使用 cron 和 at 实现任务自动化

1. 为什么需要自动化？

任务自动化是每个系统管理员的基础技能，尤其是在 Linux 中。想象一下没有自动化的工作：每天早上你都要打开终端，输入同样的命令来备份数据、压缩它们、发送到服务器并清理旧日志。一周后，这种重复性工作可能会让你想换工作……但不用担心，我们在这儿就是为了教你如何让机器成为你忠实的仆人。

今天的讲座就是时间和任务的魔法。我们将学习如何使用 cron 和 at 这些令人难以置信的工具在操作系统级别自动化流程。这些工具可以节省大量时间，有时候还能保护你的神经。

自动化是完成任何例行任务的救命稻草。比如说，你有一个脚本用来为你的老板生成报告。这个报告每天早上 8:00 都需要完成。与其为了手动运行脚本早起（还可能因为端着咖啡杯忘记运行），你可以配置 cron 来自动完成这一任务。

cron 是一个用于定期执行固定时间重复任务的工具。
at 是一个用于一次性在特定时间执行任务的工具。

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2. 使用 cron

cron 是什么？

cron 是一个守护进程（系统进程），它在后台运行，并在特定时间执行预定任务。这些任务的计划存储在所谓的 crontab 文件中，这是文本文件。系统中的每个用户都可以有自己的 crontab。

你的第一个 cron 任务

以下是一个使用 cron 的基本命令：

crontab -e

这个命令会打开当前用户的 crontab 进行编辑。你可以通过添加任务来指定任务计划格式。

计划语法

crontab 中的一行由六个字段组成：

* * * * * COMMAND
- - - - -
| | | | └─ 星期几 (0–7，其中 0 和 7 是周日)
| | | └── 月份 (1–12)
| | └─── 每月日期 (1–31)
| └──── 小时 (0–23)
└───── 分钟 (0–59)

示例：每天下午 12 点执行 echo "Hello, Linux"：

0 12 * * * echo "Hello, Linux"

实践：运行一个简单任务

1. 打开你的 crontab 进行编辑：

   crontab -e
   

2. 添加以下一行：

   */5 * * * * echo "Hello, world! The time is $(date)" >> ~/cron_test.log
   

   该任务将每5分钟将当前时间的字符串追加到文件 cron_test.log 中。保存文件并退出。

3. 检查任务是否已启动：

   tail -f ~/cron_test.log
   

   5 分钟后，你应该能在文件中看到一条新记录。

查看计划任务

要检查当前任务：

crontab -l

删除任务

要删除 crontab 中的所有任务：

crontab -r

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cron 的实际使用示例

文件归档

假设你想每晚 3 点将 /var/logs 目录中的文件归档：

1. 写一个脚本：

   #!/bin/bash
   tar -czf /backup/logs_$(date +\%Y-\%m-\%d).tar.gz /var/logs

2. 在 crontab 中设置计划：

   0 3 * * * /path/to/script.sh
   

完成了！你再也不用担心忘记备份了。

系统负载通知

例如，你想收到一个通知，如果 CPU 负载超过 80%：

1. 写一个脚本：

   #!/bin/bash
   LOAD=$(uptime | awk '{print $10}' | sed 's/,//')
   if (( $(echo "$LOAD > 0.80" | bc -l) )); then
       echo "High CPU load: $LOAD" | mail -s "CPU Alert" you@example.com
   fi

2. 设置计划：

   */10 * * * * /path/to/cpu_check.sh
   

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3. 使用 at

at 可以在特定时间执行一次性任务。与 cron 不同，at 的任务不会重复。这对类似于“明天早上9点执行”的任务很方便。

用 at 计划一个简单的任务

以下是一个任务计划的例子：

echo "echo '你好, Linux!'" | at now + 1 minute

这个命令将在一分钟后执行命令 echo '你好, Linux!'。

你也可以指定一个准确的时间和日期：

echo "echo '备份完成!'" | at 10:30 AM tomorrow

管理 at 任务

添加任务后，你可以查看任务列表：

atq

输出示例：

1   周二 10月31日 10:30:00 2023 a 用户
2   周二 10月31日 11:00:00 2023 a 用户

要删除任务：

atrm <job_id>

练习：使用 at 发送通知

1. 创建一个任务，用于2分钟后发送通知：

   echo "notify-send '时间到了!'" | at now + 2 minutes
   

2. 检查任务列表：

   atq
   

3. 等待2分钟后弹出通知窗口。

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4. 使用cron和at的常见错误

最常见的问题之一是指定了错误的脚本或命令路径。记住，cron是在一个最小环境中执行的，因此它可能不知道你的变量，比如PATH。最好的方式就是使用绝对路径。

例如，如果你想运行一个Python脚本：

*/30 * * * * /usr/bin/python3 /path/to/script.py

还要确保脚本有执行权限：

chmod +x /path/to/script.sh

这能用在哪些地方？

几乎所有与IT相关的职业都需要自动化技能。你可以用这些知识来：

• 自动化一些系统的例行任务。
• 配置定期备份。
• 监控服务器的状态。
• 面试时，经常会被问到关于cron和自动化的内容。

如果你从事DevOps、系统管理或者只是想提高效率，了解cron和at会让你脱颖而出，还能节省大量时间。

现在你知道如何让Linux为你工作了。下次有人抱怨重复性工作时，你只需要微笑，因为你是自动化大师！