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一文詳解 Linux Crontab 排程任務

2023-01-13 06:01:22

最近接到這樣一個任務： 定期(每天、每月)向「特定伺服器」傳輸「軟體服務」的運營資料，因此這裡涉及到一個定時任務，計劃使用Python語言新增Crontab依賴寫一個定時任務的指令碼，實現每天、每月向伺服器上傳運營資料。
這篇文章是我在實現以上需求過程中，對於Crontab的使用總結。

  • Crontab 概述
  • Crontab 環境搭建
  • Crontab 使用案例（Python）
  • Crontab 使用詳解
  • Crontab 操作命令列（Linux）

一、Crontab 概述

在Linux環境中，Crontab是一個排程守護行程，可以按分鐘、小時、每月的某天、每月、每週的某天來執行特定任務，這些特定的任務被稱為 Cron 作業，基於這個特點，Crontab 經常被用於自動執行系統維護與管理。
例如：可以使用 Crontab 來自動執行一些重複性的工作，比如定期傳送郵件、備份資料庫、備份軟體執行資料、下載最近的軟體修補程式等等。

Crontab 檔案：

在 Linux 環境中，當我們使用Crontab命令建立cron 作業後，系統中會生成一個 Crontab 文字檔案，用於指定 cron 作業的時間表：

  • 在基於 Red Hat 的發行版系統，如 CentOS，crontab 該檔案的儲存在/var/spool/cron/目錄下；
  • 在 Debian 、Ubuntu等系統中，該檔案儲存在/var/spool/cron/crontabs/目錄下。

如下所示/var/spool/cron/目錄下的Crontab檔案：

注：
雖然我們瞭解到了 Crontab 的檔案路徑，但並不建議手動編輯該檔案，官方推薦在終端使用crontab命令操作該檔案。

二、Crontab 環境搭建

當然在正式介紹環境搭建之前，先向朋友們彙報一下我的虛擬機器器環境與使用的Python版本。
我使用的虛擬機器器環境為CentOS 7：

Python版本為Python 3.11.1：

  • Centos 安裝 cronie
  • Python 安裝 python-crontab 依賴

2.1 Centos 安裝 cronie

在Linux中使用Crontab之前，需要先確保安裝了Crontab，安裝命令如下：

# Centos 安裝 cronie
yum install cronie
# 檢視 Crontab 任務
crontab -l

Centos 7安裝 Crontab：

2.2 Python 安裝 python-crontab

在Python中使用 crontab ，還需要下載其對應的依賴包，下載安裝方式如下：

# 安裝Crontab
pip3 install python-crontab

Python 安裝 Crontab 依賴：

若安裝過程中遇到SSH支援問題相關的錯誤提醒，可更換如下方式進行安裝：

# 安裝Pycrypto：(豆瓣源)
pip3 install python-crontab -i http://pypi.douban.com/simple/ --trusted-host pypi.douban.com

三、Python中使用Crontab

Crontab 在 Python中的使用相對簡單，我們採用如下方式建立定時任務。


from crontab import CronTab  
  
# 建立linux系統當前使用者的crontab（當然也可以建立其他使用者的，但需要對應的許可權，如:user='root'）  
my_user_cron = CronTab(user=True)  
# ~~~~~每日任務~~~~~  
# 建立任務（指定絕對路徑）  
daily_job = my_user_cron.new(  
    command='python3 /home/workspace/Python3ForSftpjy5g/sftp_daily.py >> /home/workspace/Python3ForSftpjy5g/assets/output/log_crontab.txt')  
# "每天凌晨2點" 執行一次 sftp_daily.py  
daily_job.setall('0 2 * * *')  
# ~~~~~每月任務~~~~~  
# 建立任務（指定絕對路徑）  
monthly_job = my_user_cron.new(  
    command='python3 /home/workspace/Python3ForSftpjy5g/sftp_monthly.py >> /home/workspace/Python3ForSftpjy5g/assets/output/log_crontab.txt')  
# "每月1日凌晨2點" 執行一次 sftp_monthly.py  
monthly_job.setall('0 2 1 * *')  
# 將crontab寫入linux系統組態檔  
my_user_cron.write()  
  
# 命令列輸入：python3 crontab_job.py 執行該py指令碼，則定時任務設定完畢！  
# 此刻在Linux終端 輸入 contrab -l 可檢視所有定時任務。

四、Crontab 使用詳解

在crontab檔案與crontab命令中，每一行都包含由空格分隔的5個欄位，其後跟要執行的定時任務。

4.1 crontab五個欄位含義

這裡舉了幾個簡單的例子，幫助大家理解這五個欄位的含義：

0 * * * *   # 每小時(整點)執行一次
0 1 * * *   # 每天凌晨1點執行一次
0 1 * * 0   # 每週星期日凌晨1點執行一次
0 1 1 * *   # 每月1號1點執行一次
0 1 1 1 *   # 每年1月1日1點執行一次

4.2 分隔與連字元用法

crontab的五個欄位可能包含一個或多個值，欄位內由逗號分隔或由連字元分隔：

  • * 星號運運算元表示任何值或始終：
    如果您在 Hour 欄位中有星號符號，則表示該任務將每小時執行一次。
  • , 逗號運運算元允許指定要重複的值的列表：
    例如，如果1,3,5設定在「小時」欄位中，任務將在凌晨1點、凌晨3點、凌晨 5點執行。
  • -連字元運運算元允許指定一個值範圍：
    入力，如果1-5設定在「星期」欄位中，任務將從星期一到星期五執行。
  • /斜槓運運算元允許指定將在它們之間的特定間隔內重複的值。
    例如，如果*/4設定在「小時」欄位中，則表示該操作將每四個小時執行一次；其與0,4,8,12,16,20的設定含義相同。

這裡舉了幾個簡單的例子，幫助大家理解分隔與連字元用法：

*/5 * * * *    # 每5分鐘執行一次
0 8-16 * * *   # 每天從上午8點到下午4點整點執行一次
0 15 * * 1-5   # 週一到週五每天15:00執行一次
0 3 1,15 * *   # 每個月1號、15號凌晨3點執行一次

五、Linux Crontab 命令列

Linux Crontab 命令列簡述如下：

  • crontab -e 編輯 crontab 檔案，如果不存在則建立一個。
  • crontab -l 顯示 crontab 檔案內容。
  • crontab -r 刪除當前的 crontab 檔案。
  • crontab -i 刪除您當前的 crontab 檔案，並在刪除前提示。

參考

python-crontab：
https://pypi.org/project/python-crontab/
使用 Crontab 設定 Cron 任務：
https://linuxize.com/post/scheduling-cron-jobs-with-crontab/

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