级别： 初级 Teodor Zlatanov (tzz@iglou.com), 程序员, Gold Software Systems
2003 年 7 月 09 日 在本系列文章中，Ted 从头到尾完整地开发了 cfperl 项目 — 它只是一个用 Perl 编写的 cfengine 解释器。在本文中，他讨论了“cron”这一部分，可在其中方便地添加或删除 crontab 项。
正如文章标题所示，本文是正在连载的系列文章中的一部分。建议您阅读本系列
以前发表的章节，以了解 cfperl 的背景知识、理论基础和结构。
使用 cfperl 进行 crontab 管理是很理想的，这样就可以用纯英语来描述 crontab 任务。cfperl 语法可以用一行来描述标准 crontab 中要用多行描述的内容（例如，那些在 5:30 和 6:00 运行的任务）。cfperl 使用标准的 cron 扩展来实现其 crontab 功能。
cfperl crontab 部分是用标准 cfperl 方式解析的，通过顶级解析器将“cron”部分指向特定的主机、组等等。
什么是 crontab？
cron 包由两个程序构成：定期执行任务的
cron 守护程序，以及修改个人用户的 cron 任务列表的
crontab 程序。这两个程序非常有用，如果您使用过 UNIX 系统，那么您可能听说过 crontab。用户的 cron 任务列表被称为
crontab，它就象用来修改该列表的程序一样。我将讨论标准的 cron 包，但不会讨论由于 cron 重写而添加的所有扩展。经过改进的 cron 包（如 anacron、fcron 和 ucron）要优于标准的 cron，但遗憾的是，它们都对标准的 crontab 格式进行了非标准的扩展。
在典型的 UNIX 风格中，标准的 crontab 格式非常有效率，但是非常不便于阅读。六个字段（分钟、小时、日、月、星期几和命令）是用空格分隔的。每个字段都有一个列数字或“*”；例如小时字段中的“0,1,2”意味着该命令应当在午夜 0 点、1 点和 2 点运行。当某个字段中出现“*”时，这意味着 cron 应当匹配该字段中的任何内容 — 任何小时、任何天、任何月等等。另外一个复杂之处在于，星期几是从 0 开始计数的（星期天是 0），而每月的天数是从 1 开始计数的（从 1 到 31）。
星期几字段稍微有点复杂，因为它不考虑日字段。如果日是“*”而星期几是“0”，那么命令将只在星期天运行。如果日是“1”，而星期几是“*”，那么命令将只在该月的第一天运行。但是，如果日是“5”而星期几是“2”，那么命令将在该月的第 5 天和星期二
都运行。
幸运的是，cfperl 使您无须记住所有那些东西 — 除非您对那类问题很感兴趣，如果是那样的话，cfperl 的 crontab 功能对您而言是毫无用处的，也不必用它来解决问题。它不是一种“爱出风头”的软件。
在使 crontab 更易于管理方面，cfperl 能做些什么？
利用 cfperl，可以按照便于阅读的规范生成 crontab。例如：
hourly at 0,10,20,30,40,50 do as cftest /usr/bin/synchronize
很简单，是吗？您必须做的所有工作就是指定作业执行的分钟字段，以及将编辑哪个用户（在本例中是“cftest”）的 crontab。这很容易地转换成了一行 crontab：
0,10,20,30,40,50 * * * * CFPERL=1 /usr/bin/synchronize
请注意“CFPERL=1”部分；它向后续运行的 cfperl 指出：该行是由 cfperl 生成的，可以重新生成。
范围怎么样呢？例如，为 cfperl 提供的分钟范围“23-43,44-49”，在 crontab 中将生成“23-49”。
用户规范解析器
用于 crontab 项用户规范的解析器是 %parsers 散列（带有键“cron”）的成员。按照 cfperl 的惯例，cfperl 配置中的“cron”部分将调用该解析器。
该解析器可以处理三种请求：删除（delete）、删除全部（deletfull）和常规（regular）crontab 请求。如果 cfperl 要清除用户的 crontab 中的旧项或全部 crontab 项，则可以使用删除。
cfperl“cron”解析器中的 crontab 请求是根据频率规范（“yearly”、“monthly”、“daily”和“hourly”）构建的。
清单 1. 顶级“cron”解析器频率规范
frequency: yearly | monthly | weekly | daily | hourly
hourly: /hourly/i /at/i minute { { minute => $item{minute} } }
daily: /daily/i /at/i hour { { hour => $item{hour} } }
weekly: /weekly/i weektime_spec_list { { weektime => $item{weektime_spec_list} } }
monthly: /monthly/i monthtime_spec_list { { monthtime => $item{monthtime_spec_list} } }
yearly: /yearly/i yeartime_spec_list { { yeartime => $item{yeartime_spec_list} } }
|
其余规则相当简单，这些规则提供了几乎所有种类的递归事件的详尽声明。但是，数字项和范围的规范略微复杂，需要在专门的一节中进行介绍。
数字项和范围
针对“cron”部分的解析器需要理解任何数字范围或项。这包括小时，由于分钟是额外的负担，因此解析小时稍微有点困难。
清单 2. 数字项和范围规范
minute: numeric_list
hour: numeric_hour_list
day: numeric_list
month: numeric_list
weekday: numeric_list
numeric: numeric_range | numeric_single
numeric_single: /\d+/
numeric_hour: /\d+/ ':' /\d\d/
{ { hour => $item[1], minutes => $item[3] } }
| numeric_single
{ { hour => $item{numeric_single}, minutes => 0 } }
numeric_range: numeric_single '-' numeric_single
{ $return = [ ($item[1] .. $item[3]) ]; 1; }
numeric_hour_list: numeric_hour ',' numeric_hour_list
{ $return = [ @{$item{numeric_hour_list}},
(ref $item{numeric_hour} eq 'ARRAY') ?
@{$item{numeric_hour}} : $item{numeric_hour} ];
1; }
| numeric_hour
{ $return = [ (ref $item{numeric_hour} eq 'ARRAY') ?
@{$item{numeric_hour}} : $item{numeric_hour} ];
1; }
| '*'
numeric_list: numeric ',' numeric_list
{ $return = [ @{$item{numeric_list}},
(ref $item{numeric} eq 'ARRAY') ?
@{$item{numeric}} : $item{numeric} ];
1; }
| numeric
{ $return = [ (ref $item{numeric} eq 'ARRAY') ?
@{$item{numeric}} : $item{numeric} ]; 1; }
| '*'
|
用于“numeric_list”和“numeric_hour_list”规则的解析器规范是递归的。规则取决于其本身或
终结符，这意味着最终它必须找到匹配规则交替（rule alternation）的文本，该规则交替不取决于规则本身。
如果觉得这让您困惑，那么请考虑一列数字，例如“5,6,7”。您可以将该列表定义成“（1）一个数字，后面跟着一个逗号，逗号后面再跟着一个数字列表，或者（2）数字本身”。对于解析一列数字的一般规则，规则（1）和规则（2）是可以交替使用的解决方案。但是仅使用规则（2）是无用的，因为它只理解单个数字。另一方面，规则（1）不足以处理列表结尾处的问题，因为其尾端无逗号。如果要递归地解析数字列表，那么必须交替使用规则（1）和规则（2）。
解析项列表有其它许多方法，但是利用
Parse::RecDescent （它是递归的子代解析器），递归方法的效果是最佳的。它还是一种非常完美的方法，用几行就概括了对列表的所有可能的解释。请参考
Parse::RecDescent 文档，以获取更多有关递归解析器和规则的信息（请参阅
参考资料以获取链接）。
复杂性的另一面在于平铺（flatten）数组引用的代码。在某些地方，如果项的内容是数组引用，那么它们会被区别对待。这是因为将数组引用平铺成列表可以在解析器中完成。
数组引用本应当保留在解析器输出中，将由使用该解析器的代码进行解释。但是，将引用平铺成列表只会使解析器变得更为复杂一些，而必须处理作为输出的引用的代码则会变得相当复杂。
我们感兴趣的一个规则就是“星期几”规则。
清单 3. 星期几
weekday_name: 'Monday' { 1 } | 'Tuesday' { 2 } | 'Wednesday' { 3 } |
'Thursday' { 4 } | 'Friday' { 5 } | 'Saturday' { 6 } |
'Sunday' { $return = 0; 1; }
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该规则对 Sunday 进行区别对待，因为在 crontab 格式中它是 0。这很适合 crontab，但对于解析器而言却很槽糕。如果简单地用 0 表示星期天，那么解析器会认为 0 表示解析出错。因此，我们将
$return 变量设为 0，但是根据规则却返回 1。这是
Parse::RecDescent 的一种常见且危险的隐患，其中，如果根据规则直接返回，那么正确解析的 0 就会被认为是一种错误。
用于 crontab 生成的 Perl 功能
“cron”解析器的所有输出都被传递给
cron_op() 函数。我们对辅助函数
get_cron_lines() 、
put_cron_lines() 和
get_cron_command() 不感兴趣；这些函数只是读或写 crontab，并获取正确的方法以调用
crontab 命令（正如前面讨论的，该命令由 cron 守护程序使用）。
通过使用
make_cron_line() 来执行机械的工作，
construct_cron_line() 函数构建了一行实际的 cron 项。
extract_yearly_intervals() 、
extract_weekly_or_monthly_intervals() 和
extract_daily_intervals() 函数使用
reduce_interval() 来获取其时间间隔的最短表示，但是，即使可以使用“*”，它们也不使用该符号。这不是一个特性，也不是一个错误，但在以后会得到修复。
此外，
extract_daily_intervals() 尝试合并时间间隔。这意味着，如果用户要求某个命令在每天上午 5:30 和下午 3:30 执行，那么
extract_daily_intervals() 将认为只要一行 crontab（“30 5,15 * * * COMMAND”）就足以实现用户的请求。不相容的时间间隔（例如上午 3:30 和下午 4:20）将作为单独的 crontab 行完成。现在还无法修复该问题；它是标准的 crontab 格式所带来的基本问题。
我将只合并每天的时间间隔。尽管也可以合并每星期、每月和每年的时间间隔，但是我觉得现在不值得花工夫去研究。但是肯定是可以完成。
结束语
cfperl 的 crontab 能力是解析用户输入和生成用标准格式表示的 crontab 项的简单组合。通过
Parse::RecDescent 的解析能力，cfperl“cron”部分语法支持各种自由格式的、用于递归事件的用户规范。该语法是可扩展的，并且也便于维护。
我们做了两个折衷。一个折衷是当生成新的 crontab 时，丢弃以前由 cfperl 生成的 crontab 行。实际上，每次都会重新生成由 cfperl 生成的那部分 crontab。除了 cfperl 运行时花费了一些额外的处理时间之外，这样做对于用户并没有显著的影响。可替代的方法是使用顺序标记、校验和或其它标识措施来识别需要重新生成的 crontab 行，但是该方法有两个问题。第一个问题就是该方法是一种投入小于产出的方法。另一个问题就是由 cfperl 生成的旧项会使 crontab 变得杂乱无章，其结果是：已经不再需要某些旧项，但却没人敢把它们除去。
第二个折衷就是不合并一天以上的时间间隔。这意味着不会自动将某个规范，例如“monthly on 1 at 2; on 4 at 2”，合并成一条“monthly on 1,4 at 2”规范。可以添加这一功能，但是它唯一的好处是减少生成的 crontab 行数，其回报相对于必须花费的额外工作似乎不划算。
参考资料
关于作者  | 
| | Teodor Zlatanov 于 1999 年从美国波士顿大学（Boston University）毕业，获得计算机工程硕士学位。他从 1992 年起就从事程序员的工作，使用了 Perl、Java、C 和 C++。他的兴趣是文本解析、三层客户机-服务器数据库体系结构、UNIX 系统管理、CORBA 和项目管理方面的开放源码工作。可以通过
tzz@iglou.com与 Teodor 联系。
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