在計算機的使用過程中，經常會有一些計劃中的任務需要在將來的某個時間執行，linux中提供了一些方法來設定定時任務。

[[180018]]

1、at

命令at從文件或標準輸入中讀取命令并在將來的一個時間執行，只執行一次。at的正常執行需要有守護進程atd：

#安裝at 
yum install -y at 或 apt-get install at -y 
#啟動守護進程 
service atd start 或 systemctl start atd 
#查看是否開機啟動(關于systemctl請看這一篇) 
chkconfig --list|grep atd 或 systemctl list-unit-files|grep atd 
#設置開機啟動 
chkconfig --level 235 atd on 或 systemctl enable atd  

如果不使用管道|或指定選項-f的話，at的執行將會是交互式的，需要在at的提示符下輸入命令：

[root@centos7 temp]# at now +2 minutes #執行at并指定執行時刻為現在時間的后兩分鐘 
at> echo hello world > /root/temp/file #手動輸入命令并回車 
at> <EOT>                              #ctrl+d 結束輸入 
job 9 at Thu Dec 22 14:05:00 2016      #顯示任務號及執行時間 
[root@centos7 temp]#   

選項-l或命令atq查詢任務

[root@centos7 temp]# atq 
9       Thu Dec 22 14:05:00 2016 a root  

到達時間后任務被執行，生成一個新文件file并保存echo的輸出內容

[root@centos7 temp]# ls -l file  
-rw-r--r-- 1 root root 12 12月 22 14:05 file 
[root@centos7 temp]# cat file  
hello world 
[root@centos7 temp]#   

at指定時間的方法很豐富，可以是

1)hh:mm小時:分鐘(當天，如果時間已過，則在第二天執行)

2)midnight(深夜),noon(中午),teatime(下午茶時間，下午4點),today,tomorrow等

3)12小時計時制，時間后加am(上午)或pm(下午)

4)指定具體執行日期mm/dd/yy(月/日/年)或dd.mm.yy(日.月.年)

5)相對計時法now + n units，now是現在時刻，n為數字，units是單位(minutes、hours、days、weeks)

如明天下午2點20分執行創建一個目錄

[root@centos7 temp]# at 02:20pm tomorrow 
at> mkdir /root/temp/X 
at> <EOT> 
job 11 at Fri Dec 23 14:20:00 2016  

選項-d或命令atrm表示刪除任務

[root@centos7 temp]# at -d 11 #刪除11號任務(上例) 
[root@centos7 temp]# atq 
[root@centos7 temp]#   

可以使用管道|或選項-f讓at從標準輸入或文件中獲得任務

[root@centos7 temp]# cat test.txt  
echo hello world > /root/temp/file 
[root@centos7 temp]# at -f test.txt 5pm +2 days 
job 12 at Sat Dec 24 17:00:00 2016 
[root@centos7 temp]# cat test.txt|at 16:20 12/23/16 
job 13 at Fri Dec 23 16:20:00 2016  

atd通過兩個文件/etc/at.allow和/etc/at.deny來決定系統中哪些用戶可以使用at設置定時任務，它首先檢查/etc/at.allow，如果文件存在，則只有文件中列出的用戶(每行一個用戶名)，才能使用at;如果不存在，則檢查文件/etc/at.deny，不在此文件中的所有用戶都可以使用at。如果/etc/at.deny是空文件，則表示系統中所有用戶都可以使用at;如果/etc/at.deny文件也不存在，則只有超級用戶(root)才能使用at。

2、crontab

命令crontab用來設置、移除、列出服務crond表格，crond服務的作用類似atd，區別的地方在于crond可以設置任務多次執行。相對來說比atd更常用。

同樣需要啟動服務crond

[root@centos7 temp]# ps -ef|grep [c]rond 
root       733     1  0 12月20 ?      00:00:00 /usr/sbin/crond -n  

系統中每個用戶都可以擁有自己的cron table，同atd類似，crond也有兩個文件/etc/cron.allow和/etc/cron.deny用來限制用戶使用cron，規則也和atd的兩個文件相同。

選項-l表示列出當前用戶的cron表項

選項-u表示指定用戶

[root@centos7 ~]# crontab -l -u learner 
no crontab for learner 
[root@centos7 ~]#  

選項-e表示編輯用戶的cron table。編輯時系統會選定默認編輯器，在筆者的環境中是vi

通過直接編輯文件/etc/crontab可以設置系統級別的cron table。

使用crontab -e的方式編輯時，會在/tmp下面生成一個臨時文件，保存后crond會將內容寫入到/var/spool/cron下面一個和用戶名同名的文件中，crond會在保存時做語法檢查。這也是推薦的設置定時任務的用法。

語法：

* * * * * command 

每一行表示一個任務，以符號#開頭的行表示注釋，不生效。每個生效行都形如上面所示，一行被分為6部分，其中：

***部分表示分鐘(0-59)，* 表示每分鐘 
第二部分表示小時(0-23)，* 表示每小時 
第三部分表示日(1-31)，  * 表示每天 
第四部分表示月(1-12)，  * 表示每月 
第五部分表示周幾(0-6,0表示周日)，* 表示一周中每天 
第六部分表示要執行的任務  

關于時間設置的前五部分中，除了*表示當前部分的任意時間外，還支持另外三個符號/、,、-分別表示每隔、時間點A和時間點B、時間點A到時間點B。

如每隔3分鐘測試10.0.1.252的連通性，并將結果追加輸出到/root/252.log中

[root@centos7 ~]# crontab -e 
*/3 * * * * /usr/bin/ping -c1 10.0.1.252 &>> /root/252.log  

保存后會有crontab: installing new crontab字樣出現。注意六個部分都不能為空，命令***寫絕對路徑，編輯普通用戶的定時任務時，要注意命令的執行權限。

如一月份到五月份，每周2和周5凌晨2:30執行備份任務

30 2 * 1-5 2,5 /bin/bash /root/temp/backup.sh 

這里將備份任務寫入到腳本/root/temp/backup.sh中執行

如3-6月和9-12月，每周一到周五12點到14點，每2分鐘執行一次刷新任務

*/2 12-14 * 3-6,9-12 1-5 /bin/bash /root/temp/refresh.sh 

混合使用日期時間及特殊符號，可以組合出大多數想要的時間。

查看定時任務

[root@centos7 ~]# crontab -l 
*/3 * * * * /usr/bin/ping -c1 10.0.1.252 &>> /root/252.log 
30 2 * 1-5 2,5 /bin/bash /root/temp/backup.sh 
*/2 12-14 * 3-6,9-12 1-5 /bin/bash /root/temp/refresh.sh  

選項-r表示刪除定時任務

[root@centos7 ~]# crontab -r 
[root@centos7 ~]# crontab -l 
no crontab for root  

使用crontab時經常會遇到的一個問題是，在命令行下能夠正常執行的命令或腳本，設置了定時任務時卻不能正常執行。造成這種情況的原因一般是因為crond為命令或腳本設置了與登錄shell不同的環境變量

[root@centos7 ~]# head -3 /etc/crontab  
SHELL=/bin/bash 
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin 
MAILTO=root 
[root@centos7 ~]# 
[root@centos7 ~]# echo $PATH 
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin 
[root@centos7 ~]#  

這里crond的PATH和shell中的值不同，PATH環境變量定義了shell執行命令時搜索命令的路徑。關于環境變量更多的內容，將在shell編程的文章里詳細說明。

對于系統級別的定時任務，這些任務更加重要，大部分linux系統在/etc中包含了一系列與 cron有關的子目錄：/etc/cron.{hourly,daily,weekly,monthly}，目錄中的文件定義了每小時、每天、每周、每月需要運行的腳本，運行這些任務的精確時間在文件/etc/crontab中指定。如：

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  

對于24小時開機的服務器來說，這些任務的定期運行，保證了服務器的穩定性。但注意到這些任務的執行一般都在凌晨，對于經常需要關機的linux計算機(如筆記本)來說，很可能在需要運行cron的時候處于關機狀態，cron得不到運行，時間長了會導致系統變慢。對于這樣的系統，linux引入了另一個工具anacron來負責執行系統定時任務。

anacron的目的并不是完全替代cron，是作為cron的一個補充。anacron的任務定義在文件/etc/anacrontab中：

# /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  

與cron是作為守護進程運行的不同，anacron是作為普通進程運行并終止的。對于定義的每個任務，anacron在系統啟動后將會檢查應當運行的任務，判斷上一次運行到現在的時間是否超過了預定天數(/etc/anacrontab中任務行***列)，如果大于預定天數，則會延遲一個時間(/etc/anacrontab中任務行第二列)之后運行該任務。這樣就保證了任務的執行。關于anacron的更多內容，請查閱相關文檔。

3、systemd.timer

crond和atd服務基于分鐘的，意思是說它們每分鐘醒來一次檢查是否有任務需要執行。如果有任務的執行需要精確到秒，crond和atd是無能為力的。在基于systemd的系統上，可以通過計時器systemd.timer來實現精確到秒的計劃任務。

上一篇文章中我們提到了systemd中服務單元的概念，在這里我們需要用到其中的兩種：.service和.timer。其中.service負責配置需要運行的任務，.timer負責配置執行時間。

我們先看一個例子：

創建任務腳本

[root@centos7 temp]# cat /root/temp/ping252.sh  
#!/bin/bash 
ping -c1 10.0.1.252 &>> /root/temp/252.log  

配置服務.service

[root@centos7 temp]# cd /usr/lib/systemd/system 
[root@centos7 system]# cat ping252.service  
[Unit] 
Description=ping 252 
 
[Service] 
Type=simple 
ExecStart=/root/temp/ping252.sh 
[root@centos7 system]#   

配置計時器.timer

[root@centos7 temp]# cd /usr/lib/systemd/system 
[root@centos7 system]# cat ping252.timer  
[Unit] 
Description=ping 252 every 30s 
 
[Timer] 
# Time to wait after enable this unit 
OnActiveSec=60 
# Time between running each consecutive time 
OnUnitActiveSec=30 
Unit=ping252.service 
 
[Install] 
WantedBy=multi-user.target 
[root@centos7 system]#   

啟用計時器

[root@centos7 system]# systemctl enable ping252.timer 
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ping252.timer to /usr/lib/systemd/system/ping252.timer. 
[root@centos7 system]# systemctl start ping252.timer  

查看

#計時器 
[root@centos7 system]# systemctl status ping252.timer 
● ping252.timer - ping 252 every 30s 
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ping252.timer; enabled; vendor preset: disabled) 
   Active: active (waiting) since 五 2016-12-23 14:27:26 CST; 3min 42s ago 
 
12月 23 14:27:26 centos7 systemd[1]: Started ping 252 every 30s. 
12月 23 14:27:26 centos7 systemd[1]: Starting ping 252 every 30s. 
#服務 
[root@centos7 system]# systemctl status ping252 
● ping252.service - ping 252 
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ping252.service; static; vendor preset: disabled) 
   Active: active (running) since 五 2016-12-23 14:35:38 CST; 2ms ago 
 Main PID: 11494 (ping252.sh) 
   CGroup: /system.slice/ping252.service 
           └─11494 /bin/bash /root/temp/ping252.sh 
 
12月 23 14:35:38 centos7 systemd[1]: Started ping 252. 
12月 23 14:35:38 centos7 systemd[1]: Starting ping 252...  

停用

[root@centos7 system]# systemctl disable ping252.timer  
Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ping252.timer. 
[root@centos7 system]# systemctl stop ping252.timer 
[root@centos7 system]#   

計時器啟用1分鐘之后看到/root/temp/252.log文件的生成，之后每隔30秒都有內容寫入。systemd的服務單元配置文件中被不同的標簽分隔成不同的配置區塊，其中：

[Unit] 標簽下指定了不依賴于特定類型的通用配置信息，比如例子中兩個文件都指定了一個選項Description=表示描述信息。

[Install] 標簽下保存了本單元的安裝信息，其中WantedBy=表示當使用systemctl enable命令啟用該單元時，會在指定的目標的.wants/或.requires/下創建對應的符號鏈接(如上例)。這么做的結果是：當指定的目標啟動時本單元也會被啟動。

除了這兩個所有配置文件都可以設置的標簽外(其余選項可以通過命令man 5 systemd.unit查看)，每個服務單元還有一個特定單元類型的標簽，比如我們例子中.service文件中的[Service]和.timer文件中的[Timer]。

[Service] 標簽下Type=后的值指明了執行方式，設置為simple并配合ExecStart=表明指定的程序(我們例子中的腳本)將不會fork()而啟動;如果設置為oneshot表明只執行一次(類似at)，如果需要讓systemd在服務進程退出之后仍然認為該服務處于激活狀態，則還需要設置RemainAfterExit=yes。其余選項請用命令man 5 systemd.service查看

[Timer]標簽中可以指定多種單調定時器，所謂"單調時間"的意思是從開機那一刻(零點)起， 只要系統正在運行，該時間就不斷的單調均勻遞增(但在系統休眠時此時間保持不變)，永遠不會往后退，并且與時區也沒有關系。 即使在系統運行的過程中，用戶向前/向后修改系統時間，也不會對"單調時間"產生任何影響。包括：

OnActiveSec=       表示相對于本單元被啟用的時間點 
OnBootSec=         表示相對于機器被啟動的時間點 
OnStartupSec=      表示相對于systemd被***啟動的時間點 
OnUnitActiveSec=   表示相對于匹配單元(本標簽下Unit=指定的單元)***一次被啟動的時間點 
OnUnitInactiveSec= 表示相對于匹配單元(本標簽下Unit=指定的單元)***一次被停止的時間點  

我們的例子中使用了其中的兩個OnActiveSec=60和OnUnitActiveSec=30指定本單元在啟用之后60秒調用Unit=后的單元，并在此單元被啟用后每隔30秒再次啟用它，達到了定時周期性的執行的目的。

這些定時器后指定的時間單位可以是：us(微秒), ms(毫秒), s(秒), m(分), h(時), d(天), w(周), month(月), y(年)。如果省略了單位，則表示使用默認單位‘秒’。可以寫成5h 30min表示之后的5小時30分鐘。

[Timer]標簽下還可以設置基于掛鐘時間(wall clock)的日歷定時器OnCalendar=，所謂"掛鐘時間"是指真實世界中墻上掛鐘的時間， 在操作系統中實際上就是系統時間，這個時間是操作系統在啟動時從主板的時鐘芯片中讀取的。由于這個時間是可以手動修改的，所以，這個時間既不一定是單調遞增的、也不一定是均勻遞增的。其時間格式可以是：

Thu,Fri 2012-*-1,5 11:12:13  #表示2012年任意月份的1日和5日，如果是星期四或星期五，則在時間11:12:13執行 
*-*-* *:*:00                 #表示每分鐘 
*-*-* 00:00:00               #表示每天 
*-01,07-01 00:00:00          #表示每半年 
*:0/15                       #表示每15分鐘 
12,14,13:20,10,30            #表示12/13/14點的10分、20分、30分 
Mon,Fri *-01/2-01,03 *:30:45 #表示任意年份奇數月份的1日和3日，如果是周一或周五，則在每小時的30分45秒執行  

單調定時器和日歷定時器的其他內容可以通過命令man 7 systemd.time查詢

Unit=后指明了與此計時器相關聯的服務單元(我們例子中的ping252.service)。

服務單元中的大部分設置選項允許指定多次，不相沖突的情況下將均生效，如.timer中可以設置多個Unit表示這些服務單元共用一個計時器。

另外[Timer]標簽下還可以設置選項Persistent=，它只對OnCalendar=指令定義的日歷定時器有意義。如果設為yes(默認值為no)，則表示將匹配單元的上次觸發時間***保存在磁盤上。 這樣，當定時器單元再次被啟動時， 如果匹配單元本應該在定時器單元停止期間至少被啟動一次， 那么將立即啟動匹配單元。 這樣就不會因為關機而錯過必須執行的任務。(類似于anacron的功能)

關于定時器的更多選項可以通過man systemd.timer查看

使用systemd.timer設置定時任務可以代替atd和crond的所有功能，另外systemd還接管了許多其他服務，這些內容超出了本篇的范圍，在以后的文章中如果涉及到相關的內容，會有相應的介紹。