配置定时 Cron 任务

本单元目标

学完本单元后，你将能独立编写 Cron 表达式，并在系统中配置定时任务，使脚本或命令在指定时间（如每天凌晨 2 点）自动执行，无需人工干预。

概念讲解

Cron 是 Unix/Linux 系统下的任务调度器，它通过解析一行包含时间和命令的规则，在预设时刻自动运行指定程序。这行规则即 Cron 表达式，由五个时间字段加一条命令组成：`分 时 日 月 周 命令`。每个字段支持通配符：`*` 表示任意值，`*/n` 表示每隔 n 个单位，`a,b,c` 表示枚举，`a-b` 表示范围。

举例：`0 2 * * * /backup.sh` 表示每天凌晨 2 点整执行备份脚本。若想每周一到周五的每 30 分钟运行一次监控任务，可写为 `*/30 * * * 1-5 /monitor.sh`。注意第五个字段中 0 和 7 均代表周日。

理解 Cron 的关键在于区分系统级与用户级：系统级位于 `/etc/crontab`，可指定运行用户；用户级通过 `crontab -e` 编辑，默认以当前用户身份运行。高级用法还包括环境变量设置、日志重定向（如 `>> /var/log/task.log 2>&1`）以及防止脚本重叠执行的锁机制（如 `flock`）。配置后需确认 crond 服务处于运行状态，否则任务不会触发。

实操演练

1. 在终端输入 `crontab -e` 打开当前用户的 Cron 编辑界面（首次会提示选择编辑器）。
2. 在文件末尾追加一行 `30 1 * * * /usr/bin/python3 /home/user/daily_report.py >> /home/user/report.log 2>&1`，表示每天 1:30 运行报告脚本并记录日志。
3. 保存并退出编辑器（Vi 中输入 `:wq`），系统会提示 `crontab: installing new crontab` 表示安装成功。
4. 输入 `crontab -l` 检查已安装的任务列表，确认格式无误。
5. 使用 `date -d "tomorrow 01:30"` 或临时将时间改为两分钟后验证任务执行，并检查日志文件内容。

练习任务

1. 编写一个 Cron 任务：每周一至周五上午 9 点 15 分执行 `/opt/check_health.sh`，并将标准输出和错误追加到 `/var/log/health.log`，然后通过 `crontab -l` 验证配置结果。
2. 创建一个每 5 分钟运行一次、且通过 `flock` 确保同一时间只有一个实例运行的 Cron 任务（提示：命令前加 `flock -n /tmp/worker.lock`），并手动触发一次确认锁生效。