crontab和cron表達式詳解

引言

我們在定時任務中經常能接觸到cron表達式，但是在寫cron表達式的時候我們會遇到各種各樣版本的cron表達式，比如我遇到過5位、6位甚至7位的cron表達式，導致我一度搞混這些表達式。更嚴重的是，當我們沒有準確寫出cron表達式時，會出現定時任務一直沒有執行，或者定時任務執行太頻繁的糟糕情況。

其實，這裡的cron表達式是廣義的，它包括了狹義的cron表達式和crontab表達式。

cron表達式

Cron表達式是一個字元串，字元串以5或6個空格隔開，分為6或7個域，每一個域代表一個含義，Cron有如下兩種語法格式：
（1） Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek Year
（2） Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek

每個域允許的值

特殊字元的含義

示例

• */5 * * * * ?：每隔 5 秒執行一次
• 0 */1 * * * ?：每隔 1 分鐘執行一次
• 0 0 2 1 * ? *：每月 1 日的凌晨 2 點執行一次
• 0 15 10 ? * MON-FRI：周一到周五每天上午 10：15 執行作業
• 0 15 10 ? 6L 2002-2006：2002 年至 2006 年的每個月的最後一個星期五上午 10:15 執行作業
• 0 0 23 * * ?：每天 23 點執行一次
• 0 0 1 * * ?：每天凌晨 1 點執行一次
• 0 0 1 1 * ?：每月 1 日凌晨 1 點執行一次
• 0 0 23 L * ?：每月最後一天 23 點執行一次
• 0 0 1 ? * L：每周星期天凌晨 1 點執行一次
• 0 26,29,33 * * * ?：在 26 分、29 分、33 分執行一次
• 0 0 0,13,18,21 * * ?：每天的 0 點、13 點、18 點、21 點都執行一次
• 0 0 10,14,16 * * ?：每天上午 10 點，下午 2 點，4 點執行一次
• 0 0/30 9-17 * * ?：朝九晚五工作時間內每半小時執行一次
• 0 0 12 ? * WED：每個星期三中午 12 點執行一次
• 0 0 12 * * ?：每天中午 12 點觸發
• 0 15 10 ? * *：每天上午 10:15 觸發
• 0 15 10 * * ?：每天上午 10:15 觸發
• 0 15 10 * * ? *：每天上午 10:15 觸發
• 0 15 10 * * ? 2005：2005 年的每天上午 10:15 觸發
• 0 * 14 * * ?：每天下午 2 點到 2:59 期間的每 1 分鐘觸發
• 0 0/5 14 * * ?：每天下午 2 點到 2:55 期間的每 5 分鐘觸發
• 0 0/5 14,18 * * ?：每天下午 2 點到 2:55 期間和下午 6 點到 6:55 期間的每 5 分鐘觸發
• 0 0-5 14 * * ?：每天下午 2 點到 2:05 期間的每 1 分鐘觸發
• 0 10,44 14 ? 3 WED：每年三月的星期三的下午 2:10 和 2:44 觸發
• 0 15 10 ? * MON-FRI：周一至周五的上午 10:15 觸發
• 0 15 10 15 * ?：每月 15 日上午 10:15 觸發
• 0 15 10 L * ?：每月最後一日的上午 10:15 觸發
• 0 15 10 ? * 6L：每月的最後一個星期五上午 10:15 觸發
• 0 15 10 ? * 6L 2002-2005：2002 年至 2005 年的每月的最後一個星期五上午 10:15 觸發
• 0 15 10 ? * 6#3：每月的第三個星期五上午 10:15 觸發

Crontab表達式

Crontab表達式還是比較好區分的，它只有五位。

Crontab介紹

crontab指令常見於Unix和類Unix的操作系統之中，用於設置周期性被履行的指令。該指令從規範輸入設備讀取指令，並將其存放於“crontab”文件中，以供之後讀取和履行。

crontab貯存的指令被看護進程激活，crond常常在後臺運轉，每一分鐘檢查是否有預訂的作業需求執行。

crontab表達式的每一行均嚴格遵守特定的表達式，由空格或tab分隔為數個領域，每個領域可以放置單一或多個表達式。

時程表的格式:z1 z2 z3 z4 z5 program，其中 z1 是分鐘，z2 小時，z3 一個月份中的第幾日，z4 月份，z5 表示一個星期中的第幾天。program 表示要執行的shell或者命名。

0    2    *    *    6
*    *    *    *    *    *
-    -    -    -    -    -
|    |    |    |    |    |
|    |    |    |    |    + 年 [可選參數]
|    |    |    |    +----- 星期幾 (0 - 7) (Sunday=0 or 7)
|    |    |    +---------- 月份 (1 - 12)
|    |    +--------------- 幾號 (1 - 31)
|    +-------------------- 小時 (0 - 23)
+------------------------- 分鐘 (0 - 59)

Crontab使用

cron是一個linux下的定時執行工具，可以在無需人工干預的情況下運行作業。由於Cron是Linux的內置服務，但它不自動起來，可以用以下的方法啟動、關閉這個服務。

cron服務提供crontab命令來設定cron服務的，以下是這個命令的一些參數與說明： crontab -u //設定某個用戶的cron服務，一般root用戶在執行這個命令的時候需要此參數；crontab -l //列出某個用戶cron服務的詳細內容；crontab -r //刪除某個用戶的cron服務；crontab -e //編輯某個用戶的cron服務。

Crontab例子

• 30 16 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每晚天中午的16:30重啟lighttpd
• 40 3 3,15,23 * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每月3、15、23日的3 : 40重啟lighttpd
• 30 3 * * 6,0 /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每周六、周日的3 : 30重啟lighttpd
• 0,30 20-22 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示在每天20 : 00至22 : 00之間每隔30分鐘重啟lighttpd
• 0 23 * * 6 /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每星期六的11 : 00 pm重啟lighttpd
• 0 */2 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 每2小時重啟lighttpd
• * 23-7/1 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 晚上11點到早上7點之間，每隔一小時重啟lighttpd
• 0 11 5 * mon-wed /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 每月的5號與每周一到周三的11點重啟lighttpd
• 0 5 1 jan * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 一月一號的5點重啟lighttpd

時區問題

在github的action中使用crontab表達式設置定時任務時，通常會出現這樣一個問題，我設置的是北京時間的每天8:00執行任務，結果在凌晨就執行了。

這個問題出現的原因是，crontab表達式的時間是受操作系統所設置的時區影響的，而如果在github action中使用ubuntu環境運行定時任務，裡面的時區預設使用的是UTC，UTC時間比北京時間提前8小時。例如北京時間每天8:00調度函數，那麼轉化為UTC時間就是每天0:00調度函數，則可以使用0 0 0 * * *，而如果你想在北京時間每天20:00指定定時任務，則需要轉換為UTC時間的12:00，cron表達式可以表示為：0 0 12 * * *。

解決方案

1. 上面也提到了，可以直接將北京時間轉換為UTC時間，也就是將北京時間減去8小時再寫入crontab表達式即可避免時區不一致的問題。
2. 如果是在github action中運行定時任務，也可以修改yml文件中的時區配置：

   env: # 設置環境變數
     TZ: Asia/Shanghai # 時區
   

3. 如果是在本地ubuntu系統中需要修改時區，可參考這裡的步驟：ubuntu修改時區和時間的方法

參考

1. crontab表達式線上學習驗證工具
2. Linux Crontab與Cron表達式不同造成的腳本不執行
3. CRON 表達式詳解
4. 附錄：函數定時觸發器Cron表達式規則