Linux任务计划（at、batch、cron）

Linux中有两类任务计划，第一种是某个时间执行一次，用at来实现；另一种是周期性执行任务，用cron来实现。

1. Linux本地电子邮件服务
2. at系列：一次性计划任务
   2.1 at命令
   2.2 batch命令
3. cron：周期性任务计划
   3.1、crond配置文件
   3.2、cron任务中的时间表示
   3.3、crontab命令

任务计划的执行结果默认都用邮件来通知用户，所以先来介绍一下Linux系统的邮件功能。

1、Linux本地电子邮件服务

常见的邮件协议有以下三种：

• smtp：simple mail transmission protocol：简单邮件传输协议
• pop3: post office porotocol：邮局协议
• imap4: internet mail access protocol, 互联网邮件访问协议

Linux中使用mail或mailx命令来实现本地电子邮件服务。

• mailx - send and receive Internet mail
  最常用的是-s subject选项，指定邮件主题。

生成邮件正文的三种方式

1. 交互式输入：.单独成行可以表示正文结束；Ctrl+d提交亦可；
   [root@localhost ~]# mail -s 'test mail from root' user1 #发送一封主题为test mail from root的邮件到user。
   hello user1.
from root!
. # .点单独成行，邮件正文结束。
   EOT
[root@localhost ~]# su - user1
[user1@localhost ~]$ mail #切换到user1，用mail收邮件，可以看到一封新邮件。
   Heirloom Mail version 12.4 7/29/08. Type ? for help.
"/var/spool/mail/user1": 1 message 1 new
>N 1 root Sun Jun 10 11:38 19/637 "test mail from root"

2. 通过输入重定向，将文件内容附到正文中。
   [user1@localhost ~]$ mail -s 'file passwd' root < /etc/passwd #将/etc/passwd文件的内容附到正文发送给root。
   [user1@localhost ~]$ exit
logout
You have mail in /var/spool/mail/root
[root@localhost ~]# mail #root用户收到邮件。
   Heirloom Mail version 12.4 7/29/08. Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 1 message 1 new
>N 1 user1@localhost.loca Sun Jun 10 11:49 37/1493 "file passwd"
& 1 #查看邮件。
   Message 1:
From user1@localhost.localdomain Sun Jun 10 11:49:10 2018
Return-Path: <user1@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Date: Sun, 10 Jun 2018 11:49:09 +0800
To: root@localhost.localdomain
Subject: file passwd
User-Agent: Heirloom mailx 12.4 7/29/08
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: user1@localhost.localdomain
Status: R
   #以下为邮件正文内容。
   root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
以下省略

3. 使用cat命令，通过管道，将文件内容输出重定向到邮件正文。
   [root@localhost ~]# cat /etc/fstab | mail -s 'file fstab' user1 #将/etc/fstab文件内容附到正文发送给user1。
   [root@localhost ~]# su - user1
[user1@localhost ~]$ mail #切换到user1，使用mail收取邮件。
   Heirloom Mail version 12.4 7/29/08. Type ? for help.
"/var/spool/mail/user1": 2 messages 1 new
1 root Sun Jun 10 11:38 20/648 "test mail from root"
>N 2 root Sun Jun 10 11:53 32/1383 "file fstab"
& 2 #查看主题名为“file fstab”的邮件
   Message 2:
From root@localhost.localdomain Sun Jun 10 11:53:50 2018
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: user1
Delivered-To: user1@localhost.localdomain
Date: Sun, 10 Jun 2018 11:53:50 +0800
To: user1@localhost.localdomain
Subject: file fstab
User-Agent: Heirloom mailx 12.4 7/29/08
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
   #邮件正文为/etc/fstab文件的内容。
   #
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Jun 2 10:39:48 2018
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/VolGroup-lv_root / ext4 defaults 1 1
UUID=bc141b9a-bdda-44c7-991a-f56e9cee8f6a /boot ext4 defaults 1 2
/dev/mapper/VolGroup-lv_swap swap swap defaults 0 0
tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 0 0
以下省略

2、at系列：一次性计划任务

在未来某一时刻一次性执行某任务。

• at, batch, atq, atrm - queue, examine or delete jobs for later execution

at是一个命令系列，包含at、batch、atq、atrm4个命令。

2.1、at命令

at [OPTION]... TIME

OPTION
-l：查看作业队列，相当于atq命令
-f /PATH/FROM/SOMEFILE：从指定文件中读取作业任务，而非交互式输入
-d #：#是作业号，删除指定作业，相当于atrm #命令
-c：查看指定作业的具体内容；
-q QUEUE: 指明队列；

TIME

1. 确切的某一时刻：
   HH:MM[YYYY-mm-dd]
   noon: 中午12点
   midnight：午夜12点
   teatime：下午4点
   tomorrow
2. 指定从现在起往后的某个时刻：
   now+#UNIT
   （UNIT: minutes, hours, days, weeks）
   如：2分钟后执行ls /etc命令。
   [root@localhost ~]# at now+2min #指定任务执行时间。
   at> ls /etc
at> <EOT> #指定任务内容，完成后Ctrl+D提交。
   job 1 at 2018-06-10 12:08
[root@localhost ~]# atq
3 2018-06-10 12:16 a root #atq查看任务列表，也可以使用at -l。
   [root@localhost ~]# mail #执行成功后，会收到邮件。
   Heirloom Mail version 12.4 7/29/08. Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 2 messages 1 new
1 user1@localhost.loca Sun Jun 10 11:49 38/1504 "file passwd"
>N 2 root Sun Jun 10 12:16 164/1874 "Output from your job 3"
& 2
Message 2:
From root@localhost.localdomain Sun Jun 10 12:16:01 2018
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Subject: Output from your job 3
To: root@localhost.localdomain
Date: Sun, 10 Jun 2018 12:16:01 +0800 (CST)
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
   #邮件正文内容为ls /etc的内容。
   adjtime
aliases
aliases.db
alternatives
anacrontab
以下省略

2.2、batch命令

batch命令的用法和at相似，只不过它不用指定任务执行的时间，而是在系统空闲时自动执行指定的任务。
如：在系统空闲时执行ls /var，如果设定任务时系统是空闲的，那么这条命令会立即执行。
[root@localhost ~]# batch #batch命令不需要指定时间。
at> ls /var
at> <EOT>
job 4 at 2018-06-10 12:19
[root@localhost ~]# mail #在邮件中查看执行结果。
Heirloom Mail version 12.4 7/29/08. Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 3 messages 1 new
1 user1@localhost.loca Sun Jun 10 11:49 38/1504 "file passwd"
2 root Sun Jun 10 12:16 165/1885 "Output from your job 3"
>N 3 root Sun Jun 10 12:20 30/578 "Output from your job 4"
& 3
Message 3:
From root@localhost.localdomain Sun Jun 10 12:20:07 2018
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Subject: Output from your job 4
To: root@localhost.localdomain
Date: Sun, 10 Jun 2018 12:20:07 +0800 (CST)
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
#邮件正文为ls /var的内容。
cache
crash
db
empty
games
以下省略

3、cron：周期性任务计划

cron可以实现系统周期性地执行某一任务，它是由cronie程序包提供的功能，有crond守护进程和相关辅助工具。
[root@localhost ~]# rpm -q cronie
cronie-1.4.4-15.el6.x86_64
要使用cron制定周期性任务，必须确保crond守护进程处于运行状态，并设置了开机启动：
[root@localhost ~]# service crond status
crond (pid 1520) is running...
[root@localhost ~]# chkconfig | grep crond
crond 0:off 1:off 2:on 3:on 4:on 5:on 6:off

3.1、crond配置文件

向crond提交作业任务需要使用专用的配置文件。
cron任务分为两类，系统cron任务和用户cron任务，所以对应的配置文件也有两类：

• 系统cron任务
  系统cron任务需要通过手动编辑/etc/crontab配置文件。配置文件的格式如下：
  SHELL=/bin/bash #执行任务所使用的SHELL。
  PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin #SHELL的PATH变量。
  MAILTO=root #任务执行结果需要通知的用户。
  HOME=/

# For details see man 4 crontabs #需要查看详细说明，使用man 4 crontabs获取。
  #以下为每一条任务的配置格式。
  # 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

  每一行定制一个周期性任务，共7个字段：

  1. * * * * *，前5个字段用于定义任务执行的周期性时间，按顺序分别表示的单位为：分、时、日、月、周，具体的时间格式后面会单独说明；
  2. user-name，指定运行任务的用户身份；
  3. command to be executed，要执行的具体任务。
     这里需要注意，由于cron中的PATH变量和系统中的可能不同，所以要使用命令的绝对路径，或在配置文件中的PATH字段中添加路径。

• 用户cron任务
  用户cron任务的配置文件为/var/spool/cron/USERNAME。
  配置文件格式和系统cron大致相同，但在定制任务时不需要指定用户身份。
  用户cron任务建议使用crontab命令来进行配置，具体命令用法后面会详细说明。

3.2、cron任务中的时间表示

前面已经提到，周期性时间由每一行的前5个字段表示，时间单位分别为：分、时、日、月、周，时间的指定有5种方法。

1. 特定值
   此值必须为给定时间单位的有效范围内的值，比如：在“时”这个字段上，只能指定1-24之间的值。
   另外需要注意，“月”和“周”两个字段一般不要同时使用。
2. 所有值，用“*”表示
   表示给定时间单位的有效范围内的所有值，表示“每..”。比如：在“分”的字段上指定为“*”，表示每分钟。
3. 离散值，中间用“,”分隔
4. 连续值，中间用“-”连接
5. 定义步长，用“/”表示
   比如，在“时”的字段上指定“*/2”，表示每两小时。
   注意：给定时间单位的有效范围内的最大值要能被指定的步长整除，否则无效。比如：在“分”的字段上，不可以指定“*/7”，因为60不能被7整除。

• 时间表示示例：
  (1) 3 * * * *: 每小时执行一次，时间是每小时的第3分钟；
  (2) 3 4 * * 5: 每周执行一次，时间是每周五4时3分；
  (3) 5 6 7 * *：每月执行一次，时间是每月7号的6时5分
  (4) 7 8 9 10 *: 每年执行一次，时间是每年的10月9号8点7分
  (5) 9 8 * * 3,7: 每周三和周日的8点9分
  (6) 0 8,20 * * 3,7: 每周三和周日的8点和20点
  (7) 0 9-18 * * 1-5：工作时间内的每小时执行一次
  (8) */5 * * * *: 每5分钟执行一次

3.3、crontab命令

crontab - maintain crontab files for individual users
crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i]

• 常用选项
  -e: 编辑任务；
  -l: 列出所有任务；
  -r：移除所有任务；即删除/var/spool/cron/USERNAME文件；
  -i: 在使用-r选项移除所有任务时，提示用户确认；
  -u user：root用户可为指定用户管理cron任务

• 示例

1. 在root用户下，为user1用户制定每小时执行一次cat /etc/fstab的周期性任务：
   [root@localhost cron]# crontab -u user1 -e #-u指定user1，-e编辑
   no crontab for user1 - using an empty one
0 * * * * /bin/cat /etc/fstab #编辑周期性任务内容
   crontab: installing new crontab
[root@localhost cron]# crontab -u user1 -l #查看周期性任务
   0 * * * * /bin/cat /etc/fstab
[root@localhost cron]# ls /var/spool/cron
user1 #设定成功后，/var/spool/cron目录下会有一个以用户名命名的文件，其中的内容就是刚刚设置的周期性任务。

2. 制定每周三凌晨三、五点10分执行某个脚本，输出当前时间，时间格式为 2017-12-28 10:00:00：
   [root@localhost cron_test]# vim date.sh #编辑脚本
   date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"
[root@localhost cron_test]# bash date.sh #测试脚本
   2018-06-11 12:34:41
[root@localhost cron_test]# crontab -e #设置周期性任务
   10 3,5 * * 3 /bin/bash /tmp/testdir/cron_test/date.sh
crontab: installing new crontab