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用于调度任务的 Systemd 定时器
Systemd 提供定时器有一段时间了，定时器替代了 cron 功能，这一特性值得看看。本文将向你介绍在系统启动后如何使用 systemd 中的定时器来运行任务，此后重复运行。这不是对 systemd 的全面讨论，只是介绍这一特性。
Cron、anacron 与 systemd：快速回顾
Cron 可以将任务调度以几分钟到几个月或更长时间的粒度运行。设置起来相对简单，只需要一个配置文件。虽然配置过程有些深奥，但一般用户也可以使用。
然而，如果您的系统在需要执行的时间没有运行，那么 Cron 会失败。
Anacron 克服了“系统不运行”问题。它确保你的系统再次启动时，任务将执行。虽然它旨在管理员使用，但有些系统允许普通用户访问 Anacron。
但是，anacron 的执行频率不能低于每天一次。
cron 和 anacron 都存在执行上下文一致性的问题。必须注意任务运行时有效的环境与测试时使用的环境完全相同。必须提供相同的 shell、环境变量和路径。这意味着测试和调试有时会很困难。
Systemd 定时器提供了 cron 和 anacron 的优点，允许调度到分钟粒度。确保在系统再次运行时执行任务，即使在预期的执行时间内任务处于关闭状态。对所有用户都可用。你可以在它将要运行的环境中测试和调试执行。
但是，配置更加复杂，至少需要两个配置文件。
如果你的 cron and anacron 配置很好地为你服务，那么可能没有理由改变。但是 systemd 至少值得研究，因为它可以简化任何当前的 cron/anacron 工作方式。
配置
Systemd 定时器执行的函数至少需要两个文件。这两个是“定时器”和“系统服务”。动作不仅仅是简单的命令，你还需要一个“作业”文件或脚本来执行必要的功能。
定时器文件定义调度表，而系统服务文件定义执行的任务。有关的更多详细信息参考 “man systemd.timer” 中提供的 .timer unit。服务单元的详细信息可在 “man systemd.service” 中找到。
There are several locations where unit files exist (listed in the man page). Perhaps the easiest location for the general user, however, is “~/.config/systemd/user”. Note that “user” here, is the literal string “user”. 单元文件存在于几个位置(在 man page 中列出)。然而，对于普通用户来说，最容易找到的位置可能是 “~/.config/systemd/user”。请注意，这里的“用户”是字符串“用户”。
示例
此示例是一个创建用户调度作业而不是系统调度作业(以root用户身份运行)的简单示例。它将消息、日期和时间打印到文件中。
- 首先创建一个执行任务的 shell 脚本。在你的本地 “bin” 目录中创建它，例如在 “~/bin/schedule-test.sh” 中。
创建文件：
touch ~/bin/schedule-test.sh
然后将以下内容添加到你刚刚创建的文件中。
#!/bin/sh
echo "This is only a test: $(date)" >> "$HOME/schedule-test-output.txt"
记住赋予你的 shell 脚本执行权限。
- 创建 .service 调用上面的脚本。在以下位置创建目录与文件：“~/.config/systemd/user/schedule-test.service
[Unit]
Description=A job to test the systemd scheduler
[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/<user>/bin/schedule-test.sh
[Install]
WantedBy=default.target
请注意<用户>应该是你的 @HOME 地址，但是资源文件路径名中的“用户”实际上是字符串“用户”。
ExecStart 应该提供一个没有变量的绝对地址。例外情况是，对于 用户，您可以用 “%h” 替换 $HOME。换句话说，你可以使用:
ExecStart=%h/bin/schedule-test.sh
这仅用于用户文件。这不适用于系统服务，因为在系统环境中运行时 “%h” 总是返回 “/root”。其他替换可在“说明符”下的 “man systemd.unit” 中找到。因为它超出了本文的范围，所以这就是我们目前需要了解的关于说明符的全部内容。
3. 创建一个 .timer 文件，该文件实际上调度你创建的 .service。在 .service 文件相同位置 “~/.config/systemd/user/schedule-test.timer” 创建它。请注意，文件名仅在拓展名上有所不同，例如一个是 “.service”，一个是 ".timer"。
[Unit]
Description=Schedule a message every 1 minute
RefuseManualStart=no # Allow manual starts
RefuseManualStop=no # Allow manual stops
[Timer]
#Execute job if it missed a run due to machine being off
Persistent=true
#Run 120 seconds after boot for the first time
OnBootSec=120
#Run every 1 minute thereafter
OnUnitActiveSec=60
#File describing job to execute
Unit=schedule-test.service
[Install]
WantedBy=timers.target
请注意，.timer 文件使用了 “OnUnitActiveSec” 来指定调度表。“OnCalendar” 选项更加灵活。例如:
# run on the minute of every minute every hour of every day
OnCalendar=*-*-* *:*:00
# run on the hour of every hour of every day
OnCalendar=*-*-* *:00:00
# run every day
OnCalendar=*-*-* 00:00:00
# run 11:12:13 of the first or fifth day of any month of the year
# 2012, but only if that day is a Thursday or Friday
OnCalendar=Thu,Fri 2012-*-1,5 11:12:13
有关 “OnCalendar” 的更多信息参见这里。
4. 所有的部件都已就位，但你应该进行测试，以确保一切正常。首先，启用用户服务:
$ systemctl --user enable schedule-test.service
这将导致类似如下的输出:
Created symlink /home/<user>/.config/systemd/user/default.target.wants/schedule-test.service → /home/<user>/.config/systemd/user/schedule-test.service.
现在执行测试工作：
$ systemctl --user start schedule-test.service
检查你的输出文件($HOME/schedule-test-output.txt)，确保你的脚本运行正常。应该只有一个条目，因为我们还没有启动定时器。必要时进行调试。如果你需要更改 .service 文件，而不是更改它调用的 shell 脚本，请不要忘记再次启用该服务。
5. 一旦作业正常运行，通过为服务启用、启动用户定时器来实时调度作业:
$ systemctl --user enable schedule-test.timer
$ systemctl --user start schedule-test.timer
请注意，你已经在上面的步骤4中启动、启用了服务，因此只需要为它启用、启动定时器。
启用命令会产生如下输出：
Created symlink /home/<user>/.config/systemd/user/timers.target.wants/schedule-test.timer → /home/<user>/.config/systemd/user/schedule-test.timer.
启动命令将返回命令行界面提示。
其他操作
你可以检查和监控服务。如果你从系统服务收到错误，下面的第一个命令特别有用：
$ systemctl --user status schedule-test
$ systemctl --user list-unit-files
手动停止服务：
$ systemctl --user stop schedule-test.service
永久停止并禁用定时器和服务，重新加载守护程序配置并重置任何失败通知：
$ systemctl --user stop schedule-test.timer
$ systemctl --user disable schedule-test.timer
$ systemctl --user stop schedule-test.service
$ systemctl --user disable schedule-test.service
$ systemctl --user daemon-reload
$ systemctl --user reset-failed
总结
本文以 systemd 定时器为出发点，但是 systemd 的内容远不止于此。这篇文章应该为你提供一个基础。你可以从Fedora Magazine systemd系列开始探索更多。
参考 —— 更多阅读：
- man systemd.timer
- man systemd.service
- Use systemd timers instead of cronjobs
- Understanding and administering systemd
- https://opensource.com/ 内有 systemd 快捷查询列表
via: https://fedoramagazine.org/systemd-timers-for-scheduling-tasks/
作者：Richard England 选题：lujun9972 译者：dcoliversun 校对：校对者ID