cron：把”每天凌晨三点”写进系统里
本文介绍 cron 的模型与用法：crontab 五段式语法、用户级与系统级任务的区别，以及环境变量、输出、时区这三个最常见的坑，顺带聊聊它与 systemd timer 的取舍。
cron 是什么
cron 是 Unix 世界的定时任务守护进程，1970 年代中期诞生于 Bell Labs，名字取自希腊语 chronos（时间）。它的工作模型简单到近乎朴素：一个常驻后台的 daemon 每分钟醒一次，翻一遍任务表，看看有没有到点的活儿，有就 fork 出 shell 去执行。五十多年过去，这个模型基本没变——变的只是实现细节，今天 Linux 发行版上跑的多半是 cronie 或 vixie-cron 的后代，但 crontab 那五行魔法依然原样可用。
任务表本身叫 crontab（cron table）。用户级任务用 crontab -e 编辑、crontab -l 查看，实际存放在 /var/spool/cron/ 下；系统级任务则直接写在 /etc/crontab 或 /etc/cron.d/ 里的文件中，每行多一个执行用户的字段，便于以指定身份运行。此外 /etc/cron.daily、/etc/cron.weekly、/etc/cron.monthly 三个目录里的脚本会被按日、周、月自动执行，放一个可执行文件进去就算登记完成。
五段式语法
一行任务就是”什么时间 + 干什么”。时间部分是五个字段：
| 字段 | 取值范围 | 常用写法 |
|---|---|---|
| 分钟 | 0–59 | 30、*/5 |
| 时 | 0–23 | 3、9-18 |
| 日 | 1–31 | * |
| 月 | 1–12 | * |
| 周 | 0–7（0 和 7 都是周日） | 1-5 |
* 表示任意，*/5 是步进，9-18 是区间，逗号可以并列。最容易反直觉的一条是：日和周同时受限时是”或”而不是”与”——0 0 1 * 1 表示每月 1 号或每个周一的零点，不是两者的交集。需要交集语义时只能让命令自己 test 判断。
# 每天凌晨 3:30 备份
30 3 * * * /usr/local/bin/backup.sh
# 工作日 9-18 点每五分钟巡检，输出落日志
*/5 9-18 * * 1-5 /usr/local/bin/check.sh >> /var/log/check.log 2>&1另有一组 @ 开头的快捷记号：@daily、@hourly、@reboot 等，语义一目了然。@reboot 尤其实用——开机后跑一次的初始化活儿，不用再想怎么算开机时间。
三个经典坑
第一个坑是环境。cron 执行任务时的环境干净得可怜：PATH 通常只有 /usr/bin:/bin，SHELL 是 /bin/sh，没有 tty，HOME 也未必是你登录时的那个。于是”终端里跑得好好的，挂到 cron 就哑火”成了经典悬疑剧。纪律很简单：脚本里的命令一律绝对路径，或开头自己 export PATH；依赖 bash 特性的话给脚本加上 shebang，别赌默认 shell。
第二个坑是输出。任务有 stdout/stderr 而你不处理时，cron 会试图给用户发本地邮件——没装 MTA 的机器上这些输出静默消失，报错信息一起消失。要么重定向到日志文件，要么在 crontab 里设 MAILTO="" 明确丢弃，别让错误死在黑洞里。
第三个坑是时区。cron 按系统本地时间触发，而容器和云主机默认 UTC 的居多，你以为的”凌晨三点”实际是北京时间上午十一点；夏令时切换的凌晨还会出现被跳过或重复的小时。定时逻辑对时区敏感时，先 timedatectl 确认，别信直觉。
还有一个语法级暗桩：crontab 里的 % 是特殊字符，代表换行。命令里出现 date +%F 这类写法必须转义成 \%，否则第一个 % 之后的内容会被截断当作 stdin 喂给命令，行为极其诡异。
重入与替代品
cron 对任务本身一无所知：上一轮没跑完，下一轮照样拉起。这就是 flock 里详细讨论过的重入问题，最省事的解法是拿 flock -n 包一层，跳过而非堆积。想确认某条任务到底跑没跑，grep CRON /var/log/syslog 或 journalctl -t CROND 能看到 daemon 的调度记录，比盯着结果瞎猜可靠得多。
新一些的选择是 systemd timer：.timer 与 .service 成对定义，天然防重叠、日志自动进 journal、还支持机器关机错过后的追赶执行。代价是要写两份 unit 文件，语法啰嗦不少。我的经验法则：一两条简单定时任务，cron + flock 又快又稳；任务一多、需要日志和依赖编排，或者本来就在 systemd 体系里，就上 timer。
工具能活五十年，在软件圈是稀罕事。cron 的长寿恰恰说明：每分钟醒一次看一眼表，对绝大多数定时需求来说，已经足够。