计划任务¶

本文你会学到：

• at 命令的用途、时间格式、队列管理
• at.allow、at.deny 的访问控制逻辑
• crontab 的五个时间字段与通配符的组合
• crontab 常见时间表达式与调试技巧
• crontab 的执行环境（PATH、工作目录、邮件通知）
• 如何在 crontab 中正确使用绝对路径与环境变量
• crontab 日志查询与故障排查
• systemd timer 与 crontab 的对比
• 创建与管理 systemd timer 单元文件

at —— 一次性任务¶

为什么需要 at？¶

有时候你需要在特定时间做一件事：明天凌晨停机维护、下周一发送通知邮件……这种「只做一次」的场景不适合 crontab。at 命令正是为此而生——把任务投入队列，到时间自动执行一次，执行完就结束。

安装与启动¶

at 依赖 atd 后台服务。部分发行版默认未安装：

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apt install at
systemctl enable --now atd

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dnf install at
systemctl enable --now atd

创建与管理任务¶

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# 创建任务：执行 at 后进入交互提示符，输入命令，Ctrl+D 结束
at now + 5 minutes
at 10:30 tomorrow
at 2:00 PM + 3 days
at 23:00 2025-08-04

# 任务管理
atq              # 查看任务队列（等同于 at -l）
atrm 3           # 删除 ID=3 的任务（等同于 at -d 3）
at -c 3          # 查看 ID=3 任务的实际内容

batch —— 低负载时才执行¶

batch 是 at 的变体。它会等待系统 CPU 负载低于 0.8 时才执行任务，适合不紧急但资源密集的工作：

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batch
at> /usr/bin/updatedb
at> <EOT>     # Ctrl+D 结束输入

用 atq 可看到 batch 创建的任务（队列类型标记为 b），同样用 atrm 删除。

访问控制¶

两个文件控制哪些用户可以使用 at：

• /etc/at.allow：白名单。文件存在时，只有其中列出的用户才能使用 at
• /etc/at.deny：黑名单。at.allow 不存在时生效，文件中的用户不能使用 at
• 两个文件都不存在：只有 root 可用

大多数发行版默认保留一个空的 /etc/at.deny，即允许所有用户使用。

crontab —— 周期性任务¶

理解时间字段格式¶

crontab 的核心是五个时间字段：

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分钟  小时  日期  月份  星期  命令
0-59  0-23  1-31  1-12  0-7   command

星期字段中，0 和 7 都代表星期日。四个特殊字符扩展了表达能力：

常用时间写法示例¶

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# 每分钟执行
* * * * * /path/to/script

# 每天凌晨 2:30
30 2 * * * /usr/bin/backup.sh

# 每周一 9:00
0 9 * * 1 /usr/bin/weekly-report.sh

# 每月 1 日 0:00
0 0 1 * * /usr/bin/monthly.sh

# 每 5 分钟
*/5 * * * * /usr/bin/check.sh

# 工作日（周一至周五）8:00-18:00 每小时执行
0 8-18 * * 1-5 /usr/bin/hourly.sh

# 多个时刻：3:00 和 6:00
0 3,6 * * * /usr/bin/twice-daily.sh

用户 crontab¶

每个用户拥有独立的 crontab，存储在 /var/spool/cron/crontabs/用户名。

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crontab -e          # 编辑当前用户的 crontab
crontab -l          # 查看当前用户的 crontab
crontab -r          # 删除当前用户的全部 crontab（⚠️ 不可撤销！）
crontab -u alice -l  # root 查看指定用户的 crontab

系统级 crontab¶

系统管理任务不应写入用户 crontab，应放在系统级配置文件：

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# 分 时 日 月 周  用户  命令
0 2 * * *  root  /usr/bin/backup.sh

系统级目录（直接放入可执行脚本即可，无需指定时间）：

• /etc/cron.hourly/ — 每小时执行（约 01 分后随机 5 分钟内）
• /etc/cron.daily/ — 每天执行（由 anacron 管理）
• /etc/cron.weekly/ — 每周执行
• /etc/cron.monthly/ — 每月执行

/etc/cron.d/ 目录用于第三方软件放置自己的 crontab 配置文件，格式与 /etc/crontab 相同（含 USER 字段）。

常见问题与最佳实践¶

环境变量问题：cron 运行时的 PATH 非常短，远比交互式 shell 短。始终使用绝对路径：

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# ❌ 可能找不到命令
*/5 * * * * backup.sh

# ✅ 使用绝对路径
*/5 * * * * /usr/local/bin/backup.sh

输出导致邮件泛滥：cron 任务的标准输出默认会发送邮件给执行者。重定向到文件或丢弃：

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# 丢弃所有输出
*/5 * * * * /usr/bin/check.sh > /dev/null 2>&1

# 追加到日志文件
0 2 * * * /usr/bin/backup.sh >> /var/log/backup.log 2>&1

分散高负载任务：多个重量级任务不要都设置在整点，错开执行时间：

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# 错开 5 分钟执行的四个任务
1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56 * * * * root /usr/bin/task1
2,7,12,17,22,27,32,37,42,47,52,57 * * * * root /usr/bin/task2

查看 cron 日志：

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grep CRON /var/log/syslog

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grep CRON /var/log/cron

访问控制¶

与 at 相同，/etc/cron.allow（白名单）和 /etc/cron.deny（黑名单）控制用户是否可使用 crontab。

anacron —— 补跑机制¶

解决什么问题？¶

cron 是「定时」执行——错过了就错过了。如果你的机器周末关机，那么本该在周日凌晨跑的备份任务就永远缺失了。

anacron 的定位是「定期」执行：它会检查上次执行时间戳，如果超过了设定的天数还没执行，则在开机后补跑。适合非 24 小时运转的服务器。

工作原理¶

anacron 本身不是常驻服务，而是由 crond 每小时调用一次（通过 /etc/cron.hourly/0anacron）。它读取 /var/spool/anacron/ 中的时间戳文件，判断哪些任务超期，然后延迟一段时间后执行。

配置文件¶

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# 格式：间隔天数  延迟分钟  任务ID        命令
1               5         cron.daily    run-parts /etc/cron.daily
7               25        cron.weekly   run-parts /etc/cron.weekly
@monthly        45        cron.monthly  run-parts /etc/cron.monthly

四个字段的含义：

• 间隔天数：与上次执行时间相差超过这个天数，才触发执行
• 延迟分钟：触发后等待多少分钟再执行（避免开机初期资源竞争）
• 任务 ID：日志记录用的标识，与 /var/spool/anacron/ 中的文件名对应
• 命令：要执行的命令

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anacron -f    # 强制执行所有任务（忽略时间戳）
anacron -n    # 立即执行（不延迟）
anacron -u    # 仅更新时间戳，不执行任何任务

crond + anacron 协作流程¶

graph TD
    A[crond 每分钟检查] --> B[/etc/crontab + /etc/cron.d/ + /var/spool/cron/]
    A --> C[每小时触发 /etc/cron.hourly/]
    C --> D[0anacron 脚本]
    D --> E[anacron 检查时间戳]
    E --> F{超过间隔天数？}
    F -- 是 --> G[延迟指定分钟后执行]
    G --> H[/etc/cron.daily/ 等目录中的脚本]
    F -- 否 --> I[跳过，等待下次检查]

systemd Timer —— 现代替代方案¶

为什么要了解 systemd timer？¶

cron 已经服务了几十年，但它有几个痛点：日志难以追溯、错过的任务不会补跑（需要额外配置 anacron）、任务失败没有重启机制。systemd timer 解决了这些问题，在 RHEL 8+ 等现代发行版中被推荐优先使用。

创建定时任务¶

systemd timer 由两个文件组成：一个 .service（定义做什么）和一个 .timer（定义何时做）。

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[Unit]
Description=Daily Backup

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/bin/backup.sh

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[Unit]
Description=Run backup daily at 2:30

[Timer]
# 每天 02:30 执行
OnCalendar=*-*-* 02:30:00
# 开机时若错过，立即补跑
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

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systemctl daemon-reload
systemctl enable --now backup.timer
systemctl list-timers            # 查看所有定时器及下次执行时间
journalctl -u backup.service     # 查看任务执行日志

OnCalendar 时间语法¶

cron vs systemd Timer¶

建议：简单的周期任务用 cron，需要日志追踪、补跑保障、任务依赖时选 systemd timer。

发行版差异¶