crontab和cron表达式详解

引言

我们在定时任务中经常能接触到cron表达式，但是在写cron表达式的时候我们会遇到各种各样版本的cron表达式，比如我遇到过5位、6位甚至7位的cron表达式，导致我一度搞混这些表达式。更严重的是，当我们没有准确写出cron表达式时，会出现定时任务一直没有执行，或者定时任务执行太频繁的糟糕情况。

其实，这里的cron表达式是广义的，它包括了狭义的cron表达式和crontab表达式。

cron表达式

Cron表达式是一个字符串，字符串以5或6个空格隔开，分为6或7个域，每一个域代表一个含义，Cron有如下两种语法格式：
（1） Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek Year
（2） Seconds Minutes Hours DayofMonth Month DayofWeek

每个域允许的值

特殊字符的含义

示例

• */5 * * * * ?：每隔 5 秒执行一次
• 0 */1 * * * ?：每隔 1 分钟执行一次
• 0 0 2 1 * ? *：每月 1 日的凌晨 2 点执行一次
• 0 15 10 ? * MON-FRI：周一到周五每天上午 10：15 执行作业
• 0 15 10 ? 6L 2002-2006：2002 年至 2006 年的每个月的最后一个星期五上午 10:15 执行作业
• 0 0 23 * * ?：每天 23 点执行一次
• 0 0 1 * * ?：每天凌晨 1 点执行一次
• 0 0 1 1 * ?：每月 1 日凌晨 1 点执行一次
• 0 0 23 L * ?：每月最后一天 23 点执行一次
• 0 0 1 ? * L：每周星期天凌晨 1 点执行一次
• 0 26,29,33 * * * ?：在 26 分、29 分、33 分执行一次
• 0 0 0,13,18,21 * * ?：每天的 0 点、13 点、18 点、21 点都执行一次
• 0 0 10,14,16 * * ?：每天上午 10 点，下午 2 点，4 点执行一次
• 0 0/30 9-17 * * ?：朝九晚五工作时间内每半小时执行一次
• 0 0 12 ? * WED：每个星期三中午 12 点执行一次
• 0 0 12 * * ?：每天中午 12 点触发
• 0 15 10 ? * *：每天上午 10:15 触发
• 0 15 10 * * ?：每天上午 10:15 触发
• 0 15 10 * * ? *：每天上午 10:15 触发
• 0 15 10 * * ? 2005：2005 年的每天上午 10:15 触发
• 0 * 14 * * ?：每天下午 2 点到 2:59 期间的每 1 分钟触发
• 0 0/5 14 * * ?：每天下午 2 点到 2:55 期间的每 5 分钟触发
• 0 0/5 14,18 * * ?：每天下午 2 点到 2:55 期间和下午 6 点到 6:55 期间的每 5 分钟触发
• 0 0-5 14 * * ?：每天下午 2 点到 2:05 期间的每 1 分钟触发
• 0 10,44 14 ? 3 WED：每年三月的星期三的下午 2:10 和 2:44 触发
• 0 15 10 ? * MON-FRI：周一至周五的上午 10:15 触发
• 0 15 10 15 * ?：每月 15 日上午 10:15 触发
• 0 15 10 L * ?：每月最后一日的上午 10:15 触发
• 0 15 10 ? * 6L：每月的最后一个星期五上午 10:15 触发
• 0 15 10 ? * 6L 2002-2005：2002 年至 2005 年的每月的最后一个星期五上午 10:15 触发
• 0 15 10 ? * 6#3：每月的第三个星期五上午 10:15 触发

Crontab表达式

Crontab表达式还是比较好区分的，它只有五位。

Crontab介绍

crontab指令常见于Unix和类Unix的操作系统之中，用于设置周期性被履行的指令。该指令从规范输入设备读取指令，并将其存放于“crontab”文件中，以供之后读取和履行。

crontab贮存的指令被看护进程激活，crond常常在后台运转，每一分钟检查是否有预订的作业需求执行。

crontab表达式的每一行均严格遵守特定的表达式，由空格或tab分隔为数个领域，每个领域可以放置单一或多个表达式。

时程表的格式:z1 z2 z3 z4 z5 program，其中 z1 是分钟，z2 小时，z3 一个月份中的第几日，z4 月份，z5 表示一个星期中的第几天。program 表示要执行的shell或者命名。

0    2    *    *    6
*    *    *    *    *    *
-    -    -    -    -    -
|    |    |    |    |    |
|    |    |    |    |    + 年 [可选参数]
|    |    |    |    +----- 星期几 (0 - 7) (Sunday=0 or 7)
|    |    |    +---------- 月份 (1 - 12)
|    |    +--------------- 几号 (1 - 31)
|    +-------------------- 小时 (0 - 23)
+------------------------- 分钟 (0 - 59)

Crontab使用

cron是一个linux下的定时执行工具，可以在无需人工干预的情况下运行作业。由于Cron是Linux的内置服务，但它不自动起来，可以用以下的方法启动、关闭这个服务。

cron服务提供crontab命令来设定cron服务的，以下是这个命令的一些参数与说明： crontab -u //设定某个用户的cron服务，一般root用户在执行这个命令的时候需要此参数；crontab -l //列出某个用户cron服务的详细内容；crontab -r //删除某个用户的cron服务；crontab -e //编辑某个用户的cron服务。

Crontab例子

• 30 16 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每晚天中午的16:30重启lighttpd
• 40 3 3,15,23 * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每月3、15、23日的3 : 40重启lighttpd
• 30 3 * * 6,0 /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每周六、周日的3 : 30重启lighttpd
• 0,30 20-22 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示在每天20 : 00至22 : 00之间每隔30分钟重启lighttpd
• 0 23 * * 6 /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 表示每星期六的11 : 00 pm重启lighttpd
• 0 */2 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 每2小时重启lighttpd
• * 23-7/1 * * * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 晚上11点到早上7点之间，每隔一小时重启lighttpd
• 0 11 5 * mon-wed /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 每月的5号与每周一到周三的11点重启lighttpd
• 0 5 1 jan * /usr/local/etc/rc.d/lighttpd restart 一月一号的5点重启lighttpd

时区问题

在github的action中使用crontab表达式设置定时任务时，通常会出现这样一个问题，我设置的是北京时间的每天8:00执行任务，结果在凌晨就执行了。

这个问题出现的原因是，crontab表达式的时间是受操作系统所设置的时区影响的，而如果在github action中使用ubuntu环境运行定时任务，里面的时区默认使用的是UTC，UTC时间比北京时间提前8小时。例如北京时间每天8:00调度函数，那么转化为UTC时间就是每天0:00调度函数，则可以使用0 0 0 * * *，而如果你想在北京时间每天20:00指定定时任务，则需要转换为UTC时间的12:00，cron表达式可以表示为：0 0 12 * * *。

解决方案

1. 上面也提到了，可以直接将北京时间转换为UTC时间，也就是将北京时间减去8小时再写入crontab表达式即可避免时区不一致的问题。
2. 如果是在github action中运行定时任务，也可以修改yml文件中的时区配置：

   env: # 设置环境变量
     TZ: Asia/Shanghai # 时区
   

3. 如果是在本地ubuntu系统中需要修改时区，可参考这里的步骤：ubuntu修改时区和时间的方法

参考

1. crontab表达式在线学习验证工具
2. Linux Crontab与Cron表达式不同造成的脚本不执行
3. CRON 表达式详解
4. 附录：函数定时触发器Cron表达式规则