利用shell脚本实现计划任务功能

开发背景介绍：

有一台DBSERVER，跑的是MySQL5.5。准备通过crontab执行计划任务定时备份数据库。安装crontab时竟然报告与MySQL冲突，在网上找了一下，倒是有位仁兄有遇到过，并提供了解决方案（http://blog.csdn.net/faye0412/article/details/7895366）。但是方法比较折腾，SERVER又是运行在线上环境，不敢乱动。于是就用shell脚本实现了一个简单的计划任务功能。

设计思路：

设想是任务封装到函数中，并加上必要的初始化声明，包括起始时间、运行周期等。每个任务单独一个sh文件，存放在统一的目录中。由主程序读取并按计划执行各任务。脚本以终端无关的形式在后台执行,启动命令:nohup mytask.sh & 。结束运行的命令:kill -15 `cat mytask.pid`。脚本在centos6 及ubuntu12测试通过。

实现功能：

1、多任务并发执行，不会互相影响，采用锁机制避免单个任务的重叠执行。

2、每个任务以单独脚本形式保存，相互独立。

3、支持起始运行时间，如"2013/05/08"、"13:30"或“now”。并且支持给起始运行时间的修正值,比如"now+5m"表示当前时间的5分钟后执行（另外还实现了负数修正值，比如-1h，现在觉得这个功能挺无聊的）。

4、支持多种类型的运行周期设定，包括秒、分、时、天、周、月、年还有一次性任务。

5、会根据任务执行间隔，自动设定休眠时间，主程序占用资源极小。

 

程序主要结构及说明：

一、任务脚本编写规范
每个任务脚本都必须包含初始化语句和任务函数这两部分，函数名要保证唯一性。
初始化语句格式如下：
RunArg="<调用函数名>#<起始运行时间>#<运行周期>"
以＃符分隔参数依次定义为：调用函数名、起始运行时间、运行周期。
    1、调用函数名，任务函数必须要在脚本中明确定义。
    2、起始运行时间分两部分。
第一部分为初始时间，格式为"yyyy/MM/dd hh:mm:ss"也可以是时间值片断，例如："2013/03/05"、"03/05"、“03/05 21:30”、"21:30"或"now"代表当前时间。
第二部分为修正时间，格式为"+时间单位"或“-时间单位”，意思为在初始时间的基础上做进一步的时间修正。例如："+5s"、"-10m"等。时间的单位区别大小写，具体定义如下：
y=年、M=月、d=日、h=时、m=分、s=秒、w=星期
    3、运行周期即为任务函数运行的间隔时间，取值与修正时间类似，只是取消了+-号，如果值为不带单位的0则表示只运行一次。
例如：
#在凌晨零点开始执行_backdb函数，每隔1天运行一次。
RunArg='_backdb#00:00#1d'
#在当前时间的2分钟后开始执行_test1func函数，每隔5分钟运行一次。
RunArg='_test1func#now+2m#5m'
#在5月12日14点30开始执行_test2func函数，只运行一次。
RunArg='RunArg='_test5func#5/12 14:30#0'
最后给一个完整的任务脚本：
#!/bin/bash
#启动即开始执行_test4func函数，每隔1个月运行一次。
RunArg='_test4func#now#1M'
#定义任务函数_test4func
function _test4func()
{
#任务内容，此处以休眠5秒模拟任务运行时间。
sleep 5;
}

    二、主程序说明
    1、初始化
      FUNCDIR=`dirname $0`"/tasks"    #任务脚本存放目录
      LOGFILE=`dirname $0`"/mytask.log"    #运行记录文件名
      PIDFILE=`dirname $0`"/mytask.pid"    #pid存放文件名
      LOCKFILE=`dirname $0`"/mytask.lock"    #锁文件名
      ... ... ... ... ... ...
#通过检测锁文件存在，判断程序是否已经运行，防止重入
      if [ -f $LOCKFILE ]; then
        exit 0
      else
        touch $LOCKFILE
        echo "mytask start at "`date` >$LOGFILE
      fi
#捕获系统信号，处理程序锁。
      trap "rm -f $LOCKFILE;rm -f $FUNCDIR/*_lock;echo 'exit';kill -15 $$" SIGINT EXIT
      ... ... ... ... ... ...

    2、任务预处理
#循环执行指定目录下的所有sh文件
      for i in `ls $FUNCDIR/*.sh`
      do
      ... ... ... ... ... ...
#确保每个任务脚本都包含了有效的初始化语句
      RunArg=
      . $i
      if [ "${RunArg:-'none'}" = "none" ]; then
        continue
      fi
      ... ... ... ... ... ...
#处理任务初始执行时间，将初始执行时间全部统一为标准总秒数（+%s）
      startTime=${startRun%[+|-]*}
      startSec=`date -d "$startTime" +%s`
      fixTime=${startRun:${#startTime}:$[ ${#startRun} - ${#startTime} ]}
      case ${fixTime:$[ ${#fixTime} - 1]} in
        s|[0-9])
        startSec=$[ $startSec + ${fixTime%s} ]
        ;;
        m)
        startSec=$[ $startSec + ${fixTime%m} * 60 ]
        ;;
        h)
        startSec=$[ $startSec + ${fixTime%h} * $ONEHOUR ]
        ;;
        d)
        startSec=$[ $startSec + ${fixTime%d} * $ONEDAY ]
        ;;
        w)
        startSec=$[ $startSec + ${fixTime%w} * $ONEWEEK ]
        ;;
        M)
        ty=`date -d $startTime +%y`
        tm=$[ `date -d $startTime +%m` + ${fixTime%M} ]
        td=$[ `date -d $startTime +%d` - 1 ]
        tt=`date -d $startTime +%T`
        if (( $tm > 12 )); then
        tm=$[ $tm % 12 ]
        ty=$[ $ty + $tm / 12 ]
        fi
        startSec=$[ `date -d "$ty-$tm-1 $tt" +%s` + $td * $ONEDAY ]
        ;;
        y)
        ty=$[ `date -d $startTime +%y` + ${fixTime%y} ]
        td=$[ `date -d $startTime +%j` - 1 ]
        tt=`date -d $startTime +%T`
        startSec=$[ `date -d "$ty-1-1 $tt" +%s` + $td * $ONEDAY ]
        ;;
      esac
#计算任务执行间隔时间，将除单位为年和月以外的简隔时间统一为秒。由于以年和月为单位的间隔时间要根据实际运行时间而定，所以不能预先计算。
      tp=s
      case ${atime:$[ ${#atime} - 1]} in
      s)
      addTime=${atime%s}
      ;;
      m)
      addTime=$[ ${atime%m} * 60 ]
      ;;
      h)
      addTime=$[ ${atime%h} * $ONEHOUR ]
      ;;
      d)
      addTime=$[ ${atime%d} * $ONEDAY ]
      ;;
      w)
      addTime=$[ ${atime%w} * $ONEWEEK ]
      ;;
      M)
      addTime=${atime%M}
      tp=M
      ;;
      y)
      addTime=${atime%y}
      tp=y
      ;;
      ... ... ... ... ... ...
      esac
#将初始化后的任务参数存入数组，供后续程序调用
#任务参数以#分隔，分别为任务函数名、开始时间（标准总秒数）、运行间隔时间、间隔时间单位。
#间隔时间单位为s、M、y，即秒、月、年。
      aRunList=(${aRunList[@]} "$fn#$startSec#$addTime#$tp")
      fi
      done

    3、任务执行
#循环读取任务数组，并根据任务参数适时启动计划任务
      ... ... ... ... ... ...
      IntervalTime=$INIT; ＃主程序休眠时长
      ... ... ... ... ... ...
      for i in ${aRunList[@]}
      do
      ... ... ... ... ... …
#以动态变量的形式存放各任务的下一次运行时间
      ntarg="${fn}_ntime"
      flagfile="${FUNCDIR}/${fn}_lock"
      eval ${ntarg}=\${${ntarg}:=$startSec}
      eval tntarg=\$${ntarg}
      tdiff=$[ $nowSec - $tntarg ]
      if (( $tdiff >= 0 )); then
#当前时间超过任务计划运行时间小于运行阀值时启动任务
#为避免因某个任务执行时间过长超出此任务间隔时间而导致重入，
#每个任务在执行时都会创建锁文件，并在任务执行完后删除。
#为了保证多任务的并发性，每个任务都会以后台运行方式执行。
      if ! [ -e $flagfile ] && (( $tdiff < $MISSTIMES )) ; then
        {
        touch $flagfile;
        echo "$fn start at "`date`\(`date +%s`\) >>$LOGFILE;
        result=`$fn`;
        echo "$fn finished at "`date`\(`date +%s`\) >>$LOGFILE;
        rm -f $flagfile;
        } &
      else
        echo "$fn has skipped" >>$LOGFILE
      fi
#根据间隔时间单位计算下一次任务执行的时间
      case $tp in
#秒
      s)
      addSec=$addTime
      ;;
#月
      M)
      ty=`date +%y`
      tm=$[ `date +%m` + $addTime ]
      td=$[ `date +%d` - 1 ]
      if (( $tm > 12 )); then
        tm=$[ $tm % 12 ]
        ty=$[ $ty + $tm / 12 ]
      fi
      addSec=$[ `date -d "$ty-$tm-1 $nowTime" +%s` + $td * $ONEDAY ]
      ;;
#年
      y)
      ty=$[ `date +%y` +$addTime ]
      td=$[ `date +%d` - 1 ]
      addSec=$[ `date -d "$ty-1-1 $nowTime" +%s` + $td * $ONEDAY ]
      ;;
#将只执行一次的任务从任务数组中清除
      *)
      aRunList=(`echo ${aRunList[@]} |sed "s/$fn\(#[^#]*\)\{2\}#[^ ]*//g"`)
      IntervalTime=0;
      continue
      ;;
      esac
      tntarg=$[ $tntarg + ( $tdiff / $addSec ) * $addSec + $addSec ]
      eval ${ntarg}=$tntarg
      tdiff=$[ $nowSec - $tntarg ]
      fi
      if (( $tdiff > $IntervalTime )) ; then
        IntervalTime=$tdiff;
      fi
      done
      ... ... ... ... ... …

 

遗留问题：每个任务脚本中声明的函数名必须唯一不能重复，否则会导致任务函数覆盖，目前没有很好的解决。

因为是第一次编写稍复杂的脚本,代码结构和水平还有待提高,希望能起到抛砖引玉的作用.

 完整源码点此下载

 题外话：ubuntu下的LibreOffice实在是用不好，排版有些乱，有兴趣的朋友可以直接下载源码看。