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作为 linux 中的定时任务工具，crontab被广大开发者所热爱和使用。该技术由来已久，相当成熟，但是在真正使用的时候会时不时地发现为什么 crontab 脚本没有按照预期那样执行？本文以本周笔者遇到一个 crontab 不能运行的问题为引子，详细地介绍为什么 crontab 不运行的各种原因。
引子
本周遇到一个 crontab 不能执行的问题，发现原因后觉得甚是有趣。
笔者通过一个 python 脚本向 /etc/cron.d 目录下的一个文件写入定时任务命令，每分钟调用一个脚本，调用的这个脚本是个 python 文件，然后发现 cron 并没有按照预期每分钟执行一次。然后笔者就将原定时任务脚本 aaa 拷贝了一份，并重新命名为 bbb，然后将定时任务中调用脚本改成了执行一个简单的echo 命令，然后保存退出，发现 bbb 是可以正常定时运行的，这时候，笔者就通过 file 命令想比较一下这两个文件有何不同：
[root@tony cron.d]# file *
aaa: ASCII text, with no line terminators
bbb: ASCII text这个时候我们可以发现 aaa 文件出现了比较奇怪的标识：
with no line terminators显而易见，这是在说 cron 脚本中定时命令没有行终止符，导致这个问题是因为该 cron 脚本由 python 代码生成时没有添加换行符：
with open('/etc/cron.d/aaa', 'w') as f:
f.write('xxx')然后笔者尝试性地在 aaa 文件中在定时命令下新增一行后，发现定时任务可以正常运行了。不得不说，这是一个很有意思的问题，crontab居然会因为一个换行符导致定时任务的不运行，后来 google 了一下发现，crontab的确存在这个机制，具体解释下面会提到。
在 google 的同时，在 ask unbuntu 上发现了这篇文章：《Why crontab scripts are not working?》，里面很多开发者罗列了他们遇到 cron 不能正常运行的各种因素，笔者大致浏览了下，发现有遇到过，也有很多并不知道的，所以想把这些因素和解决方案一一罗列下来。
因素
因素 1：环境变量
场景及原因
cron中的环境变量和系统的环境变量是不一样的，我们可以通过设置定时脚本将 cron 中的环境变量打印出来：
* * * * * env > /tmp/env.output可以看到 cron 中的环境变量：
XDG_SESSION_ID=12952
SHELL=/bin/sh
USER=root
PATH=/usr/bin:/bin
PWD=/root
LANG=en_US.UTF-8
SHLVL=1
HOME=/root
LOGNAME=root
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0
_=/usr/bin/env查看系统的环境变量：
[root@tony cron.d]# env
XDG_SESSION_ID=1140
HOSTNAME=tony
TERM=xterm-256color
SHELL=/bin/bash
HISTSIZE=1000
USER=root
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/root/bin
MAIL=/var/spool/mail/root
PWD=/etc/cron.d
LANG=en_US.UTF-8
TMUX_PANE=%18
HISTCONTROL=ignoredups
SHLVL=2
HOME=/root
LOGNAME=root
_=/usr/bin/env
OLDPWD=/root我们可以看到 cron 中的环境变量很多都和系统环境变量不一样（cron会忽略 /etc/environment 文件），尤其是 PATH，只有/usr/bin:/bin，也就是说在cron 中运行 shell 命令，如果不是全路径，只能运行 /usr/bin 或/bin这两个目录中的标准命令，而像 /usr/sbin、/usr/local/bin 等目录中的非标准命令是不能运行的。
这个问题笔者也遇到很多次，所以很多非标准命令都选择了全路径，但是这个方法也有问题，因为不同环境的命令所存在的目录是不一样的。
解决方案
方案 1：
在 cron 脚本文件头部声明PATH
#!/bin/bash
PATH=/opt/someApp/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
# rest of script follows方案 2：
在定时脚本调用的脚本头部声明PATH
PATH=/opt/someApp/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
15 1 * * * backupscript --incremental /home /root因素 2：换行符
场景及原因
这个因素就是笔者引子中提到的，官方解释（man crontab）如下：
Although cron requires that each entry in a crontab end in a newline character, neither the crontab command nor the cron daemon will detect this error. Instead, the crontab will appear to load normally. However, the command will never run. The best choice is to ensure that your crontab has a blank line at the end.
4th Berkeley Distribution 29 December 1993 CRONTAB(1)
简单翻译一下就是：
尽管 crontab 要求 cron 中的每个条目都要以换行符结尾，但 crontab 命令和 cron 守护进程都不会检测到这个错误。相反，crontab将正常加载。然而，命令永远不会运行。最好的选择是确保您的 crontab 在末尾有一个空白行。
解决方案
给 cron 中每个条目下面添加一个空行
注意：
除了没了换行符会导致 cron 中的命令不会运行，即引子中所标识：
with no line terminators
但是因为非 linux 操作系统导致的非 \n 换行符同样会导致该问题，比如 windows 的^M、mac的 \r 等
with CR line terminators
解决方案：
windows的话就通过 dos2unix 命令转换；而 mac 则可以通过 mac2unix 来转换，mac2unix也是 dos2unix 软件中的一部分
Refer
- remove CR line terminators
因素 3：crond 服务
场景及原因
很多时候 crond 服务未开启，也会导致定时任务不会正常执行。
解决方案
查看服务是否运行，如果未运行，启动 crond 服务即可。
查看方式有两种：
1. 通过进程查看
pgrep相当于ps -ef | grep
pgrep cron
2. 通过 service 查看
service crond status
启动服务：
service crond start
因素 4：shell 解释器
场景及原因
从因素 1 就知道 cron 环境变量中的 SHELL 是sh而不是 bash，我们知道很多shell 命令是可以在 bash 中正常运行，但是不能在 sh 中运行的，所以这个因素也会影响定时任务的正常运行。
解决方案：
方案 1：
将 cron 中需要执行的命令在 sh 中执行确认
方案 2：
将 cron 中需要执行的命令外面加一个 bash shell 的封装：
bash -c "mybashcommand"
方案 3：
修改 cron 中的 SHELL 环境变量的值，让所有命令都用 bash 解释器：
SHELL=/bin/bash
方案 4：
如果定时任务执行的命令是 shell 脚本，只要在脚本内添加 bash 解释器：
#!/bin/bash
因素 5：时区
场景及原因
当修改系统时区后，无论是之前已经存在的 cron 还是之后新创建的 cron，脚本中设置的定时时间都以旧时区为准，比如原来时区是Asia/Shanghai，时间为10:00，然后修改时区为Europe/Paris，时间变为3:00，此时你设置11:00 的定时时间，cron会在 Asia/Shanghai 时区的 11:00 执行。
解决方案：
方案 1：
重启 crond 服务
service crond restart
方案 2：
kill crond进程，因为 crond 进程是可重生的
因素 6：百分号 %
场景及原因
当 cron 定时执行命令中，有百分号并且没有转义的时候，cron执行会出错，比如执行以下cron：
0 * * * * echo hello >> ~/cron-logs/hourly/test`date "+%d"`.log
会有如下报错：
/bin/sh: -c: line 0: unexpected EOF while looking for matching ``'
/bin/sh: -c: line 1: syntax error: unexpected end of file
有的日志也会有如下报错：
(echo) ERROR (getpwnam() failed)
crontab manpage中解释：
The "sixth" field (the rest of the line) specifies the command to be run. The entire command portion of the line, up to a newline or % character, will be executed by /bin/sh or by the shell specified in the SHELL variable of the cronfile. Percent-signs (%) in the command, unless escaped with backslash (\), will be changed into newline characters, and all data after the first % will be sent to the command as standard input.
即 cron 中换行符或 % 前的命令会被 shell 解释器执行，但是 % 会被认为新一行的字符，并且 % 后所有的数据都会以标准输出的形式发送给命令。
解决方案
为百分号做转义，即在 % 前添加反斜杠\
Refer
- Cron and Crontab usage and examples
- How can I execute date inside of a cron tab job?
因素 7：密码过期
场景及原因
Linux下新建用户密码过期时间是从 /etc/login.defs 文件中 PASS_MAX_DAYS 提取的，普通系统默认就是99999，而有些安全操作系统是90。更改此处，只是让新建的用户默认密码过期时间变化，已有用户密码过期时间仍然不变。
当用户密码过期也会导致 cron 脚本执行失败。
解决方案
将用户密码有效期设置成永久有效期或者延长有效期
方案 1：
chage -M <expire> <username>
方案 2：
passwd -x -1 <username>
方案 3：
手动修改 /etc/login.defs 文件中 PASS_MAX_DAYS 的值
因素 8：权限
场景及原因
很多时候解决方案都是采用 root 用户执行 cron，但是有时候这并不是一个很好的方式。如果采用非root 用户执行 cron，需要注意很多权限问题，比如cron 用户对操作的文件或目录是否存在权限等。
如果权限不够，cron会拒绝执行：
sudo service cron restart
grep -i cron /var/log/syslog|tail -2
2013-02-05T03:47:49.283841+01:00 ubuntu cron[49906]: (user) INSECURE MODE (mode 0600 expected) (crontabs/user)
解决方案
# correct permission
sudo chmod 600 /var/spool/cron/crontabs/user
# signal crond to reload the file
sudo touch /var/spool/cron/crontabs
因素 9：不同平台
场景及原因
一些特殊选项各个平台支持不一样，有的支持，有的不支持，例如2/3、1-5、1,3,5
解决方案
需要针对不同平台做兼容性测试
因素 10：不同 cron
场景及原因
将之前运行的 Crontab Spec 在从一个 Crontab 文件移动到另一个 Crontab 文件时可能会崩溃。有时候，原因是你已经将 Spec 从系统 crontab 文件转移到用户 crontab 文件，反之亦然。
cron分为系统 cron 和用户 cron，用户cron 指/var/spool/cron/username或 /var/spool/crontabs/crontabs/username，系统cron 指/etc/crontab以及/etc/crontab，这两者是存在部分差异的。
系统 crontab 在命令行运行之前有一个额外的字段 user。这会导致一些错误，比如你将/etc/crontab 中的命令或者 /etc/cron.d 中的文件移动至用户 crontab 会报错如下：
george; command not found
相反，当发生相反的情况时，cron将显示 /usr/bin/restartxyz is not a valid username 之类的错误。
解决方案
当共享系统 cron 或用户 cron 时，注意用户的添加和删除。
因素 11：crontable 变量
场景及原因
虽然你可以在 crontable 里面声明环境变量，但是在下面这种情况定时任务是不会执行的：
SOME_DIR=/var/log
MY_LOG_FILE=${SOME_LOG}/some_file.log
BIN_DIR=/usr/local/bin
MY_EXE=${BIN_DIR}/some_executable_file
0 10 * * * ${MY_EXE} some_param >> ${MY_LOG_FILE}
这是因为在 crontable 里面只能声明变量，不能对变量进行操作或者执行其他任何 shell 命令的，所以上述的 shell 字符串拼接是不会成功的，所以只能声明变量，然后在命令中引用变量。
解决方案：
方案 1：
直接声明变量
SOME_DIR=/var/log
MY_LOG_FILE=/var/log/some_file.log
BIN_DIR=/usr/local/bin
MY_EXE=/usr/local/bin/some_executable_file
0 10 * * * ${MY_EXE} some_param >> ${MY_LOG_FILE}
方案 2：
声明多个变量，在命令中引用拼接
SOME_DIR=/var/log
MY_LOG_FILE=some_file.log
BIN_DIR=/usr/local/bin
MY_EXE=some_executable_file
0 10 * * * ${BIN_DIR}/${MY_EXE} some_param >> ${SOME_DIR}/${MY_LOG_FILE}
因素 12：GUI
场景及原因
如果你的 cronjob 调用了相关 GUI 应用时，你需要告诉它们应该使用什么 DISPLAY 环境变量，从因素 1 我们可以知道 cron 中的环境变量是和系统环境变量不一样的，DISPLAY同样如此，比如
Firefox launch with cron.
解决方案
声明DISPLAY=:0
* * * * * export DISPLAY=:0 && <command>
总结
目前主要总结了影响 cron 运行的 12 种因素，当然肯定还存在其他影响因素，本文将持续更新，希望这些坑能够被广大开发者所熟知。
大家如果有上述以外导致 cron 不能正常运行的因素可以在博客下方留言，或者在 Github 上面提 pr，笔者已经将本文在Github 上面创建了一个仓库，让我们一起不断完善吧 -。-
Github仓库地址：https://github.com/tony-yin/W…
