Cron Job：伺服器維護必須掌握的必殺技

你想每天凌晨兩點起床，清理日誌、清理臨時檔案，然後執行相同的伺服器維護任務嗎？

好吧，我也不想。管理著全球超過 140 億臺伺服器的數百萬伺服器管理員也不想。

所以，別再胡鬧了——我求求你！

Cron 作業就是為此而生的。

因為，說實話，沒有什麼比沉睡並將指令碼為你完成的工作據為己有更能體現“稱職的系統管理員”的了。這叫做“利用你的資源”。

有了 Cron 作業：

• 你的老闆認為你很敬業。
• 你的伺服器知道你很懶。
• 你們之間存在著一種美好的共生關係，叫做自動化。

今天，你將成為一名 Cron 作業專家。

什麼是Cron Job？

Cron job 本質上是類 Unix 作業系統（Linux、macOS）內建的任務排程程式，可讓您在指定的時間和日期自動執行 Linux 命令。

您可以將其想象成伺服器的待辦事項列表，但……這個待辦事項確實會完成。

Cron的隱喻

如果你的伺服器基礎設施是餐廳：

• cron daemon 就像是檢視每日日程安排的經理。
• crontab 是員工分配板。
• 每個 cron job 都是在特定時間分配給特定員工的任務。
• command 是實際正在執行的工作。

當時鍾到達預定時間時，經理會拍拍被分配員工的肩膀說：“表演時間到了！”

然後，員工會毫無異議地執行他們的任務。

如果我們人類也能如此可靠，世界將會變得截然不同！

Cron Job的剖析

每個 Cron 作業都包含兩個主要部分：

1. 何時執行（計劃）
2. 執行什麼（要執行的命令或指令碼）

計劃使用一種特定的語法，乍一看可能像是某種計算機魔法：

但仔細觀察，你就會明白。

每個星號都可以替換為特定的值、範圍或間隔，從而精確地建立你所需的計劃。

伺服器管理員為何鍾愛Cron Job

伺服器管理員（甚至包括我）在討論 Cron 作業時會眼眶溼潤是有原因的。

它們將伺服器管理變成了（至少在某種程度上）類似於工作與生活平衡的事情。

1. 節省時間

還記得時間嗎？那件你永遠覺得不夠用的東西？Cron 作業會把時間還給你。你設定了它們，然後就忘記了，而且你幾乎從來不會去看它們。

（嗯，直到它們崩潰或者你需要更改計劃。）

2. 保持一致性

人類的本性是不一致的。我們會忘記事情。我們會打錯字。我們會被貓咪影片分散注意力。而 Cron 作業每次都以完全相同的方式執行完全相同的任務——沒有例外。

3. 您的伺服器永不休眠

有了 cron 作業，無論您是醒著、睡著，還是在海灘上啜飲瑪格麗塔雞尾酒，基本維護工作都可以 24/7/365 全天候進行。

4. 錯誤日誌 > 人類記憶

當您手動執行任務時，您能準確地記住自己做了什麼以及何時做的嗎？可能記不住。

但是，您可以配置 cron 作業來記錄其活動，從而建立所有自動化操作的紙質記錄，以便進行故障排除和驗證。

5. 專為可擴充套件性而構建

隨著您的基礎設施規模不斷擴大，手動管理所有操作的難度將呈指數級增長。而 cron 作業則可以輕鬆擴充套件。

這意味著，同一項作業可以在多臺伺服器上執行，而無需您投入額外的時間。

設定Cron Job：分步指南

理論知識講得夠多了！你需要親自動手，進行一些實際的 Cron job 設定。

步驟 1：確認Cron已安裝

大多數類 Unix 系統都預裝了 Cron。要檢查它是否可用，請輸入以下命令：

crontab -e

根據預設編輯器，該命令將使用您指定的編輯器開啟 crontab。如果您以前從未使用過 crontab，它可能會要求您設定預設編輯器。

如果終端顯示“command not found”，則需要使用以下命令安裝 cron：

• Ubuntu/Debian：sudo apt update && sudo apt install cron
• CentOS/RHEL：sudo yum install cronie

完成後，啟動並啟用 cron 服務：

sudo systemctl start cron
sudo systemctl enable cron

使用 start 和 enable 命令，我們將啟動 cron 服務來執行 cron 任務。

使用 enable 命令，我們可以確保即使您的伺服器重啟，cron 服務也會自動重啟，並且不會錯過任何 cron 任務。

提示：CentOS 將 cron 服務稱為“crond”，因此您需要啟動並啟用 crond 服務。

步驟 2：瞭解Crontab

好的，開啟 crontab 或 crontable 開始新增您的計劃任務。

系統中的每個使用者都可以擁有自己的 crontab 檔案。此外，還有一個系統範圍的 crontab。

要編輯您的個人 crontab：

crontab -e

這將在您的預設文字編輯器中開啟您的 crontab 檔案。如果這是您第一次使用，請選擇 nano 編輯器（選項 1），因為它最適合初學者。

對於系統級 crontab，請使用 sudo 許可權執行以下命令：

sudo nano /etc/crontab

步驟 3：Cron Job語法

我們之前已經討論過 Cron 作業的基本結構。

但是，建立 Cron 作業有時會令人困惑。Crontab.guru 可以幫助您在輸入作業計劃時將其視覺化。

現在到了有趣的部分——編寫我們的第一個 Cron 作業。讓我們來看看一些常見的 Cron 作業計劃：

每分鐘：

* * * * /path/to/command

每小時 0 分鐘：

0 * * * * /path/to/command

每天午夜：

0 0 * * * /path/to/command

每週一凌晨 3 點：

0 3 * * 1 /path/to/command

每15分鐘：

*/15 * * * * /path/to/command

每月第一天上午 6:30：

30 6 1 * * /path/to/command

步驟 4：建立您的第一個Cron Job

讓我們開始為您的伺服器建立一個簡單的備份 Cron 作業。

以下任務每天凌晨 2 點建立您網站的備份。

0 2 * * * tar -czf /path/to/backup/website-backup-$(date +%Y%m%d).tar.gz /path/to/your/website

它將輸出您的網站目錄的壓縮 tar 存檔，並以當前日期作為檔名。

步驟 5：儲存並驗證

現在，退出編輯器。在 nano 中，按下 Ctrl+X，然後按 Y。

要檢視當前的 crontab 並驗證您的任務是否已新增：

crontab -l

就這樣！您的第一個 cron 作業現已設定完畢，並將在預定時間自動執行。

面向網站管理員的實用cron job示例

現在您已經瞭解了基礎知識，讓我們來探索一些實用的 cron 作業，它們可以顯著簡化您作為網站管理員的工作。

資料庫備份

MySQL 資料庫備份（每天凌晨 1 點）：

0 1 * * * mysqldump -u username -p'password' database_name | gzip > /path/to/backups/db-backup-$(date +%Y%m%d).sql.gz

日誌輪換和清理

清理超過 7 天的日誌（每週日）：

0 0 * * 0 find /path/to/logs -type f -name "*.log" -mtime +7 -delete

網站效能監控

每 5 分鐘檢查一次網站響應時間：

*/5 * * * * curl -o /dev/null -s -w "%{http_code} %{time_total}sn" example.com >> /path/to/logs/website-performance.log

內容更新

獲取並更新動態內容（每小時）：

0 * * * * /path/to/content-update-script.sh

電子郵件報告

每週一上午 9 點傳送每週流量摘要：

0 9 * * 1 /path/to/generate-and-email-report.sh

安全掃描

每天凌晨 3 點執行安全掃描指令碼：

0 3 * * * /path/to/security-scan.sh

Cron Job最佳實踐：注意事項

為了確保您的 Cron 作業順利執行，避免問題多於其解決的問題，以下是一些重要的最佳實踐。

應該

1. 始終使用命令和檔案的完整路徑：您的 Cron 環境與使用者 Shell 的 PATH 不同，因此 "/usr/bin/python" 比使用 python 更好。
2. 重定向輸出以防止垃圾郵件：預設情況下，Cron 會將所有輸出透過電子郵件傳送給使用者。新增 >/dev/null 2>&1 可以抑制輸出，或重定向到日誌檔案。
3. 在排程命令之前測試它們：手動執行命令以確保其按預期工作。

新增註釋來解釋每個作業——將來您會感謝您記錄每個 Cron 作業的功能及其原因。

Daily database backup - Added by Jane on 2023-05-15
0 1 * * * /path/to/backup-script.sh

考慮對長時間執行的作業使用鎖檔案，以防止在前一個例項仍在執行時啟動新例項。

0 * * * * flock -n /tmp/script.lock /path/to/your/script.sh

不應該

1. 不要在高峰時段安排資源密集型任務：您的備份無需在站點最繁忙的中午執行。
2. 不要使用相對路徑："./script.sh" 在 cron 中幾乎肯定會失敗。
3. 不要忘記環境變數：Cron 不會載入您的 .bashrc 或 .profile 檔案。請在 crontab 或指令碼中設定所有必要的變數。
4. 不要忽視日誌記錄：如果沒有適當的日誌記錄，除錯 cron 任務可能會成為一場噩夢。
5. 不要過度：過多頻繁的 cron 任務可能會導致伺服器過載。要有策略性。

Cron Job出錯時該怎麼辦

只有在 Cron 作業中斷時才需要回顧它——當它中斷時，以下是如何診斷和修復常見問題的方法。

常見問題 #1：作業無法執行

症狀：您的計劃任務似乎根本沒有執行。

可嘗試的修復方法：

• 檢查 Cron 守護程序是否正在執行：“systemctl” status cron
• 驗證您的 crontab 語法：使用類似 crontab.guru 的工具
• 確保可執行檔案的完整路徑：使用哪個命令查詢完整路徑
• 檢查檔案許可權：指令碼必須是可執行的 (chmod +x script.sh)

常見問題 #2：作業執行但失敗

症狀：作業執行但未成功完成其任務。

可嘗試的修復方法：

• 將輸出重定向到日誌檔案以檢視錯誤： * * * * /path/to/script.sh > /path/to/script.log 2>&1
• 在相同環境下手動測試該命令
• 檢查 cron 環境中可能缺少的依賴項

常見問題 #3：郵件氾濫

症狀：您的收件箱被 cron 輸出郵件淹沒。

可嘗試的修復方法：

• 將輸出重定向至 null：>/dev/null 2>&1
• 重定向至日誌檔案：>/path/to/logfile.log 2>&1

僅在發生錯誤時傳送電子郵件：

* * * * /path/to/script.sh >/dev/null || echo "Script failed" | mail -s "Cron failure" you@example.com

常見問題 #4：時間問題

症狀：作業在非預期的時間或頻率執行。

可嘗試的修復方法：

• 仔細檢查您的時區設定——日期與 cron 的預期時間
• 注意可能影響時間的夏令時 (DST) 變化
• 當精度要求較高時，請使用明確的時間框架，而不是相對時間框架

高階Cron Job編寫技巧

我們已經瞭解了基礎知識，現在您已經是 Cron 作業的專家了。但本節將帶您更進一步。

使用特殊字串

您不必總是使用星號來編寫 Cron 作業。有一些特殊字串可以讓您輕鬆設定 Cron 作業。

• @yearly 或 @annually：每年執行一次 (0 0 1 1 *)
• @monthly：每月執行一次 (0 0 1 * *)
• @weekly：每週執行一次 (0 0 * * 0)
• @daily 或 @midnight：每天執行一次 (0 0 * * *)
• @hourly：每小時執行一次 (0 * * * *)
• @reboot：啟動時執行一次

例如，如果您希望每天執行某些程式，只需輸入以下命令：

@daily /path/to/daily-backup.sh

Crontab中的環境變數

為了避免在 cron 作業中反覆重複輸入某個字串（例如，指定路徑或管理員郵箱），請在 crontab 的開頭設定環境變數。

然後，您可以在指令碼或命令中根據需要重複使用這些變數。

SHELL=/bin/bash
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
MAILTO=admin@example.com
# This job will send errors to admin@example.com
0 2 * * * /path/to/mailing_script.sh

如果我們在 mailing_script.sh 中使用環境變數 MAILTO，指令碼將自動向正確的電子郵件地址傳送電子郵件。

這樣，更改管理員電子郵件地址只需更改 MAILTO 變數的值，而無需在所有指令碼中進行更改。

以不同使用者身份執行作業

如果您擁有超級使用者許可權，則可以編輯其他使用者的 crontab：

sudo crontab -u username -e

在非常開機的機器上使用Anacron

與 cron 不同，anacron 即使在計劃時間內計算機處於關閉狀態，也能確保作業執行：

sudo apt install anacron

編輯 /etc/anacrontab 以新增系統恢復線上時將執行的作業。

複雜工作流程的作業鏈

按順序執行作業：

0 1 * * * /path/to/first-script.sh && /path/to/second-script.sh

監控Cron Job

對於嚴肅的伺服器管理，可以考慮使用 Cronitor 等工具來監控和提醒您的 Cron 作業。

0 * * * * cronitor exec check-12345 -- /path/to/your/script.sh

談談成本

Cron 作業不能孤立存在。它們需要一臺伺服器以及執行在伺服器上的一項服務，而您需要管理這些服務。

現在，如果您正在閱讀這篇文章，那麼您很可能已經擁有一臺用於執行網站或應用程式的伺服器。

事實上，如果您使用 VPS 或任何基於 Linux 的主機提供商，那麼您已經具備了開始自動化伺服器管理任務所需的一切。

如果沒有，那麼每月 10 美元的 VPS 就足夠了，尤其是在剛開始使用時。

對於已經在使用 VPS 的使用者來說，流程非常簡單：

1. 透過 SSH 連線到您的伺服器
2. 執行 crontab -e 編輯您的個人 cron 表
3. 新增您的計劃任務
4. 儲存，然後開始自動化！

就是這樣。您已經付費的基礎設施突然變得更有價值、更高效。

寫在最後

您已從體力勞動晉升到自動化魔法師的行列。有了 cron 作業處理日常維護、備份和監控，您可以專注於發展網站和業務，而無需操心伺服器的日常維護。

請記住，這將是一個過程。隨著您新增越來越多的任務，自動化將變得更加複雜。

但現在，請先從幾個基本的 cron 作業開始，監控它們的執行情況，並隨著您對流程的熟悉逐漸擴充套件您的自動化功能。

現在，去休息吧，因為您剛剛節省了一大筆時間。