Cron 表达式在线指南：语法、示例、环境与最佳实践

Cron 表达式是 Unix/Linux 系统、云平台和 CI/CD 流水线中任务调度的基础。无论你需要每晚 3 点运行数据库备份、每周一发送报告，还是每 15 分钟触发一次构建流水线，cron 表达式都能提供精确的声明式控制。本全面指南涵盖从基础 5 字段语法到高级特殊字符、平台差异、时区处理、调试技术和安全注意事项的方方面面。

什么是 Cron 表达式？

Cron 表达式是一种紧凑的、以空格分隔的字符串，用于告诉调度器精确的任务执行时间。"cron"一词源自希腊语"chronos"（时间）。cron 守护进程（crond）自 1970 年代起就是类 Unix 操作系统的核心组件，其表达式语法已成为基于时间调度的通用标准。

最广泛使用的格式是 5 字段表达式，每个字段代表一个时间单位。部分实现扩展为 6 或 7 个字段。

5 字段格式（标准 Cron）

Linux crontab、Kubernetes CronJob、GitHub Actions 和 Vercel Cron 使用的标准 cron 表达式：

┌───────────── 分钟 (0–59)
│ ┌─────────── 小时 (0–23)
│ │ ┌───────── 日期（月中第几天） (1–31)
│ │ │ ┌─────── 月份 (1–12)
│ │ │ │ ┌───── 星期（周中第几天） (0–7)
│ │ │ │ │
* * * * *

6 字段格式（Quartz / Spring）

Java 调度器（如 Quartz、Spring @Scheduled 和 AWS CloudWatch Events）使用的格式：

┌─────────────── seconds (0–59)
│ ┌───────────── 分钟 (0–59)
│ │ ┌─────────── 小时 (0–23)
│ │ │ ┌───────── 日期（月中第几天） (1–31)
│ │ │ │ ┌─────── 月份 (1–12)
│ │ │ │ │ ┌───── 星期（周中第几天） (0–7)
│ │ │ │ │ │
* * * * * *

逐字段详解

0      → at the top of the hour
*/5    → every 5 minutes (0, 5, 10, 15, ...)
15,45  → at minute 15 and 45
10-20  → every minute from 10 through 20

0      → midnight
9      → 9 AM
9-17   → every hour from 9 AM to 5 PM
*/4    → every 4 hours (0, 4, 8, 12, 16, 20)

1      → first day of month
15     → 15th of the month
1,15   → 1st and 15th
L      → last day (Quartz only)

1       → January
*/3     → every 3 months (Jan, Apr, Jul, Oct)
6-8     → June through August
1,4,7,10 → quarterly (Jan, Apr, Jul, Oct)

0 or 7  → Sunday
1       → Monday
1-5     → Monday through Friday (weekdays)
0,6     → Saturday and Sunday (weekend)
5#3     → 3rd Friday (Quartz only)

特殊字符详解

星号（*）

匹配该字段的每个可能值。在分钟字段使用 * 表示"每一分钟"（0 到 59）。

* * * * *     # every minute of every hour of every day

斜杠（/）

定义步长值（增量）。分钟字段中的 */15 表示"每 15 分钟"（0、15、30、45）。也可与起始值组合：5/15 表示"从第 5 分钟开始每隔 15 分钟"（5、20、35、50）。

*/10 * * * *  # every 10 minutes
5/15 * * * *  # minutes 5, 20, 35, 50
0 */6 * * *   # every 6 hours at minute 0

破折号（-）

定义包含范围。小时字段中的 9-17 表示"上午 9 点到下午 5 点的每个小时"。星期字段中的 1-5 表示"周一到周五"。

0 9-17 * * *  # hourly from 9 AM to 5 PM
0 0 * * 1-5   # midnight, Monday through Friday

逗号（,）

指定离散值列表。日期字段中的 1,15 表示"每月 1 日和 15 日"。分钟字段中的 0,30 表示"第 0 分钟和第 30 分钟"。

0 0 1,15 * *  # 1st and 15th at midnight
0 8,12,18 * * * # at 8 AM, noon, and 6 PM

L（Last，最后）

在 Quartz 和部分扩展实现中可用。在日期字段中，L 表示"当月最后一天"。在星期字段中，5L 表示"当月最后一个周五"。

# Quartz / Spring only:
0 0 L * ?     # last day of every month at midnight
0 0 ? * 5L    # last Friday of every month at midnight

W（Weekday，工作日）

在 Quartz 和扩展实现中可用。日期字段中的 15W 表示"离 15 日最近的工作日（周一到周五）"。如果 15 日是周六，则任务在周五 14 日运行。

# Quartz only:
0 0 15W * ?   # nearest weekday to the 15th at midnight
0 0 1W * ?    # nearest weekday to the 1st at midnight

井号（#）

在 Quartz 中可用。指定"当月第 N 个星期几"。星期字段中的 5#3 表示"每月第三个周五"。1#1 表示"每月第一个周一"。

# Quartz only:
0 10 ? * 5#3  # 3rd Friday at 10 AM
0 9 ? * 1#1   # 1st Monday at 9 AM
0 9 ? * 1#2   # 2nd Monday at 9 AM

问号（?）

在 Quartz 和 AWS 中使用，表示日期或星期字段"无特定值"。当其中一个字段有具体值时，另一个必须使用 ?。

# AWS / Quartz:
0 10 ? * 2    # every Monday at 10 AM (? for day-of-month)
0 0 15 * ?    # 15th of month at midnight (? for day-of-week)

常用 Cron 模式与示例

不同环境中的 Cron

Linux Crontab

经典 cron 实现。用 "crontab -e" 编辑，"crontab -l" 列出。使用 5 字段语法。默认使用系统时区。支持 MAILTO 发送输出邮件。

# Edit current user's crontab
crontab -e

# List current crontab entries
crontab -l

# Example: backup database daily at 3 AM
0 3 * * * /usr/local/bin/backup.sh >> /var/log/backup.log 2>&1

# Set timezone (at top of crontab)
TZ=America/New_York
0 9 * * * /path/to/script.sh

# Send output via email
MAILTO=admin@example.com
0 6 * * 1 /path/to/weekly-report.sh

AWS EventBridge（CloudWatch Events）

AWS 使用 6 字段格式：分钟、小时、日期、月份、星期、年份。要求日期或星期其中一个使用 ?。默认仅支持 UTC（EventBridge Scheduler 支持时区）。也可用速率表达式：rate(5 minutes)。

# AWS EventBridge 6-field format:
# minute hour day-of-month month day-of-week year

# Every 5 minutes
cron(*/5 * * * ? *)

# Daily at 10 AM UTC
cron(0 10 * * ? *)

# First Monday of every month at 8 AM
cron(0 8 ? * 2#1 *)

# Rate expression alternative
rate(5 minutes)
rate(1 hour)
rate(7 days)

GitHub Actions

在 schedule 触发器中使用标准 5 字段 POSIX cron 语法。仅在 UTC 运行。最小间隔为 5 分钟。高负载时任务可能延迟。在 .github/workflows/*.yml 的 on.schedule 中定义。

# .github/workflows/scheduled.yml
name: Scheduled Job
on:
  schedule:
    # Runs at 06:00 UTC every day
    - cron: '0 6 * * *'
    # Runs every 15 minutes
    - cron: '*/15 * * * *'
    # Runs every Monday at 9 AM UTC
    - cron: '0 9 * * 1'

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - run: echo "Triggered by cron schedule"

Kubernetes CronJob

在 spec.schedule 中使用标准 5 字段 cron 语法。在 kube-controller-manager 的时区运行（通常是 UTC）。Kubernetes 1.27 起可设置 spec.timeZone（如 "America/New_York"）。支持 concurrencyPolicy: Allow、Forbid 或 Replace。

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: database-backup
spec:
  schedule: "0 3 * * *"          # daily at 3 AM
  timeZone: "America/New_York"   # K8s 1.27+
  concurrencyPolicy: Forbid      # prevent overlapping
  successfulJobsHistoryLimit: 3
  failedJobsHistoryLimit: 5
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: backup
            image: postgres:16
            command: ["/bin/sh", "-c", "pg_dump ..."]
          restartPolicy: OnFailure

Vercel Cron

在 vercel.json 的 crons 数组中定义。使用标准 5 字段语法。在 UTC 运行。触发指定路径的 Serverless 函数。免费版每项目 2 个 cron 任务；Pro 版更多。

// vercel.json
{
  "crons": [
    {
      "path": "/api/daily-cleanup",
      "schedule": "0 0 * * *"
    },
    {
      "path": "/api/hourly-sync",
      "schedule": "0 * * * *"
    }
  ]
}

Cron 表达式解析库

Node.js: cron-parser

Node.js 最流行的 cron 解析库。解析 cron 表达式并计算接下来 N 次执行时间。支持 5 字段和 6 字段（含秒）格式。

import { parseExpression } from 'cron-parser';

const interval = parseExpression('*/15 * * * *');
console.log('Next:', interval.next().toString());
console.log('Next:', interval.next().toString());
console.log('Next:', interval.next().toString());

// With options
const options = {
  currentDate: new Date('2026-01-01T00:00:00'),
  tz: 'America/New_York'
};
const expr = parseExpression('0 9 * * 1-5', options);
for (let i = 0; i < 5; i++) {
  console.log(expr.next().toString());
}

Python: croniter

Python 标准的 cron 日期迭代库。支持标准 5 字段和扩展 6 字段表达式。与 datetime 对象配合良好。

from croniter import croniter
from datetime import datetime

base = datetime(2026, 1, 1)
cron = croniter('0 9 * * 1-5', base)

# Get next 5 occurrences
for _ in range(5):
    print(cron.get_next(datetime))

# Check if a specific time matches
print(croniter.match('0 9 * * 1', datetime(2026, 3, 2, 9, 0)))
# True (March 2, 2026 is a Monday)

其他语言

Go: robfig/cron（事实标准）。Java: Quartz Scheduler（内置 cron 解析器）。Rust: cron crate。PHP: dragonmantank/cron-expression。

// Go: robfig/cron v3
import "github.com/robfig/cron/v3"

c := cron.New()
c.AddFunc("0 9 * * 1-5", func() {
    fmt.Println("Weekday morning job")
})
c.Start()

// Rust: cron crate
use cron::Schedule;
let schedule = Schedule::from_str("0 9 * * 1-5").unwrap();
for dt in schedule.upcoming(Utc).take(5) {
    println!("{}", dt);
}

Cron 任务的时区处理

时区管理不当是 cron 任务 bug 的头号来源。不同系统处理时区的方式各异：

• Linux crontab：使用系统时区。可在 crontab 顶部设置 TZ 变量来覆盖。
• GitHub Actions：始终使用 UTC。无时区配置选项。
• AWS EventBridge：默认 UTC。EventBridge Scheduler 支持 IANA 时区。
• Kubernetes：控制器时区（通常是 UTC）。使用 spec.timeZone（Kubernetes 1.27+）为每个任务设置时区。
• Vercel Cron：始终使用 UTC。

夏令时（DST）注意事项

当 cron 任务依赖本地时间且所在时区实行夏令时，时钟调整时任务可能被跳过或重复运行。春季时钟前调：凌晨 2:30 的任务可能被跳过。秋季时钟回调：凌晨 1:30 的任务可能运行两次。最佳实践是在 UTC 运行关键任务，在应用逻辑中进行时间戳转换。

# Best practice: run in UTC and convert in your app
TZ=UTC
0 8 * * *  /path/to/job.sh   # always 08:00 UTC

# Inside job.sh, convert to local time if needed:
LOCAL_TIME=$(TZ="America/New_York" date)

调试 Cron 任务：日志、监控与告警

日志记录

始终将 stdout 和 stderr 重定向到日志文件。在 crontab 中：

# Redirect both stdout and stderr
*/5 * * * * /path/to/job.sh >> /var/log/myjob.log 2>&1

# With timestamp
*/5 * * * * echo "$(date): starting job" >> /var/log/myjob.log && /path/to/job.sh >> /var/log/myjob.log 2>&1

# Send output via email
MAILTO=dev@example.com
0 6 * * * /path/to/morning-report.sh

监控

使用死人开关服务（Cronitor、Healthchecks.io、Better Uptime），让 cron 任务成功时 ping 一个 URL。如果在预期时间窗口内没有收到 ping，你会收到告警。这可以捕获任务运行但无输出的静默失败。

# Dead-man switch with Healthchecks.io
0 3 * * * /path/to/backup.sh && curl -fsS --retry 3 https://hc-ping.com/YOUR-UUID

# Dead-man switch with Cronitor
0 3 * * * cronitor exec abc123 /path/to/backup.sh

# Custom alerting with webhook
0 3 * * * /path/to/backup.sh || curl -X POST https://hooks.slack.com/... -d '{"text":"Backup failed!"}'

告警

在 crontab 中设置 MAILTO 接收邮件输出。对于云端 cron，集成 PagerDuty、Opsgenie 或 Slack webhook。监控退出码：非零退出应触发告警。

模拟测试

部署前，通过计算接下来几次执行时间来验证 cron 表达式。使用我们的在线 cron 解析器工具或 cron-parser 库以编程方式生成即将到来的日期。

# Verify with cron-parser (Node.js)
npx cron-parser "0 9 * * 1-5"

# Verify in Python
python3 -c "
from croniter import croniter
from datetime import datetime
c = croniter('0 9 * * 1-5', datetime.now())
for _ in range(10):
    print(c.get_next(datetime))
"

Cron 的替代方案

systemd 定时器

现代 Linux 替代方案。优势：通过 journalctl 获得更好的日志、依赖管理和 cgroups 资源控制。创建 .timer 单元文件配合 .service 文件。支持单调定时器（启动后 5 分钟运行）和基于日历的定时器。

# /etc/systemd/system/backup.timer
[Unit]
Description=Daily backup timer

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 03:00:00
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

# /etc/systemd/system/backup.service
[Unit]
Description=Database backup

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/local/bin/backup.sh
User=backup

# Enable and start
systemctl enable --now backup.timer
systemctl list-timers

at 命令

一次性调度器，在特定时间运行一次命令。与 cron 不同，它不会重复。适用于计划维护或延迟任务。

# Schedule a one-time job
echo "/usr/local/bin/maintenance.sh" | at 3:00 AM tomorrow
echo "reboot" | at 2:00 AM Jan 15

# List pending jobs
atq

# Remove a scheduled job
atrm 42

Windows 任务计划程序

Windows 版本的 cron。基于 GUI 和 XML 定义。支持触发器（时间、事件、登录）和条件（空闲、网络）。可通过 PowerShell 的 ScheduledTasks 模块管理。

# PowerShell: create a scheduled task
$action = New-ScheduledTaskAction -Execute "C:\scripts\backup.ps1"
$trigger = New-ScheduledTaskTrigger -Daily -At 3am
Register-ScheduledTask -TaskName "DailyBackup" -Action $action -Trigger $trigger

# List scheduled tasks
Get-ScheduledTask | Where-Object {$_.State -eq 'Ready'}

快速对比

常见错误与陷阱

# Use flock to prevent overlapping
*/5 * * * * flock -n /tmp/myjob.lock /path/to/long-running-job.sh

# Kubernetes concurrencyPolicy
spec:
  concurrencyPolicy: Forbid  # skip if previous still running

# BAD: relative path, no output capture
*/5 * * * * ./cleanup.sh

# GOOD: absolute path, full environment, output redirect
*/5 * * * * /usr/bin/env bash /home/deploy/scripts/cleanup.sh >> /var/log/cleanup.log 2>&1

# This runs on the 15th OR on Mondays (OR logic, not AND)
0 0 15 * 1

# If you want the 15th AND it must be a Monday,
# use a wrapper script with date checks instead.

Cron 任务的安全注意事项

# Restrict cron access
echo "deploy" >> /etc/cron.allow
echo "www-data" >> /etc/cron.deny

# Run as non-root user
su - deploy -c "crontab -e"

# GOOD: absolute path
0 3 * * * /home/deploy/scripts/backup.sh

# Secure script permissions
chmod 750 /home/deploy/scripts/backup.sh
chown deploy:deploy /home/deploy/scripts/backup.sh

# Load credentials from a secured file
0 3 * * * . /home/deploy/.env && /home/deploy/scripts/backup.sh

# .env file permissions
chmod 600 /home/deploy/.env
chown deploy:deploy /home/deploy/.env

另请参阅：timestamp converter

常见问题

总结

Cron 表达式仍然是基于时间的任务调度的通用语言。从简单的 Linux crontab 条目到具有时区支持和并发策略的复杂 Kubernetes CronJob，其核心语法自 1970 年代起经受住了时间的考验。

可靠的 cron 任务管理关键在于：了解平台语法和时区、防止重叠运行、记录所有输出、使用死人开关监控执行，以及遵循安全最佳实践。使用我们的在线 cron 表达式解析器在部署到生产环境之前验证和测试你的表达式。