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WEB应用服务器TOMCAT

news 2025/7/14 14:05:47

知识点

一、WEB技术

1、前端三大核心技术

1.1 HTML

HTML （ HyperText Markup Language ）超文本标记语言，它不同于一般的编程语言。超文本

即超出纯文本的范畴，例如：描述文本颜色、大小、字体等信息，或使用图片、音频、视频等非文

本内容。

HTML 由一个个的标签（标记）组成，这些标签各司其职，有的提供网页信息，有的负责文

字，有的负责图片，有的负责网页布局，所以一个HTML 文件，是由格式标签和数据组成。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>首页</title>
</head>
<body>
<h1>老李老李出门见喜</h1>
</body>
</html>

超文本需要显示，就得有软件能够呈现超文本定义的排版格式，例如显示：图片、表格，显示

字体的大小、颜色，这个软件就是浏览器。

超文本的诞生是为了解决纯文本不能格式显示的问题，是为了好看，但是只有通过网络才能

分享超文本的内容，所以制定了HTTP 协议。

1.2CSS（Cascading Style Sheets）层叠样式表

HTML 本身为了格式化显示文本，但是当网页呈现大家面前的时候，需求 HTML 提供更多样式能力。这使得HTML 变得越来越臃肿。这促使了 CSS 的诞生。

1994 年， W3C 成立， CSS 设计小组所有成员加入 W3C ，并努力研发 CSS 的标准，微软最终加入。

1996 年 12 月发布 CSS 1.0 。

1998 年 5 月发布 CSS 2.0

CSS 3 采用了模块化思想，每个模块都在 CSS 2 基础上分别增强功能。所以，这些模块是陆续发布的。不同厂家的浏览器使用的引擎，对CSS 的支持不一样，导致网页布局、样式在不同浏览器不一样。因此，想要保证不同用户使用不同浏览器看到的网页效果一直非常困难。

1.3 JavaScript

Javascript 简称 JS ，是一种动态的弱类型脚本解释性语言，和 HTML 、 CSS 并称三大 WEB 核心技

术，得到了几乎主流浏览器支持

二、WEB框架

1、web资源和访问

PC 端或移动端浏览器访问

从静态服务器请求HTML、CSS、JS等文件发送到浏览器端，浏览器端接收后渲染在浏览器上从图片服务器请求图片资源显示
从业务服务器访问动态内容，动态内容是请求后有后台服务访问数据库后得到的，最终返回到浏览器端

手机 App 访问

内置了 HTML 和 JS 文件，不需要从静态 WEB 服务器下载 JS 或 HTML 。为的就是减少文件的发

送，现代前端开发使用的JS文件太多或太大了

有必要就从图片服务器请求图片，从业务服务器请求动态数据

客户需求多样，更多的内容还是需要由业务服务器提供，业务服务器往往都是由一组服务器组成。

2、后台应用架构

2.1单体架构

2.2 微服务

2.3 单体架构和微服务比较

微服务的优点

每个服务足够内聚，足够小，代码容易理解。这样能聚焦一个只当的业务功能或业务需求。
开发简单、开发效率提高，一个服务可能就是专业的只干一件事，微服务能够被小团队单独开发，这个小团队可以是2到5人的开发人员组成
微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
微服务能使用不同的语言开发
易于和第三方集成，微服务运行容易且灵活的方式集成自动部署，通过持续集成工具，如:
Jenkins、Hudson、Bamboo

微服务易于被一个开发人员理解、修改和维护，这样小团队能够更关注自己的工作成果，无需通过合作才能体现价值
微服务允许你利用融合最新技术。微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML/CSS或其他界面组件混合，即前后端分离
每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库，也可以有统一数据库

微服务缺点：

微服务把原有的一个项目拆分成多个独立工程，增加了开发、测试、运维、监控等的复杂度
微服务架构需要保证不同服务之间的数据一致性，引入了分布式事务和异步补偿机制，为设计和开发带来一定挑战
开发人员和运维需要处理分布式系统的复杂性，需要更强的技术能力
微服务适用于复杂的大系统，对于小型应用使用微服务，进行盲目的拆分只会增加其维护和开发成本

常见的微服务框架

Dubbo

阿里开源贡献给了ASF，目前已经是Apache的顶级项目
一款高性能的Java RPC服务框架，微服务生态体系中的一个重要组件
将单体程序分解成多个功能服务模块，模块间使用Dubbo框架提供的高性能RPC通信
内部协调使用Zookeeper，实现服务注册、服务发现和服务治理

Spring cloud

一个完整的微服务解决方案，相当于Dubbo的超集
微服务框架，将单体应用拆分为粒度更小的单一功能服务
基于HTTP协议的REST(Representational State Transfer 表述性状态转移）风格实现模块间通信

三、tomcat的功能介绍

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小

型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，Tomcat 具有处理HTML页面的功能，它还

是一个Servlet和JSP容器

官网 :

http://tomcat.apache.org/

官网文档 :

https://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/index.html

帮助文档 :

https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/

https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/FAQ

1、安装tomcat

1.1安装java环境

[root@tomcat ~]# yum install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y

1.2安装并启动tomcat

[root@tomcat ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.91.tar.gz -C /usr/local/

[root@tomcat ~]# ln -s /usr/local/apache-tomcat-9.0.91/ /usr/local/tomcat

[root@tomcat ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

1.3查看端口

1.4访问tomcat

2、tomcat的文件结构和组成

2.1目录结构

2.2 查看tomcat相关目录和文件

3、生成tomcat的启动文件

3.1生成tomcat的主配置文件

[root@tomcat ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf

JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre_openjdk

3.2生成启动文件

[root@tomcat ~]# useradd -s /sbin/nologin -M tomcat

[root@tomcat ~]# chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat

[root@tomcat ~]# vim /lib/systemd/system/tomcat.service

[Unit]

Description=Tomcat

#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target

After=syslog.target network.target

[Service]

Type=forking

EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf

ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

PrivateTmp=true

User=tomcat

Group=tomcat

[Install]

WantedBy=multi-user.target

[root@tomcat ~]# systemctl daemon-reload

[root@tomcat ~]# systemctl enable --now tomcat

四、结合反向代理实现tomcat部署

1、常见部署方式介绍

2 、利用 nginx 反向代理实现

利用nginx反向代理功能，实现图中的代理功能，将用户请求全部转发至指定的同一个tomcat主机
利用nginx指令proxy_pass 可以向后端服务器转发请求报文,并且在转发时会保留客户端的请求报文中的host首部

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf

location ~ \.jsp$ {

proxy_pass http://172.25.254.10:8080;

}

测试：

在浏览器中访问信息

lee.timinglee.org/test.jsp

3、实现tomcat中的负载均衡

动态服务器的问题，往往就是并发能力太弱，往往需要多台动态服务器一起提供服务。如何把并发的压力分摊，这就需要调度，采用一定的调度策略，将请求分发给不同的服务器，这就是Load Balance 负载均衡。

当单机 Tomcat ，演化出多机多级部署的时候，一个问题便凸显出来，这就是 Session 。而这个问题的由来，都是由于HTTP 协议在设计之初没有想到未来的发展。

3.1 HTTP的无状态，有连接和短连接

无状态：指的是服务器端无法知道 2 次请求之间的联系，即使是前后 2 次请求来自同一个浏览

器，也没有任何数据能够判断出是同一个浏览器的请求。后来可以通过cookie、 session 机制来判

断。

浏览器端第一次HTTP请求服务器端时，在服务器端使用session这种技术，就可以在服务器端产生一个随机值即SessionID发给浏览器端，浏览器端收到后会保持这个SessionID在Cookie当中，这个Cookie值一般不能持久存储，浏览器关闭就消失。浏览器在每一次提交HTTP请求的时候会把这个SessionID传给服务器端，服务器端就可以通过比对知道是谁了
Session通常会保存在服务器端内存中，如果没有持久化，则易丢失
Session会定时过期。过期后浏览器如果再访问，服务端发现没有此ID，将给浏览器端重新发新的SessionID

更换浏览器也将重新获得新的 SessionID

有连接：是因为它基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。

短连接： Http 1.1 之前，都是一个请求一个连接，而 Tcp 的连接创建销毁成本高，对服务器有很大的

影响。所以，自 Http 1.1 开始，支持 keep-alive ，默认也开启，一个连接打开后，会保持一段时间

（可设置），浏览器再访问该服务器就使用这个 Tcp 连接，减轻了服务器压力，提高了效率。

服务器端如果故障，即使 Session 被持久化了，但是服务没有恢复前都不能使用这些 SessionID 。

如果使用 HAProxy 或者 Nginx 等做负载均衡器，调度到了不同的 Tomcat 上，那么也会出现找不到SessionID的情况。

3.2 tomcat负载均衡实现

测试：

当使用 ip_bash 的算法时有什么问题？

不同浏览器里测试 http://lee.timinglee.org/test.jsp

五、Memcached

1、 Memcached简介

Memcached 只支持能序列化的数据类型，不支持持久化，基于 Key-Value 的内存缓存系统 memcached

虽然没有像 redis 所具备的数据持久化功能，比如 RDB 和 AOF 都没有，但是可以通过做集群同步的方式，让各memcached 服务器的数据进行同步，从而实现数据的一致性，即保证各 memcached 的数据是一样的，即使有任何一台 memcached 发生故障，只要集群中有一台 memcached 可用就不会出现数据丢失，当其他memcached 重新加入到集群的时候 , 可以自动从有数据的 memcached 当中自动获取数据并提供服务。

Memcached 借助了操作系统的 libevent 工具做高效的读写。 libevent 是个程序库，它将 Linux 的 epoll 、BSD类操作系统的 kqueue 等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加，也能发挥高性能。memcached 使用这个 libevent 库，因此能在 Linux 、 BSD 、 Solaris 等操作系统上发挥其高性能

Memcached 支持最大的内存存储对象为 1M ，超过 1M 的数据可以使用客户端压缩或拆分报包放到多个key中，比较大的数据在进行读取的时候需要消耗的时间比较长， memcached 最适合保存用户的session实现 session 共享

Memcached 存储数据时 , Memcached 会去申请 1MB 的内存 , 把该块内存称为一个 slab, 也称为一个 page

Memcached 支持多种开发语言，包括： JAVA,C,Python,PHP,C#,Ruby,Perl 等

Memcached 官网： http://memcached.org/

2、memcached的安装与启动

[root@tomcat ~]# yum install memcached -y

[root@tomcat ~]# vim /etc/sysconfig/memcached

PORT="11211"

USER="memcached"

MAXCONN="1024"

CACHESIZE="64"

OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"

[root@tomcat ~]# systemctl enable --now memcached

[root@tomcat ~]# netstat -antlupe | grep memcache

tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN

980 97815 34711/memcached

3、memcached 操作命令

五种基本 memcached 命令执行最简单的操作。这些命令和操作包括：

set
add
replace
get
delete

# 前三个命令是用于操作存储在 memcached 中的键值对的标准修改命令 , 都使用如下所示的语法：

command <key> <flags> <expiration time> <bytes>

<value>

# 参数说明如下：

command set/add/replace

key key 用于查找缓存值

flags 可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息

expiration time 在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位， 0 表示永远）

bytes 在缓存中存储的字节数

value 存储的值（始终位于第二行）

# 增加 key ，过期时间为秒， bytes 为存储数据的字节数

add key flags exptime bytes

六、session 共享服务器

1、 msm 介绍

msm （ memcached session manager ）提供将 Tomcat 的 session 保持到 memcached 可以实现高可

用。项目早期托管在google code, 目前在 Github

github 网站链接 : https://github.com/magro/memcached-session-manager

2、安装

参考链接 : https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration

将 spymemcached.jar 、 memcached-session-manage 、 kyro 相关的 jar 文件都放到 Tomcat 的 lib 目录

中，这个目录是 $CATALINA_HOME/lib/ ，对应本次安装就是 /usr/local/tomcat/lib 。

kryo-3.0.3.jar

asm-5.2.jar

objenesis-2.6.jar

reflectasm-1.11.9.jar

minlog-1.3.1.jar

kryo-serializers-0.45.jar

msm-kryo-serializer-2.3.2.jar

memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar

spymemcached-2.12.3.jar

memcached-session-manager-2.3.2.jar

t1 和 m1 部署可以在一台主机上， t2 和 m2 部署也可以在同一台。

当新用户发请求到 Tomcat1 时 , Tomcat1 生成 session 返回给用户的同时 , 也会同时发给

memcached2 备份。即Tomcat1 session 为主 session ， memcached2 session 为备用 session ，使用

memcached 相当于备份了一份Session

如果 Tomcat1 发现 memcached2 失败 , 无法备份 Session 到 memcached2, 则将 Sessoin 备份存放

在memcached1中

3、配置过程

下载相关 jar 包

下载相关 jar 包 , 参考下面官方说明的下载链接

https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration

修改 tomcat 配置

修改 nginx 配置

测试：

1. 在两台 tomcat 都开启的情况下：

http://lee.timinglee.org/test.jsp

2. 在 n1 被停止后继续提交信息看是否可以读取到之前的会话信息

实验部分

1、tomcat部署

[root@web10 ~]# hostnamectl hostname tomcat-node1.timinglee.org
[root@web20 ~]# hostnamectl hostname tomcat-node2.timinglee.org

安装java环境

[root@tomcat-node1 ~]# dnf install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y
[root@tomcat-node1 ~]# ll /etc/alternatives/jre_openjdk/
总用量 184
-rw-r--r-- 1 root root 1522 1月 13 2024 ASSEMBLY_EXCEPTION
drwxr-xr-x 2 root root 188 8月 21 11:45 bin
drwxr-xr-x 9 root root 4096 8月 21 11:45 lib
-rw-r--r-- 1 root root 19274 1月 13 2024 LICENSE
-rw-r--r-- 1 root root 158253 1月 13 2024 THIRD_PARTY_README

安装并启动tomcat

查看端口

访问tomcat

生成tomcat的主配置文件

[root@tomcat-node1 conf]# vim tomcat.conf

生成启动文件

[root@tomcat-node1 conf]# vim /lib/systemd/system/tomcat.service

[root@tomcat-node1 conf]# useradd -s /sbin/nologin -M tomcat

[root@tomcat-node1 conf]# chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat/

[root@tomcat-node1 conf]# ls /usr/local/tomcat/ -ld
drwxr-xr-x 9 tomcat tomcat 220 8月 21 11:48 /usr/local/tomcat/

开启Tomcat

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl daemon-reload
[root@tomcat-node1 conf]# systemctl enable --now tomcat

配置第二台主机

[root@tomcat-node2 ~]# ll /etc/alternatives/jre_openjdk/
总用量 184
-rw-r--r-- 1 root root 1522 1月 13 2024 ASSEMBLY_EXCEPTION
drwxr-xr-x 2 root root 188 8月 21 11:46 bin
drwxr-xr-x 9 root root 4096 8月 21 11:46 lib
-rw-r--r-- 1 root root 19274 1月 13 2024 LICENSE
-rw-r--r-- 1 root root 158253 1月 13 2024 THIRD_PARTY_README
[root@tomcat-node2 ~]# useradd -s /sbin/nologin -M tomact

[root@tomcat-node1 ~]# rsync -ar /usr/local/apache-tomcat-9.0.93 root@172.25.254.20:/usr/local/apache-tomcat-9.0.93
[root@tomcat-node1 ~]# rsync -ar /lib/systemd/system/tomcat.service root@172.25.254.20:/lib/systemd/system/tomcat.service
[root@tomcat-node2 local]# ln -s apache-tomcat-9.0.93 tomcat

[root@tomcat-node2 local]# chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat
[root@tomcat-node2 local]# ls /usr/local/tomcat/ -ld
drwxr-xr-x 9 tomcat tomcat 220 8月 21 12:21 /usr/local/tomcat/
[root@tomcat-node2 local]# systemctl daemon-reload
[root@tomcat-node2 local]# systemctl enable --now tomcat

2、反向代理

[root@tomcat-node1 ~]# ls
apache-tomcat-9.0.93.tar.gz test.jsp
[root@tomcat-node1 ~]# vim test.jsp

[root@tomcat-node1 ~]# cp test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

[root@tomcat-node1 ~]# scp test.jsp root@172.25.254.20:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT/
root@172.25.254.20's password:
test.jsp 100% 968 627.5KB/s 00:00

[root@nginx conf.d]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
[root@nginx conf.d]# nginx -s reload

负载均衡

[root@nginx conf.d]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
[root@nginx conf.d]# nginx -s reload

回话保持

[root@nginx conf.d]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
[root@nginx conf.d]# nginx -s reload

3、session丢失

[root@tomcat-node1 ~]# dnf install memcached -y
[root@tomcat-node2 ~]# dnf install memcached -y
[root@tomcat-node1 ~]# vim /etc/sysconfig/memcached

[root@tomcat-node1 ~]# systemctl start memcached.service
[root@tomcat-node1 ~]# netstat -antlupe | grep memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 979 145332 39085/memcached
tcp6 0 0 ::1:11211 :::* LISTEN 979 145333 39085/memcached
[root@tomcat-node1 ~]# dnf install telnet -y

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl restart tomcat.service

[root@tomcat-node2 conf]# systemctl restart tomcat.service

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl stop tomcat.service

知识点

一 、WEB技术

1、前端三大核心技术

1.1 HTML

1.2CSS（Cascading Style Sheets）层叠样式表

1.3 JavaScript

二、WEB框架

1、web资源和访问

2、后台应用架构

2.1单体架构

2.2 微服务

2.3 单体架构和微服务比较

三、tomcat的功能介绍

1、安装tomcat

1.1安装java环境

1.2安装并启动tomcat

1.3查看端口

1.4访问tomcat

2、tomcat的文件结构和组成

2.1目录结构

2.2 查看tomcat相关目录和文件

3、生成tomcat的启动文件

3.1生成tomcat的主配置文件

3.2生成启动文件

四 、结合反向代理实现tomcat部署

1、 常见部署方式介绍

2 、利用 nginx 反向代理实现

3、实现tomcat中的负载均衡

3.1 HTTP的无状态，有连接和短连接

3.2 tomcat负载均衡实现

五、Memcached

1、 Memcached简介

2、memcached的安装与启动

3、memcached 操作命令

六、session 共享服务器

1、 msm 介绍

2、安装

3、配置过程

实验部分

1、tomcat部署

安装java环境

安装并启动tomcat

查看端口

访问tomcat

生成tomcat的主配置文件

生成启动文件

开启Tomcat

配置第二台主机

2、反向代理

负载均衡

回话保持

3、session丢失

相关文章：

一、WEB技术

四、结合反向代理实现tomcat部署

1、常见部署方式介绍