什么是Cron？

Cron 是内置于Unix和Linux操作系统中的基于时间的任务调度器。它允许您将命令或脚本设置为在固定时间、日期或间隔自动运行——无需任何手动干预。名称来源于希腊语单词 chronos（时间）。Cron是自动执行重复性系统任务（如备份、日志轮转、报告生成和发送电子邮件）的标准工具。

历史

最初的Cron由贝尔实验室的Ken Thompson于1979年前后作为Unix第7版的一部分编写。它是一个简单的守护进程，每分钟唤醒一次，检查作业表，并运行任何已调度的作业。Paul Vixie于1987–1988年编写的Vixie Cron取代了它，成为大多数Unix系统上的标准实现，并引入了至今仍在使用的熟悉的五字段语法。Vixie Cron（或其后代）是大多数Linux发行版上的默认Cron。现代变体包括Anacron（用于不持续运行的系统）、Fcron，以及在基于systemd的系统上作为替代方案的systemd定时器。

Cron的工作原理

Cron守护进程（crond）在后台持续运行。每分钟它读取crontab文件（每个用户一个，加上/etc/cron.d/中的系统级crontab）并执行任何调度时间与当前时间匹配的作业。每个用户使用crontab命令管理自己的crontab。

• Cron守护进程在启动时自动启动，在后台静默运行
• 它每分钟检查crontab，并将匹配的作业作为独立进程触发
• Cron作业的输出默认通过电子邮件发送给用户（重定向到/dev/null或日志文件以抑制输出）
• 作业在最小化环境中运行——始终为命令和文件使用绝对路径

Cron表达式语法

Cron表达式由五个空格分隔的字段后跟要运行的命令组成：

┌───────────── 分钟 (0–59)
│ ┌───────────── 小时 (0–23)
│ │ ┌───────────── 月份中的日期 (1–31)
│ │ │ ┌───────────── 月份 (1–12)
│ │ │ │ ┌───────────── 星期几 (0–7, 0和7均为周日)
│ │ │ │ │
* * * * *  要执行的命令

字段值

• * — 每个值（通配符）
• 5 — 特定值（例如第5分钟）
• 1-5 — 范围（例如周一至周五）
• */5 — 每N个单位（例如每5分钟）
• 1,3,5 — 值列表（例如1月、3月、5月）
• 1-5/2 — 带步进的范围（例如1、3、5）

常见示例

# 每分钟
* * * * * /path/to/script.sh

# 每天午夜
0 0 * * * /path/to/backup.sh

# 每天凌晨3:30
30 3 * * * /path/to/task.sh

# 每周一上午9:00
0 9 * * 1 /path/to/weekly-report.sh

# 每5分钟
*/5 * * * * /path/to/check.sh

# 每小时（第0分钟）
0 * * * * /path/to/hourly.sh

# 每月第一天午夜
0 0 1 * * /path/to/monthly.sh

# 每个工作日（周一至周五）上午8:00
0 8 * * 1-5 /path/to/workday.sh

# 工作日上午9时至下午5时每15分钟
*/15 9-17 * * 1-5 /path/to/poll.sh

# 每天两次（午夜和正午）
0 0,12 * * * /path/to/twice-daily.sh

标准与Quartz Cron格式

根据平台不同，您会遇到两种常见的Cron格式：

标准（Unix/Linux）Cron — 5个字段

Unix/Linux上crontab使用的经典格式。最小单位是分钟。

# 分钟 小时 月份中的日期 月份 星期几
  *     *    *              *    *

Quartz Cron — 6或7个字段

由Quartz Scheduler（Java）、Spring @Scheduled、AWS EventBridge以及许多CI/CD工具使用。在开头添加了额外的秒字段，末尾可以附加可选的年份字段。

# 秒  分钟 小时 月份中的日期 月份 星期几 [年份]
  0   30   9    *              *    ?

Quartz还引入了标准Cron中没有的额外特殊字符：

• ? — 无特定值；当另一个字段已指定时，在月份中的日期或星期几中使用（您不能同时将两者设置为非通配符值——对您想忽略的字段使用?）
• L — 最后：月份中的日期字段中的L表示该月最后一天；星期几字段中的5L表示该月最后一个周五
• W — 最近的工作日：15W表示距15日最近的工作日
• # — 月份中第N个星期几：2#1表示该月第一个周一

并排比较

# 标准Cron — 每天09:30
30 9 * * *

# Quartz Cron — 每天09:30:00
0 30 9 * * ?

# 标准Cron — 每周一08:00
0 8 * * 1

# Quartz Cron — 每周一08:00:00
0 0 8 ? * MON

# 标准Cron — 每5分钟
*/5 * * * *

# Quartz Cron — 每5分钟
0 */5 * * * ?

# 仅Quartz — 每月最后一天午夜
0 0 0 L * ?

# 仅Quartz — 每月第一个周一09:00
0 0 9 ? * 2#1

使用哪种格式？

• Linux/Unix系统任务 → 标准5字段Cron
• Java应用程序（Quartz、Spring）→ Quartz 6字段Cron
• AWS EventBridge计划规则 → Quartz风格Cron（6个字段，无秒，使用?）
• GitHub Actions、GitLab CI计划流水线 → 标准5字段Cron
• Kubernetes CronJob → 标准5字段Cron

特殊字符串

大多数Cron实现支持简写字符串作为五字段语法的替代：

• @yearly（或@annually）— 每年运行一次：0 0 1 1 *
• @monthly — 每月运行一次：0 0 1 * *
• @weekly — 每周运行一次：0 0 * * 0
• @daily（或@midnight）— 每天运行一次：0 0 * * *
• @hourly — 每小时运行一次：0 * * * *
• @reboot — 启动时运行一次

Crontab命令

# 在默认编辑器中编辑crontab
crontab -e

# 列出当前crontab
crontab -l

# 完全删除crontab
crontab -r

# 编辑其他用户的crontab（仅root）
crontab -u username -e

使用场景

• 备份 — 每晚运行数据库转储或文件备份
• 日志轮转 — 按计划归档、压缩或删除旧日志文件
• 报告生成 — 自动生成并通过电子邮件发送每日/每周报告
• 缓存清理 — 在非高峰时段清除或重建缓存
• 健康检查 — 每分钟ping服务，如果停机则发出警报
• 数据同步 — 在服务器之间同步文件或按间隔从API拉取数据
• 发送电子邮件 — 将计划的新闻简报或摘要加入队列并发送
• CI/CD流水线 — 触发每夜构建或测试运行
• 证书续期 — Let's Encrypt Certbot使用Cron作业续期TLS证书

重要规则

• 始终为命令和文件使用绝对路径 — Cron在具有有限PATH的最小化环境中运行
• 重定向输出以避免电子邮件泛滥：command >> /var/log/job.log 2>&1
• 在将脚本添加到crontab之前，以相同用户身份手动测试脚本
• 月份中的日期和星期几字段使用OR而非AND组合——如果两者都设置为非通配符值，当任一条件为真时作业就会运行
• 如果不想同一作业重叠运行，请使用flock或锁文件
• 使用crontab -r时要小心——它在不确认的情况下删除整个crontab
• 在不总是开机的笔记本电脑或服务器上考虑使用Anacron — 它在机器启动时运行错过的作业