使用 Systemd Timer 调度任务

本文是 Systemd Timers for Scheduling Tasks - Fedora Magazine 的翻译

Systemd 提供 timer 已经有一段时间了，作为 cron 的替代品，它值得一试。本篇文章将会告诉你如何使用 systemd 中的 timer 在系统启动后重复执行任务。这不是对 systemd 的详细讨论，只是对 timer 组件的介绍。

Cron vs anacron vs systemd：快速查看

Cron 可以以几分钟到几个月或更长时间的粒度运行。设置相对简单，只需要一个配置文件，尽管配置略微复杂，但是普通用户也能使用。

但是如果您的系统在任务的特定的时间点上不是开机状态，那么这次任务就会被跳过去

Anacron克服了“系统未运行”的问题。它确保当您的系统再次处于活动状态时将执行任务。虽然它旨在供管理员使用，但某些系统为一般用户提供访问权限。

但是，Anacron 的时间粒度最低是以天为单位。

cron 和 anacron 都有执行上下文必须一致的问题。任务运行时的环境和测试时的环境需要相同，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很困难。

Systemd timer 具备 cron 和 anacron 的优秀能力，不仅允许调度粒度精细到分钟，而且允许错过时间点后执行任务。而且可供所有用户使用。

但是配置比较复杂，至少需要两个配置文件。

如果您的 cron 和 anacron 已经配置的很好了，那么可能没有理由去转换代码。但是 systemd 依然值得去研究，因为它可以简化 cron/anacron 的方案。

配置

Systemd timer 至少需要两个配置文件：定时器单元和服务单元。对于多行命令，你还需要一个“作业”文件或脚本。

定时器单元定义了调度方式，服务单元定义了执行的人物。有关定时器单元的详细信息，请参阅 systemd.timer ，对于服务单元的详细信息，参见 systemd.service 。

单元文件存在于多个位置（在手册页中列出）。然而，对于普通用户而言，最简单的位置是 ~/.config/systemd/user 。请注意：此处的 “user”是字符串“user”

演示

这个演示是一个简单的例子，它创建一个用户调度作业，而不是系统调度作业（以 root 身份运行）。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脚本，并将其存放到本地的“bin”目录：
```
touch ~/bin/schedule-test.sh
```
然后添加以下内容到您刚刚创建的文件中：
```
#!/bin/sh
echo "This is only a test: $(date)" >> "$HOME/schedule-test-output.txt"
```
记得给予其执行权。
创建服务单元 ~/.config/systemd/user/schedule-test.service ：
```
Description=A job to test the systemd scheduler

Type=simple
ExecStart=/home/<user>/bin/schedule-test.sh

WantedBy=default.target
```
请注意：<user> 应当是您的 @HOME 地址。但是单元文件路径名中的“user”就是字符串“user”

ExecStart 应当提供的是一个没有变量的绝对地址。但对于用户单元，您可以使用“%h”替换 $HOME 。也就是说，您可以使用:
```
ExecStart=%h/bin/schedule-test.sh
```
这只能用于用户单元文件而不是系统单元，因为“%h”在系统环境中始终返回“/root”。其他替换可以在 systemd.unit 中的“SPECIFIERS”下找到。

创建一个定时器文件 ~/.config/systemd/user/schedule-test.timer ，它将调度您刚刚创建的服务单元：。请注意，其与服务单元唯一的区别是拓展名不同。

Description=Schedule a message every 1 minute
RefuseManualStart=no  # Allow manual starts
RefuseManualStop=no   # Allow manual stops

#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

WantedBy=timers.target

注意定时器文件使用“OnUnitActiveSec”指定调度。更灵活的方式是使用“OnCalendar”选项。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

更多“OnCalendar”相关的信息请看这里

所有必要的工作都已经完成了，但是你应当首先测试一下。首先启用用户服务:
```
$ systemctl --user enable schedule-test.service
```
这将有以下输出：
```
Created symlink /home/<user>/.config/systemd/user/default.target.wants/schedule-test.service → /home/<user>/.config/systemd/user/schedule-test.service.
```
然后进行一次测试:
```
$ systemctl --user start schedule-test.service
```
检查您的输出文件（$HOME/schedule-test-output.txt）确保你的脚本执行正确无误。

作业正常工作后，我们启用并启动用户计时器:

$ systemctl --user enable --now schedule-test.timer

注意：您在上述步骤中已经启用了服务，因此这里只需要启用定时器即可。

这将产生类似下面的输出：

Created symlink /home/<user>/.config/systemd/user/timers.target.wants/schedule-test.timer → /home/<user>/.config/systemd/user/schedule-test.timer.

其他操作

您可以检查和监控服务。如果您收到来自服务单元的错误，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

永久停止和禁用计时器和服务，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

概括

这篇文章将引导您使用systemd计时器，但是，systemd 的内容远不止这里介绍的内容。本文应该为您提供相关的基础。您可以从 Fedora 杂志 systemd 系列开始探索更多相关信息。

systemd.timer
systemd.service
使用 Systemd timer 而不是 Cron
了解和管理 Systemd
另外，https://opensource.com/ 有一个很好的 systemd 备忘单