Linux 黑话解释：什么是定时任务

大理姐姐 發表於 2024-2-21 00:00:00

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在本期的《Linux 黑话解释》系列文章中，你将了解到 Linux 中的<ruby>定时任务<rt>cron job</rt></ruby>功能。你将通过学习编辑 <code>crontab</code> 文件来创建定时任务。
<h3 class="mume-header" id="%E4%BD%95%E4%B8%BA%E5%AE%9A%E6%97%B6%E4%BB%BB%E5%8A%A1">
何为定时任务</h3>

<code>cron</code> 是一个用于按计划运行短小且快速的命令的实用命令行工具。该工具是一个方便、经典的系统管理工具，通过和其他工具结合使用可以自动运行各式各样的任务。比如，有些人通过把 <code>rsync</code> 和 <code>cron</code> 结合使用，在特定的时间自动创建每日备份和每周备份。也有些人使用 <code>cron</code> 来分析服务器日志，并且结合邮件系统功能，在日志检测到错误时自动发送告警邮件。

<code>cron</code> 就如同“瑞士军刀”一样，可以多场景多样化使用。尽可能发挥你的想象，去挖掘它的功能。

其实 <code>cron</code> 的使用很容易上手，只需要几秒钟。不过在我们开始上手之前，先来讨论下几个经常容易混淆的概念。
<h3 class="mume-header" id="cron-%E5%AE%9A%E6%97%B6%E4%BB%BB%E5%8A%A1-crontab">
cron、定时任务、crontab</h3>

有三个术语比较容易混淆：<code>cron</code>、定时任务和 <code>crontab</code>，让我们来看看它们的含义：
<table border="1" cellpadding="4">
<thead><tr>
<th>
术语</th>
<th>
含义</th>
</tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td>
<code>cron</code>
</td>
<td>
这是安装在系统上的实际执行定时任务的守护进程。</td>
</tr>
<tr>
<td>
定时任务</td>
<td>
“任务”是指一段启动并运行的程序。<code>cron</code> 可以按照约定的时间计划运行各种任务，这样的任务通常叫做“定时任务”。</td>
</tr>
<tr>
<td>
crontab</td>
<td>
这是一个文件，用于定义定时任务。一个 <code>crontab</code> 文件可以通过表格形式（每一行就是一个定时任务）定义多个定时任务。</td>
</tr>
</tbody>
</table>

来看一个简单例子：创建一个定时任务，每小时向 <code>crontabl_log.txt</code> 文件打印 <code>Linux is cool!</code>。
<ol class="linenums">
<li class="L0">
<code>0 * * * * echo "Linux is Cool!" >> ~/crontab_log.txt</code>
</li>
</ol>

是不是这么个简单定时任务的例子都让你感到惊恐，这是因为你需要懂得如何去读懂一个定时任务的属性。

我将在后文中讲述这个基础理论知识。
<h3 class="mume-header" id="%E4%B8%8A%E6%89%8B-cron">
上手 cron</h3>

我们通过另一个例子来看看 <code>cron</code> 如何工作。

为了创建定时任务（或者说 <code>cron</code> 将要执行的命令任务），你只需要运行：
<ol class="linenums">
<li class="L0">
<code>crontab -e</code>
</li>
</ol>

这将会打开一个文件，用于编辑定时任务：

<img title="Linux 黑话解释：什么是定时任务" alt="Linux 黑话解释：什么是定时任务" border="0" height="auto" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/img/202305/20ce0f38bd0f305c4fecdda95b4fd177.jpg" width="auto">

Crontab default view

其中，所有以 <code>#</code> 开头的行都是注释，用于指导你如何使用 <code>cron</code>，如果觉得没用可以删除它们。

我们将创建如下任务，作为我们的第一个定时任务：
<ol class="linenums">
<li class="L0">
<code>* * * * * touch ~/crontab_test</code>
</li>
</ol>

让我快速看看该任务将会做什么：

定时任务都是以 “分钟小时天月周命令” 形式呈现：
<ul>
<li>
分钟：指该任务在哪一分钟会被执行。所以，该值为 <code>0</code> 则代表在每个小时开始时运行，<code>5</code> 则代表在每个小时的第 5 分钟会运行。</li>
<li>
小时：指该任务在一天中的哪个小时会被执行，取值范围为 <code>0-23</code>。没有 <code>24</code> 的原因是 <code>23</code> 时的末尾是半夜 <code>11:59</code>，然后就是每天的开始 <code>0</code> 时。分钟的取值范围定义逻辑与之类似。</li>
<li>
天：指一个月中的哪一天执行该任务，取值范围是 <code>1-31</code>（不同于前面的分钟和小时从 <code>0</code> 开始取值）。</li>
<li>
月：指该任务在哪个月被执行，取值范围是 <code>1-12</code>。</li>
<li>
周：指该任务在星期几被执行，从周日开始算起，取值范围是 <code>0-6</code>（分别对应周日、周一到周六）。</li>
<li>
命令：是你想要运行的命令任务。 </li>
</ul>

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如果想对 “分钟小时天月周” 部分有更详细的理解，可以参考 Crontab guru 网站，该网站可以帮助你理解正在执行什么。

接着之前的例子 <code>* * * * * touch ~/crontab_test</code>，表示每分钟创建一次 <code>~/crontab_test</code> 文件。

让我们将该任务编辑进 <code>crontab</code> 然后看看执行结果：

<img title="Linux 黑话解释：什么是定时任务" alt="Linux 黑话解释：什么是定时任务" border="0" height="auto" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/img/202305/f79a701ff0161507ba68b104de508bf3.jpg" width="auto">

等到下一分钟，你就会发现你的家目录下多了文件 <code>crontab_test</code>:

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这便是 <code>cron</code> 的基础应用示例。
<h3 class="mume-header" id="%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%AE%9E%E7%94%A8%E7%9A%84%E5%AE%9A%E6%97%B6%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E7%A4%BA%E4%BE%8B">
一个实用的定时任务示例</h3>

假设你想创建一个脚本，用于拷贝多个目录内容到一个路径并打包作为备份，该如何实现？

通过 <code>cron</code> 定时任务就可以很容易实现该功能。

请看如下脚本：
<ol class="linenums">
<li class="L0">
<code>#!/usr/bin/bash</code>
</li>
<li class="L1">
<code>echo "Backing up..."</code>
</li>
<li class="L2">
<code>mkdir -p ~/.local/tmp/</code>
</li>
<li class="L3">
<code>tar -Pc ~/Documents/ -f ~/.local/tmp/backup.gz</code>
</li>
</ol>

该脚本做了如下事情：
<ol>
<li>
确保备份路径目录 <code>~/.local/tmp/</code> 存在。</li>
<li>
将目录 <code>~/Documents/</code> 下的所有内容打包至文件 <code>~/.local/tmp/backup.gz</code>。</li>
</ol>

我们先来手动运行该脚本，看看它到底如何工作。

首先，我们在家目录（<code>~</code>）下创建该脚本，命令为 <code>backup_script</code>，如下图所示：

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然后编辑 <code>backup_script</code> 脚本，写入上面那个脚本代码。

接着，赋予 <code>backup_script</code> 可执行权限：

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最后运行脚本 <code>~/backup_script</code>，进行功能验证：

<img title="Linux 黑话解释：什么是定时任务" alt="Linux 黑话解释：什么是定时任务" border="0" height="auto" src="https://zhuji.jb51.net/uploads/img/202305/2e3c1c63400ef022a77cf876d8065668.jpg">

你可以通过运行命令 <code>tar -xf ~/.local/tmp/backup.gz -C <output_dir></code> 来进行备份恢复，这里 <code><output_dir></code> 是指文件要恢复到的路径目录。

接下来，就可以用 <code>cron</code> 工具来进行定时任务运行该脚本了。

举个例子，假设需要每天的凌晨 3 点运行该备份脚本，你可以在 <code>crontab</code> 中输入如下命令：
<ol class="linenums">
<li class="L0">
<code>* 3 * * * ~/backup_script</code>
</li>
</ol>

这样你就可以每天自动进行备份操作了。
<h3 class="mume-header" id="%E5%90%8E%E8%AE%B0">
后记</h3>

本文简单介绍了定时任务功能。尽管我不确定 Linux 桌面用户使用该功能多不多，但我知道定时任务功能被许多系统管理员广泛应用。

原文链接：https://linux.cn/article-14085-1.html

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