如何使用Systemd定时服务如何使用Systemd定时服务

我上一篇文章中介绍的locate文件查找命令，需要依赖updatedb更新索引才能快速查找文件，因此需要定时运行该命令来更新文件索引。我们知道在Linux和类Unix系统上通常使用crontab来创建定时任务。
在Ubuntu上我们使用apt install mlocate之后，会安装一个脚本文件到 /etc/cron.daily/mlocate，也就是通过Cron机制来每天执行updatedb。然而在我的openSUSE上却并未发现有相关的Crontab配置，但我发现索引文件还是在每天的零点进行了更新，那这个定时任务是谁来执行的呢？
我通过查找与mlocate相关的文件，发现了以下几个文件：

? locate "mlocate" /etc/systemd/system/timers.target.wants/mlocate.timer /usr/lib/systemd/system/mlocate.service /usr/lib/systemd/system/mlocate.timer

原来在openSUSE系统上，使用的是Systemd的定时单元来实现的。Systemd是一种Linux系统服务管理程序，在我之前的文章在OPENSUSE上使用SYSTEMCTL管理系统服务中介绍过。
那这里我们将重点介绍下Systemd的定时服务（systemd timer unit）。
systemd定时单元类似与Cron，systemd的定时单元在Linux系统上提供了机制来调度任务，相比于Cron机制，其他具有以下特性（在使用systemd作为初始化和服务管理的系统上）：

调度的任务可以依赖于其他systemd服务
可以使用systemctl命令来管理定时单元，类似与管理systemd服务
除了类似Cron的循环实时定时任务（realtime）之外，还支持一种基于非时间事件触发的任务（monotonic）
定时单元记录日志到systemd的日志系统（journal），因此方便于统一监控和诊断

systemd定时任务的类型
上面的特性中，我们提到其支持两种类型 - realtime 和 monotonic

Realtime - 类似于Cron，这种类型的定时任务由定义的绝对时间来触发，在配置文件中通过 OnCalendar 选项来定义
Monotonic - 这种类型的定时任务将会在指定的事件（例如系统启动，服务激活）一定时间后触发，在配置文件中通过 OnBootSec 和 OnUnitActiveSec ，OnStartupSec 等选项来定义，并且该类型的定时任务触发时间不是固定的，在每一次系统重启之后都会被重置

systemd定时任务的配置
【如何使用Systemd定时服务】在文章开始，我们在寻找mlocate更新文件索引的定时任务时看到，有文件 /usr/lib/systemd/system/mlocate.timer ，没错，就是通过以 .timer 作为扩展名的systemd单元文件来定义systemd的定时单元的

[Unit] Description=Daily locate database update Documentation=man:updatedb[Timer] OnCalendar=daily AccuracySec=12h Unit=mlocate.service Persistent=true[Install] WantedBy=timers.target

可以看到文件格式与systemd服务的单元文件类似，不过需要 [Timer] 段，在该段定义了如下选项

OnCalendar=daily，意思是每天触发
AccuracySec=12h，意思是由于某些原因需要推测执行的时间
Unit=mlocate.service，这里就是指定了需要执行的任务服务
Persistent=true，指定如果由于关机等原因到时了为能执行任务的情况下，启动会立即触发该任务

那该定时单元指定了 mlocate.service 作为触发执行的任务，也就是 /usr/lib/systemd/system/mlocate.service 里定义的服务，那服务里就是定义使用 updatedb 命令去更新文件索引。
对于 OnCalendar ，其值支持的格式为 DayOfWeek Year-Month-Day Hour:Minute:Second，例如

OnCalendar=--* 5:00:00，指定在每天早上的5点执行
OnCalendar=Fri 18:00:00，指定在每个月的周五下午6点执行

在一个配置文件中，还可以指定多个 OnCalendar ，例如

OnCalendar=Mon..Fri 10:00 OnCalendar=Sat,Sun 22:00

上面的配置就指定了在周一到周五的每天上午10点，以及在周末两天的晚上10点执行。
下面我们来举一个使用monotonic类型定时任务的例子，在目录 /etc/systemd/system/ 下服务单元文件 foo.service

[Unit] Description="Foo shell script"[Service] ExecStart=/usr/local/bin/foo.sh

同时创建一个定时单元文件 foo.timer

[Unit] Description="Run foo shell script"[Timer] OnBootSec=5min OnUnitActiveSec=24h Unit=foo.service[Install] WantedBy=multi-user.target

这里我们看到在 [Timer] 段，我们定义一下选项

OnBootSec=5min，指定了在系统启动5分钟后触发指定服务的执行
OnUnitActiveSec=24h，指定了在服务在激活之后的24小时执行，也就是每天都会执行一次（但是执行的具体时间取决于开机时间）
Unit=foo.service，指定了触发的任务是我们上面定义的foo服务，也就是执行 foo.sh 脚本

管理timer单元
上面的特性中，我们说道timer单元可以通过 systemctl 命令进行管理，类似管理服务单元

sudo systemctl start foo.timer ，启动指定的定时单元
sudo systemctl enable foo.timer ，开启定时单元自动激活（开机自启）
sudo systemctl list-timers ，列出当前系统已激活的定时单元

例如

? sudo systemctl list-timers NEXTLEFTLASTPASSEDUNITACTIVATES Fri 2021-12-03 17:00:00 CST22min leftFri 2021-12-03 16:00:03 CST37min agosnapper-timeline.timersnapper-timeline.service Sat 2021-12-04 00:00:00 CST7h leftFri 2021-12-03 00:00:03 CST16h agologrotate.timerlogrotate.service Sat 2021-12-04 00:00:00 CST7h leftFri 2021-12-03 00:00:03 CST16h agomandb.timermandb.service Sat 2021-12-04 00:00:00 CST7h leftFri 2021-12-03 00:00:03 CST16h agomlocate.timermlocate.service

我们还可以直接使用 journalctl 来查看相关日志，例如

? sudo journalctl -u mlocate -- Logs begin at Thu 2021-12-02 06:58:59 CST, end at Fri 2021-12-03 16:41:26 CST. -- Dec 03 00:00:03 linux-dev systemd[1]: Starting Update locate database... Dec 03 00:00:03 linux-dev su[864]: (to nobody) root on none Dec 03 00:00:06 linux-dev systemd[1]: Started Update locate database.

同时查看mlocate定时单元和服务的日志。
关于更多的配置细节，可以参考官方文档。
总结如果你的系统使用的Systemd作为初始化和服务管理系统，并且想使用到我们之前提到的特性，那么我们可以使用systemd的timer单元来定义我们的定时任务。当然大部分系统还是支持Crontab机制的定时任务。