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[Mac] macOS 定時排程全攻略：Crontab 與 LaunchDaemon

在 macOS 系統中設定定時執行任務（如每 30 分鐘執行一次腳本、定期備份、定時健康檢查等），常見的方式有傳統的 crontab 以及 macOS 原生的 launchd（LaunchDaemon / LaunchAgent）。

本文整理兩種方式的運作機制差異、開機未登入狀態下的執行策略，以及實作步驟。

機制比較：哪種方式適合你？​

macOS 底層由 launchd 接管所有行程管理，官方已將傳統 cron 標記為舊機制（Deprecated）。

機制設定位置執行身分使用者未登入時是否執行？適用場景
User Crontabcrontab -e一般使用者❌ 否（受限於使用者 session）個人登入期間的簡單週期任務
Root Crontabsudo crontab -eroot⚠️ 部分支援（需 cron 服務常駐）習慣 Linux crontab 語法的系統排程
LaunchAgent~/Library/LaunchAgents/當前使用者❌ 否（僅在 GUI 登入後執行）與桌面、通知或使用者檔案相關任務
LaunchDaemon ⭐/Library/LaunchDaemons/root / 指定使用者✅ 是（開機即在系統底層運行）系統級背景服務、無人值守排程

[!NOTE] 為什麼「開機未登入」推薦 LaunchDaemon？ LaunchDaemon 由 macOS 系統根行程（PID 1）直接管理。電腦只要開機通電，無需任何使用者在登入畫面輸入密碼，排程就會準時觸發，且不易受 macOS TCC（權限防護）干擾。

範例情境說明​

假設我們有一個簡單的測試腳本 /usr/local/bin/hello_task.sh，目標是每 30 分鐘自動執行一次，並記錄執行日誌。

準備示範腳本​

建立範例腳本 /usr/local/bin/hello_task.sh：

sudo tee /usr/local/bin/hello_task.sh << 'EOF'
#!/bin/bash

NOW=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "[${NOW}] Hello World: Task executed successfully."
EOF

# 賦予可執行權限
sudo chmod +x /usr/local/bin/hello_task.sh

方案一：使用 macOS 原生 LaunchDaemon（⭐ 推薦）​

步驟 1：建立 plist 設定檔​

在 /Library/LaunchDaemons/ 底下建立屬性列表檔案（以 com.example.hellotask.plist 為例）：

sudo tee /Library/LaunchDaemons/com.example.hellotask.plist << 'EOF'
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<dict>
    <key>Label</key>
    <string>com.example.hellotask</string>
    
    <!-- 執行的程式與參數 -->
    <key>ProgramArguments</key>
    <array>
        <string>/bin/bash</string>
        <string>/usr/local/bin/hello_task.sh</string>
    </array>
    
    <!-- 間隔時間（秒）：1800 秒 = 30 分鐘 -->
    <key>StartInterval</key>
    <integer>1800</integer>
    
    <!-- 載入服務時立即先執行一次（可選） -->
    <key>RunAtLoad</key>
    <true/>
    
    <!-- 標準輸出與錯誤日誌路徑 -->
    <key>StandardOutPath</key>
    <string>/var/log/hello_task.log</string>
    <key>StandardErrorPath</key>
    <string>/var/log/hello_task_err.log</string>
</dict>
</plist>
EOF

步驟 2：設定權限並載入服務​

LaunchDaemon 要求設定檔擁有者必須是 root:wheel，且權限必須為 644：

# 1. 修正權限
sudo chown root:wheel /Library/LaunchDaemons/com.example.hellotask.plist
sudo chmod 644 /Library/LaunchDaemons/com.example.hellotask.plist

# 2. 載入並啟用排程
sudo launchctl load -w /Library/LaunchDaemons/com.example.hellotask.plist

步驟 3：驗證與管理​

檢查服務狀態​

sudo launchctl list | grep hellotask

輸出格式範例：

-    0    com.example.hellotask
  • 第一欄（PID）：顯示 - 表示該任務為間隔觸發型排程，執行完畢即退出等待下一次觸發。
  • 第二欄（Status）：0 代表上次執行成功；非 0 代表上次執行時腳本返回的 Exit Code。
  • 第三欄（Label）：服務標籤名稱。

查看日誌輸出​

cat /var/log/hello_task.log

停止與移除排程​

# 卸載排程
sudo launchctl unload -w /Library/LaunchDaemons/com.example.hellotask.plist

# 刪除設定檔
sudo rm /Library/LaunchDaemons/com.example.hellotask.plist

方案二：使用 Root Crontab​

如果偏好使用標準 Cron 表達式，且希望在未登入狀態下依然執行，必須使用 Root 權限的 Crontab。

步驟 1：編輯 Root Crontab​

sudo crontab -e

步驟 2：設定排程​

在編輯器中加入排程規則（每 30 分鐘執行一次）：

# 每 30 分鐘執行一次
*/30 * * * * /usr/local/bin/hello_task.sh >> /var/log/hello_task.log 2>&1

常用 Cron 表達式速查：

  • */30 * * * *：每 30 分鐘
  • 0 * * * *：每整點
  • 0 2 * * *：每天凌晨 2:00
  • 0 9 * * 1-5：每週一至週五早上 9:00

步驟 3：確認排程清單​

sudo crontab -l

進階技巧與注意事項​

1. 固定時間觸發（Calendar Interval）​

若希望像 Cron 指定「每天固定時分」而非間隔秒數，可在 plist 中使用 StartCalendarInterval：

<!-- 每天 03:30 執行 -->
<key>StartCalendarInterval</key>
<dict>
    <key>Hour</key>
    <integer>3</integer>
    <key>Minute</key>
    <integer>30</integer>
</dict>

2. 環境變數（PATH）問題​

LaunchDaemon 預設的 PATH 非常精簡（通常僅 /usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin）。若腳本需使用 Homebrew 工具（如 /opt/homebrew/bin 或 /usr/local/bin），建議在 plist 中補齊 EnvironmentVariables：

<key>EnvironmentVariables</key>
<dict>
    <key>PATH</key>
    <string>/opt/homebrew/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin</string>
</dict>

3. Mac 休眠（Sleep）影響​

  • 當 Mac 進入深度休眠時，CPU 會暫停運作。
  • launchd 的特性：若休眠期間錯過了觸發時間，Mac 在喚醒後會自動補執行一次錯過的任務。

Agent Prompt 快速設定模版​

將以下 Prompt 複製給 AI Agent，即可讓 Agent 自動為任何腳本建立對應的 LaunchDaemon 定時排程：

請幫我在 macOS 上為腳本 `<腳本完整路徑，例如：/usr/local/bin/my_script.sh>` 設定每 `<時間間隔，例如：30 分鐘>` 自動執行的背景定時任務。

請遵循以下要求：
1. 採用 macOS 系統級 LaunchDaemon（位於 `/Library/LaunchDaemons/com.<識別名稱>.plist`），確保即使「電腦開機但未登入任何帳號」時依然能定時執行。
2. 設定 `StartInterval` 為 `<秒數，例如：1800>`，並加入 `RunAtLoad: true` 與標準輸出/錯誤日誌設定（輸出至 `/var/log/<名稱>.log`）。
3. 確保設定檔權限為 `root:wheel 644`，並產生載入指令 (`launchctl load -w`) 與狀態驗證指令 (`launchctl list`)。
4. 示範或產出時請使用安全且通用的環境變數設定。

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