Go每日一库之48：cron

简介

cron一个用于管理定时任务的库，用 Go 实现 Linux 中crontab这个命令的效果。之前我们也介绍过一个类似的 Go 库——gron。gron代码小巧，用于学习是比较好的。但是它功能相对简单些，并且已经不维护了。如果有定时任务需求，还是建议使用cron。

快速使用

文本代码使用 Go Modules。

创建目录并初始化：

$ mkdir cron && cd cron
$ go mod init github.com/go-quiz/go-daily-lib/cron

安装cron，目前最新稳定版本为 v3：

$ go get -u github.com/robfig/cron/v3

使用：

package main

import (
  "fmt"
  "time"

  "github.com/robfig/cron/v3"
)

func main() {
  c := cron.New()

  c.AddFunc("@every 1s", func() {
    fmt.Println("tick every 1 second")
  })

  c.Start()
  time.Sleep(time.Second * 5)
}

使用非常简单，创建cron对象，这个对象用于管理定时任务。

调用cron对象的AddFunc()方法向管理器中添加定时任务。AddFunc()接受两个参数，参数 1 以字符串形式指定触发时间规则，参数 2 是一个无参的函数，每次触发时调用。@every 1s表示每秒触发一次，@every后加一个时间间隔，表示每隔多长时间触发一次。例如@every 1h表示每小时触发一次，@every 1m2s表示每隔 1 分 2 秒触发一次。time.ParseDuration()支持的格式都可以用在这里。

调用c.Start()启动定时循环。

注意一点，因为c.Start()启动一个新的 goroutine 做循环检测，我们在代码最后加了一行time.Sleep(time.Second * 5)防止主 goroutine 退出。

运行效果，每隔 1s 输出一行字符串：

$ go run main.go 
tick every 1 second
tick every 1 second
tick every 1 second
tick every 1 second
tick every 1 second

时间格式

与Linux 中crontab命令相似，cron库支持用 5 个空格分隔的域来表示时间。这 5 个域含义依次为：

• Minutes：分钟，取值范围[0-59]，支持特殊字符* / , -；
• Hours：小时，取值范围[0-23]，支持特殊字符* / , -；
• Day of month：每月的第几天，取值范围[1-31]，支持特殊字符* / , - ?；
• Month：月，取值范围[1-12]或者使用月份名字缩写[JAN-DEC]，支持特殊字符* / , -；
• Day of week：周历，取值范围[0-6]或名字缩写[JUN-SAT]，支持特殊字符* / , - ?。

注意，月份和周历名称都是不区分大小写的，也就是说SUN/Sun/sun表示同样的含义（都是周日）。

特殊字符含义如下：

• *：使用*的域可以匹配任何值，例如将月份域（第 4 个）设置为*，表示每个月；
• /：用来指定范围的步长，例如将小时域（第 2 个）设置为3-59/15表示第 3 分钟触发，以后每隔 15 分钟触发一次，因此第 2 次触发为第 18 分钟，第 3 次为 33 分钟。。。直到分钟大于 59；
• ,：用来列举一些离散的值和多个范围，例如将周历的域（第 5 个）设置为MON,WED,FRI表示周一、三和五；
• -：用来表示范围，例如将小时的域（第 1 个）设置为9-17表示上午 9 点到下午 17 点（包括 9 和 17）；
• ?：只能用在月历和周历的域中，用来代替*，表示每月/周的任意一天。

了解规则之后，我们可以定义任意时间：

• 30 * * * *：分钟域为 30，其他域都是*表示任意。每小时的 30 分触发；
• 30 3-6,20-23 * * *：分钟域为 30，小时域的3-6,20-23表示 3 点到 6 点和 20 点到 23 点。3,4,5,6,20,21,22,23 时的 30 分触发；
• 0 0 1 1 *：1（第 4 个） 月 1（第 3 个） 号的 0（第 2 个） 时 0（第 1 个） 分触发。

记熟了这几个域的顺序，再多练习几次很容易就能掌握格式。熟悉规则了之后，就能熟练使用crontab命令了。

func main() {
  c := cron.New()

  c.AddFunc("30 * * * *", func() {
    fmt.Println("Every hour on the half hour")
  })

  c.AddFunc("30 3-6,20-23 * * *", func() {
    fmt.Println("On the half hour of 3-6am, 8-11pm")
  })

  c.AddFunc("0 0 1 1 *", func() {
    fmt.Println("Jun 1 every year")
  })

  c.Start()

  for {
    time.Sleep(time.Second)
  }
}

预定义时间规则

为了方便使用，cron预定义了一些时间规则：

• @yearly：也可以写作@annually，表示每年第一天的 0 点。等价于0 0 1 1 *；
• @monthly：表示每月第一天的 0 点。等价于0 0 1 * *；
• @weekly：表示每周第一天的 0 点，注意第一天为周日，即周六结束，周日开始的那个 0 点。等价于0 0 * * 0；
• @daily：也可以写作@midnight，表示每天 0 点。等价于0 0 * * *；
• @hourly：表示每小时的开始。等价于0 * * * *。

例如：

func main() {
  c := cron.New()

  c.AddFunc("@hourly", func() {
    fmt.Println("Every hour")
  })

  c.AddFunc("@daily", func() {
    fmt.Println("Every day on midnight")
  })

  c.AddFunc("@weekly", func() {
    fmt.Println("Every week")
  })

  c.Start()

  for {
    time.Sleep(time.Second)
  }
}

上面代码只是演示用法，实际运行可能要等待非常长的时间才能有输出。

固定时间间隔

cron支持固定时间间隔，格式为：

@every 

含义为每隔duration触发一次。会调用time.ParseDuration()函数解析，所以ParseDuration支持的格式都可以。例如1h30m10s。在快速开始部分，我们已经演示了@every的用法了，这里就不赘述了。

时区

默认情况下，所有时间都是基于当前时区的。当然我们也可以指定时区，有 2 两种方式：

• 在时间字符串前面添加一个CRON_TZ= + 具体时区，具体时区的格式在之前carbon的文章中有详细介绍。东京时区为Asia/Tokyo，纽约时区为America/New_York；
• 创建cron对象时增加一个时区选项cron.WithLocation(location)，location为time.LoadLocation(zone)加载的时区对象，zone为具体的时区格式。或者调用已创建好的cron对象的SetLocation()方法设置时区。

示例：

func main() {
  nyc, _ := time.LoadLocation("America/New_York")
  c := cron.New(cron.WithLocation(nyc))
  c.AddFunc("0 6 * * ?", func() {
    fmt.Println("Every 6 o'clock at New York")
  })

  c.AddFunc("CRON_TZ=Asia/Tokyo 0 6 * * ?", func() {
    fmt.Println("Every 6 o'clock at Tokyo")
  })

  c.Start()

  for {
    time.Sleep(time.Second)
  }
}

Job接口

除了直接将无参函数作为回调外，cron还支持Job接口：

// cron.go
type Job interface {
  Run()
}

我们定义一个实现接口Job的结构：

type GreetingJob struct {
  Name string
}

func (g GreetingJob) Run() {
  fmt.Println("Hello ", g.Name)
}

调用cron对象的AddJob()方法将GreetingJob对象添加到定时管理器中：

func main() {
  c := cron.New()
  c.AddJob("@every 1s", GreetingJob{"dj"})
  c.Start()

  time.Sleep(5 * time.Second)
}

运行效果：

$ go run main.go 
Hello  dj
Hello  dj
Hello  dj
Hello  dj
Hello  dj

使用自定义的结构可以让任务携带状态（Name字段）。

实际上AddFunc()方法内部也调用了AddJob()方法。首先，cron基于func()类型定义一个新的类型FuncJob：

// cron.go
type FuncJob func()

然后让FuncJob实现Job接口：

// cron.go
func (f FuncJob) Run() {
  f()
}

在AddFunc()方法中，将传入的回调转为FuncJob类型，然后调用AddJob()方法：

func (c *Cron) AddFunc(spec string, cmd func()) (EntryID, error) {
  return c.AddJob(spec, FuncJob(cmd))
}

线程安全

cron会创建一个新的 goroutine 来执行触发回调。如果这些回调需要并发访问一些资源、数据，我们需要显式地做同步。

自定义时间格式

cron支持灵活的时间格式，如果默认的格式不能满足要求，我们可以自己定义时间格式。时间规则字符串需要cron.Parser对象来解析。我们先来看看默认的解析器是如何工作的。

首先定义各个域：

// parser.go

const (

  Second         ParseOption = 1