Tomcat部署与优化

目录

一、Tomcat介绍

二、Tomcat核心组件

1、web容器：完成web服务器的功能，web应用

2、servlet容器：名字：catalina，处理servlet代码

servlet的功能

3、jsp：jsp动态页面翻译成servlet代码，用标准格式，展示Jsp的静态页面

拓展：

三、功能组件

四、Tomcat服务部署

​编辑

Tomcat启动配置优化：

 Tomcat优化：

内核优化：

Tomcat配置JVM参数优化：

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一、Tomcat介绍

 

Tomcat 是一个开放源代码的web应用服务器，基于java代码开发的。

tomcat 就是处理动态请求和基于java代码的页面开发

可以在html当中写入java代码，tomcat可以解析html页面当中的java代码，执行动态请求、动态页面。

机制有问题：不对tomcat进行优化，会出现在：假死、停机。小集群，小服务，小应用使用于tomcat，大并发的场景不适合。

1、免费

2、开源，可以二次封装

3、可配置性强，可以根据需要进行自定义配置，包括端口号，虚拟主机，等等。

4、安全性：tomcat自带安全机制，可以配置用户认证、授权、加密传输。

5、部署应用非常快捷：tomcat会自动部署，自动运行。

webapps。

二、Tomcat核心组件

1、web容器：完成web服务器的功能，web应用

web----->http(s)-------访问页面------>文件index.jsp

web容器中，封装了一组文件，在这一组文件中，进行集中化管理。

管理的就是web动态页面

2、servlet容器：名字：catalina，处理servlet代码

就是处理web请求(http)，以及生成动态内容的java类

作用就是处理http请求

servlet的功能

1、处理http请求

2、生成动态内容，为了和数据交互---->用户发起的，jsp当中的。

3、会话管理，跟踪用户在不同请求之间的状态，通过管理，可以在用户访问不同页面时保持用户的状态(就是登录b站后，就会一直保持登录状态，没有退出就会一直保持登录状态)。

session

4、与数据库交互，servlet可以连接到数据库，执行查询和更新操作。这就是servlet能够生成动态内容的原因(可以从数据库中获得最新生成的数据发送给用户)

3、jsp：jsp动态页面翻译成servlet代码，用标准格式，展示Jsp的静态页面

全称：java server pages。

是动态页面的开发技术，使用jsp标签(index.jsp)，支持在html页面中插入java代码。

jsp容器----->将html页面当中的java代码翻译----->执行----->展示结果

通常以 <% 为开头，以 %> 为结尾。

大致的工作流程：

(1)用户发送http请求

(2)servlet处理请求

(3)到web容器中去找请求的内容

(4)jsp容器，翻译.jsp文件中的代码，静态页面展示给用户

(5)发回给servlet

(6)最后到用户

拓展：

面向对象：是一种编程的范式或者思想， 把客观存在的实体和他们之间的关系，映射到计算机程序当中。

计算机程序会被组织成一组相互作用的对象，每一个对象都有数据(属性)和行为(方法)

类和对象：

类：定义一组属性和方法。是用来创建对象(实例)的

封装：对象的属性和方法捆绑在一块，提供一个接口，可以让其他对象使用

继承：一个类，可以继承另一个类，父类和子类，子类可以重用父类的代码，而且还在不修改的情况下，进行扩展。

多态：不同类的对象对相同的消息，可以做出不同的响应。

三、功能组件

Server：是最顶级的组件，代表Tomcat的运行实例，在一个JVM中只包含一个，在Server的整个生命周期中，不同阶段会有不同

Service：是服务的抽象，它代表请求从接收到处理的所有组件的集合。设计上Server可以包含多个Service组件，每个Service组件都包含若干用于接收客户端消息的Connector组件和用于处理请求的Engine组件。

connector：负责对外接收和响应请求，是tomcat与外界的交通枢纽。监听端口，也可以接收外界请求，交给container处理。

container：负责对内处理业务逻辑。

Engine：引擎，管理虚拟机 (service，一个service里面可以包含多个虚拟主机。)，可以管理多个虚拟主机，但是，每个service只能有一个Engine

Host：代表一个虚拟机，也可以叫站点，

Context：web应用，可以包含多个servlet

wrapper：封装器，最底层，每一个wrapper都封装一个servlet。负责对象实例的创建、执行以及销毁。

Engine、Host、Context、wrapper这四个组件是父子关系，工作方式也是从上到下的。

工作流程：

 

 

1、输入网址，请求发送，请求发送到8080端口，被监听的connector获得；

2、connector会把请求转发到container功能组件中的Engine(管理虚拟主机,你要访问哪一个虚拟主机)组件中处理，并等待来自Engine的回应并返回给客户。Engine从Connector那里获得该对应的请求localhost:8080/test/index.jsp,并进行匹配该对应的虚拟主机Host(主机站点包含要请求页面的位置，webapps)

3、匹配到名为localhost的Host(主机站点包含要请求页面的位置，webapps)后。

4.localhost Host获得请求/test/index.jsp，并匹配其所拥有的context，就是index.jsp里面的内容------->wrapper(servlet，响应解析处理这些请求)-----jsp翻译官-------页面展示

5、匹配到路径为/test的Context，并获得请求/test/index.jsp，并在其mapping table中寻找对应的Servlet，Context匹配到URL PATTERN后缀名为.jsp的Servlet，对应于JSPServlet类。

6、构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法。

7、Context将执行完毕之后的HttpServletResponse对象返回给Host

8、Host将HttpServletResponse对象返回给Engine

9、Engine将HttpServletResponse对象返回给Connector

10、Connector将HttpServletResponse对象返回给客户浏览器

总结：用户发起请求，到连接器，通过8080转发到container，再到引擎engine，再到Host,再到context，再到servlet，也就是wrapper，把.jsp文件的内容解析出来，再反过来，一层一层发回。

四、Tomcat服务部署

在部署 Tomcat 之前必须安装好 jdk，因为 jdk 是 Tomcat 运行的必要环境。
1.关闭防火墙，将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gzsystemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 02.安装JDK
cd /opt
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
java -version3.设置JDK环境变量
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATHexport JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64:
这个命令设置了一个名为JAVA_HOME的环境变量，它指向Java JDK的安装路径。
这对于告诉系统和其他应用程序Java的安装位置非常重要。你需要将路径替换为你实际安装Java的路径。export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:
这个命令设置了一个名为CLASSPATH的环境变量，它用于指定Java类的搜索路径。
在这个命令中，.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar 表示当前目录（.）
以及Java工具库（tools.jar）和Java远程调试库（dt.jar）的路径。这些库通常包含一些Java开发所需的类。export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH:
这个命令将Java可执行文件的路径添加到系统的PATH环境变量中。
这使得你可以在终端中直接运行Java工具，而不需要输入完整的路径。
这将Java的bin目录添加到了PATH中，使得java、javac等命令可以直接运行。source /etc/profile.d/java.sh
java -version----------------------------------------------------------------------------------------------------------
CLASSPATH：编译、运行Java程序时，JRE会去该变量指定的路径中搜索所需的类（.class）文件。
dt.jar：是关于运行环境的类库，主要是可视化的 swing 的包。
tools.jar：主要是一些jdk工具的类库，包括javac、java、javap（jdk自带的一个反编译工具）、javadoc等。
JDK (Java Development Kit)：JDK是Java开发工具包，它是用于开发Java应用程序的软件包。
JDK包括了编译器（javac）、调试器、各种工具、Java标准类库（Java API）、以及Java文档等。
JDK是开发者用来创建、编译和运行Java应用程序的重要组件。JRE (Java Runtime Environment)：JRE是Java运行时环境，它是用于执行Java应用程序的部分。
JRE包括了Java虚拟机（JVM）以及Java类库（Java API），这使得用户能够在计算机上运行已编译的Java程序，
而不需要进行开发。JRE是终端用户需要安装的部分，以便能够运行Java应用程序。JVM (Java Virtual Machine)：JVM是Java虚拟机，它是Java应用程序在计算机上运行的核心组件。
JVM负责将编译后的Java字节码（.class文件）解释或编译成本地机器码，以便计算机能够执行它。
JVM提供了内存管理、垃圾回收、线程管理等功能，以确保Java程序在不同平台上具有相似的行为。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------首先使用文本工具编写java源代码，比如 Hello.java ；
在命令行中，输入命令：javac Hello.java，对源代码进行编译，生成 class 字节码文件；
编译完成后，如果没有报错信息，输入命令：java Hello，运行 class 字节码文件，由 JVM 对字节码进行解释和运行，
打印 “Hello World”。vim Hello.javapublic class Hello {			public static void main(String[] args){System.out.println("Hello world!");}
}javac Hello.java
java Hellopublic: 这是一个访问修饰符，表示类是公共的，可以从其他地方访问。
class: 关键字用于定义一个类。
Hello: 这是类的名称，这里是一个叫做 "Hello" 的类。public static void main(String[] args){
public: 访问修饰符，表示这个方法是公共的，可以从其他地方访问。
static: 静态修饰符，表示这个方法属于类而不是实例，可以通过类名直接调用。
void: 这是方法的返回类型，void 表示方法没有返回值。
main: 这是方法的名称，是程序的入口点，当程序运行时会从这里开始执行。
(String[] args): 这是方法的参数列表，args 是一个字符串数组，可以在命令行传递参数给程序。System.out.println("Hello world!");
System.out: System 是一个类，out 是这个类的一个静态成员，它代表标准输出流。
println: 这是输出方法的名称，它会在控制台输出一行内容。
"Hello world!": 这是要输出的内容，是一个字符串。4.安装启动Tomcat
cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
##启动tomcat ##
#后台启动
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
或
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start#前台启动
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run		netstat -natp | grep 8080浏览器访问Tomcat的默认主页 http://192.168.233.21:80805.优化tomcat启动速度
第一次启动tomcat可能会发现 Tomcat 启动很慢，默认情况下可能会需要几十秒，可以修改jdk参数进行改。
vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，/dev/random的 random pool 依赖于系统中断，因此在系统的中断数不足时，
/dev/random 设备会一直封锁，尝试读取的进程就会进入等待状态，直到系统的中断数充分够用，
/dev/random设备可以保证数据的随机性。 /dev/urandom不依赖系统的中断，也就不会造成进程忙等待，
但是数据的随机性也不高，所以该随机数的安全性理论上不高。如果应用对安全性要求很高，那么应该使用/dev/random。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh ll /usr/local/tomcat/
------主要目录说明----------------------------------------------------------------------------------------------
●bin:存放启动和关闭Tomcat的脚本文件，比较常用的是 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh三个文件
●conf：存放Tomcat 服务器的各种配置文件，比较常用的是 server.xml、context.xml、tomcat-users.xml、web.xml 四个文件。
① server.xml: Tomcat的主配置文件，包含Service，Connector，Engine，Realm，Valve,Hosts主组件的相关配置信息;
② context.xml:所有host的默认配置信息;
③ tomcat-user.xml:Realm认证时用到的相关角色、用户和密码等信息，Tomcat自带的manager默认情况下会用到此文件，在Tomcat中添加/删除用户，为用户指|定角色等将通过编辑此文件实现;
④ web.xml:遵循Servlet规范标准的配置文件，用于配置servlet，并为所有的web应用程序提供包括MIME映射等默认配置信息;
●lib：存放Tomcat运行需要的库文件的jar 包，一般不作任何改动，除非连接第三方服务，比如 redis，那就需要添加相对应的jar 包
●logs：存放 Tomcat 执行时的日志
●temp：存放 Tomcat 运行时产生的文件
●webapps：存放 Tomcat 默认的 Web 应用部署目录
●work：Tomcat工作日录，存放jsp编译后产生的class文件，一般清除Tomcat缓存的时候会使用到
●src:存放Tomcat 的源代码
●doc:存放Tomcat文档
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
查看manager文件：
cd /usr/local/tomcat/webapps/manager/META-INF
vim context.xml<Context antiResourceLocking="false" privileged="true" ><Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"allow=".*" /> #允许所有主机访问。在conf,tomcat-users.xml中，添加账户密码
<role rolename="manager-gui"/>
<user username="tomcat" password="tomcat" roles="manager-gui"/>

Tomcat虚拟主机配置：

很多时候公司会有多个项目需要运行，一般不会是在一台服务器上运行多个 Tomcat 服务，这样会消耗太多的系统资源。此时， 就需要使用到 Tomcat 虚拟主机。
例如现在新增两个域名 www.kgc.com 和 www.benet.com， 希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。1.创建 kgc 和 benet 项目目录和文件
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/kgc   
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/benet
echo "This is kgc page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/kgc/index.jsp
echo "This is benet page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/benet/index.jsp2.修改 Tomcat 主配置文件 server.xml
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--165行前--插入
<Host name="www.kgc.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/kgc" path="" reloadable="true" />
</Host>   <Host name="www.benet.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/benet" path="" reloadable="true" />
</Host>----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Host name：主机名
appBase：Tomcat程序工作目录，即存放web应用程序的目录；相对路径为webapps，绝对路径为 /usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs：在启用此webapps时是否对WAR格式的归档文件先进行展开；默认为true
autoDeploy：在Tomcat处于运行状态时放置于appBase目录中的应用程序文件是否自动进行deploy；默认为true
xmlValidation：是否验证xml文件执行有效性检验的标志
xmlNamespaceAware：是否启用xml命名空间，设置该值与xmlValidation为true，表示对web.xml文件执行有效性检验docBase：相应的Web应用程序的存放位置；也可以使用相对路径，起始路径为此Context所属Host中appBase定义的路径；
path：相对于Web服务器根路径而言的URI；如果为空“”，则表示为此webapp的根路径 / ；
reloadable：是否允许重新加载此context相关的Web应用程序的类；默认为false
----------------------------------------------------------------------------------------------------------/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh3.客户端浏览器访问验证
echo "192.168.233.71 www.kgc.com www.benet.com" >> /etc/hosts浏览器访问 http://www.kgc.com:8080/   页面显示This is kgc page\! 
浏览器访问 http://www.benet.com:8080/   页面显示This is benet page\!----------------------------------------------------------------------------------------------------------
HTTP 请求过程：
（1）Connector 连接器监听的端口是 8080。由于请求的端口和监听的端口一致，连接器接受了该请求。
（2）因为引擎的默认虚拟主机是 www.kgc.com，并且虚拟主机的目录是webapps。
所以请求找到了 tomcat/webapps 目录。
（3）访问的路径为根路径，URI 为空，即空是 Web 程序的应用名，也就是 context。
此时请求找到 /usr/local/tomcat/webapps/kgc 目录，解析 index.jsp 并返回。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Tomcat优化

Tomcat 配置文件参数优化：

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
......
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" 
connectionTimeout="20000" 
redirectPort="8443" 
--71行--插入
minSpareThreads="50" 
enableLookups="false" 
disableUploadTimeout="true" 
acceptCount="300" 
maxThreads="500" 
processorCache="500"
URIEncoding="UTF-8" 
compression="on" 
compressionMinSize="2048" 
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"/>

Tomcat的Connector的配置信息：
minSpareThreads: 空闲线程的最小数量，不运行线程时，默认都会有此值设置的线程数。用于处理请求。开启tomcat时，会有多少线程，默认是10。
enableLookups: 是否启用DNS反向解析。当设置为false时，请求将不会被解析为主机名。
disableUploadTimeout: 是否禁用上传超时，即设置连接不会在上传期间超时。
acceptCount: 当所有线程都在忙碌时，可以排队等待处理的请求数量。
maxThreads: Tomcat可以创建的最大线程数。
processorCache: 连接器可以缓存的最大处理器数。
URIEncoding: URI的字符编码。
compression: 是否启用响应内容压缩。
compressionMinSize: 响应内容压缩的最小大小。超过此值才可以进行压缩。
compressableMimeType: 可以被压缩的MIME类型列表。

浏览器和其他互联网应用程序之间处理文件的协议和需要处理的Mime文档的性质和格式。

文本：text/html,text/plain

图像：image/jpg image/gif

音频：audio/wav aduio/mp3

视频：video/mp4 video/avi

应用程序：application/pdf application/json.

 

Tomcat启动配置优化：

启动速度优化：

第一次启动tomcat会发现启动速度很慢，10几秒-1分钟

jdk的参数：vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security

117行修改：

securerandom.source=file:/dev/urandom

Tomcat内核优化：

永久配置：注意：设置保存后，需要重新ssh连接才会看到配置更改的变化
vim  /etc/security/limits.conf
# 65535 为Linux系统最大打开文件数
* soft nproc 65535 
* hard nproc 65535 
* soft nofile 65535 
* hard nofile 65535

* soft nproc 65535： 最大进程数软限制为 65535，即可以使用 ulimit -u 命令查看和修改的值。
* hard nproc 65535： 最大进程数硬限制为 65535，即最大可分配的进程数。
* soft nofile 65535：最大打开文件数软限制为 65535，即可以使用 ulimit -n 命令查看和修改的值。
* hard nofile 65535：最大打开文件数硬限制为 65535，即最大可分配的文件数。
这里使用的通配符 * 表示对所有用户生效。

Tomcat配置JVM参数优化：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:ParallelGCThreads=2 -xx:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitGC"

-server：第一个参数，指定内存池，一定要放在第一个

-Xms2048m：初始java堆的大小，也就是分配JVM的最小内存。看cpu的性能高，这个值可以设置高一点。

-Xmx2048m：JAVA堆最大能多大，JVM的最大内存，和硬件内存挂钩。根据官方文档起始值和最大值要保持一致。Xms和Xmx设为一样的，内存可以设为物理内存的一半

-Xmn768m：新生代的内存大小，官方推荐为了整个堆大小的3/8(八分之三)

-XX:ParallalGCThreads=2：配置并行收集器的线程数，同时可以有多少个线程进行垃圾回收

-xx:PermSize：设置持久内存的大小，默认设置是物理内存的1/4(四分之一)

-xx:MaxPermSize=1024m：最大的非堆内存的大小，默认也是物理内存的1/4

-xx:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m

非堆内存是不会被垃圾回收机制处理的，-XX:PermSize持久代内存与最大非堆内存不能超出操作系统可用的内存。设置成一样大，可用减轻伸缩堆大小的压力。

-Djava.awt.headless=true：避免在Linux环境下，web不能正常打开以正常显示图片。

-XX:+DisableExplicitGC"：避免JVM空间大起大落，影响系统的响应时间。大起大落会导致响应速度会很慢。

-Xss: 设置线程栈的大小。例如：-Xss256k表示设置线程栈的大小为256KB。

JVM优化：

vim /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh#在119行中插入以下内容
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:ParallelGCThreads=2 -xx:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitGC"./shutdown.sh./startup.sh

JVM：就是java的虚拟机，是java应用程序再计算机上运行的核心组件，jvm负责将编译后的java字节码(.class文件)解释或则和编译成本地的机器码，计算机能够执行它。JVM还提供了内存管理，垃圾回收，线程管理。确保java的程序在不同平台可以有一致性的功能。

堆就是用来工作的，非堆就是存储缓存的(存储垃圾的) 内存不够，会炸。所以要优化

catalina.sh 就是servlet代码，以及容器的配置。

PS Eden Space：堆内存，存储新创建的对象

PS Old Gen：堆内存，存储长时间存活的对象

PS Survivor Space：堆内存，存储创建之后生命周期较短的对象

Code Cache：非堆内存，存储已经编译的代码

Compressed Class Space：非堆内存，存储已经压缩的类

Metaspace：非堆内存，存储类的元数据

堆区当中会进一步细分：新生代 中生代 老年代

每一个新创建的对象占用的空间，就是新生代

java垃圾回收机制会对堆区进行资源回收。资源回收之后，新生代中没有被回收的资源，就是中生代。

中生代没有被回收，就是老年代。

JVM大小：新生代+中生代+老年代+永久代

"ajp-nio-8009"：

ajp-nio：连接器的类型 ajp：使用ajp协议。nio进行异步非阻塞。

8009：连接器正在监听的端口号。是connector中的一种

ajp：将tomcat服务器与前端web服务器进行连接。提供负载均衡和高效的请求转发，

tomcat8009是用来和nginx通信的

“http-nio-8080”

处理http请求，和客户端通信的端口。