就會執(zhí)行一次腳本。

Linux anacron 定時任務(wù)

如果服務(wù)器關(guān)機或者無法運行任務(wù)，定時任務(wù)就不會執(zhí)行，服務(wù)器恢復(fù)后，定時任務(wù)不會執(zhí)行沒有執(zhí)行的定時任務(wù)。這種場景下可以使用anacron命令，它與crond功能相同，增加了執(zhí)行被跳過任務(wù)的功能。一旦服務(wù)器啟動，anacron就會檢查配置的定時任務(wù)是否錯過了上一次執(zhí)行，如果有，將立即運行這個任務(wù)，且只運行一次(不管錯過了多少個周期)。

也就是說， anacron 是用來保證由于系統(tǒng)原因?qū)е洛e過的定時任務(wù)可以在系統(tǒng)正常后執(zhí)行的服務(wù)。

anacron命令

可以使用 anacron 命令來管理 anacron 服務(wù)，語法格式如下：

anacron [options] [job] ...
anacron -T [-t anacrontab-file]

options選項：

-s：串行調(diào)用任務(wù)
-f：強制執(zhí)行任務(wù)，忽略設(shè)置的周期
-n：沒有delay執(zhí)行任務(wù)，隱含調(diào)用了-s參數(shù)
-d：把信息輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備和系統(tǒng)日志中
-q：禁止向標(biāo)準(zhǔn)輸出發(fā)送消息，只能和-d選項配合使用。
-u：更新時間戳但不執(zhí)行任務(wù)
-V：打印版本信息
-h：打印幫助信息
-t <file> ：使用指定的配置文件，忽略默認(rèn)的/etc/anacrontab文件。
-T：Anacrontab測試
-S <dir>：指定存放timestamp文件的路徑

job 是 /etc/anacrontab 文件中定義的工作名 job-identifier

anacron執(zhí)行過程

下面來介紹一下anacron的執(zhí)行過程：

1、根據(jù)腳本需要執(zhí)行的頻率，將腳本安裝到/etc/cron.[hourly|daily|weekly|monthly] 目錄中：

/etc/cron.hourly
/etc/cron.daily
/etc/cron.monthly
/etc/cron.weekly

2、crond 服務(wù)會執(zhí)行/etc/cron.d/0hourly 中指定的cron 任務(wù)，

$ 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

每小時運行一次 run-parts 程序，而 run-parts 程序執(zhí)行 /etc/cron.hourly 中的所有的shell腳本。

/etc/cron.hourly 目錄中包含 0anacron 腳本：

$ ls /etc/cron.hourly
0anacron  mcelog.cron

3、 0anacron 腳本通過 /etc/anacrontab 配置文件來運行anacron程序。

$ 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
# the jobs will be started during the following hours only
START_HOURS_RANGE=3-22

#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

RANDOM_DELAY=45 ：表示最大隨機延遲時間為45分鐘。
START_HOURS_RANGE=3-22 : 執(zhí)行的時間范圍為03:00—22:00

/etc/anacrontab 配置文件執(zhí)行cron.[daily|weekly|monthly] 目錄中的可執(zhí)行文件。

anacron的監(jiān)測周期為每天、每周和每月，每天執(zhí)行一次/etc/cron.daily 目錄中的程序，每周執(zhí)行一次 /etc/cron.weekly 中的程序，每月執(zhí)行一次 /etc/cron.monthly 中的程序。

anacron不能在指定某個時間運行某個程序，它的設(shè)計目的是在特定的時間間隔運行某個程序，例如每天，每周日或者每月第一天的03:00運行某個程序。如果因為某種原因（關(guān)機或者服務(wù)器異常）沒有執(zhí)行，anacron會在服務(wù)器正常后運行一次錯過的執(zhí)行。

那么，anacron 是如何判斷這些定時任務(wù)錯過了執(zhí)行呢？

其實是通過讀取上次執(zhí)行 anacron 的時間記錄文件，通過兩個時間的差值判斷是否超過指定間隔時間（1天、1周和1月）。

/var/spool/anacron/ 目錄中的 cron.[daily|weekly|monthly] 文件記錄了上一次執(zhí)行 cron任務(wù) 的時間：

$ ls /var/spool/anacron/
cron.daily  cron.monthly  cron.weekly
$ cat /var/spool/anacron/cron.daily
20211123

cron表達(dá)式應(yīng)用

前面介紹了在Linux中通常用 crond 服務(wù)來實現(xiàn)任務(wù)定時執(zhí)行，在很多場景都會用到定時任務(wù)，比如定時提醒，定時發(fā)送郵件等。比如Python中可以使用APScheduler庫執(zhí)行定時任務(wù)，JAVA可以使用Quartz框架實現(xiàn)，Go語言使用 github.com/robfig/cron 包。

在持續(xù)測試平臺Jenkins中經(jīng)常會配置定時執(zhí)行任務(wù)，下面簡單介紹一下Jenkins定時構(gòu)建配置方法。