Tomcat介绍

Tomcat 是 Java 语言开发的,Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的 Web 应用服务器,是 Apache 软件基金会的 Jakarta 项目中的一个核心项目,由 Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。
Tomcat 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,是开发和调试 JSP 程序的首选。一般来说,Tomcat 虽然和 Apache 或者 Nginx 这些 Web 服务器一样,具有处理 HTML 页面的功能,然而由于其处理静态 HTML 的能力远不及 Apache 或者 Nginx,所以 Tomcat 通常是作为一个 Servlet 和 JSP 容器,单独运行在后端。

Tomcat 由一系列的组件构成,其中核心的组件有三个:
(1)Web 容器:完成 Web 服务器的功能。
(2)Servlet 容器:名字为 catalina,用于处理 Servlet 代码。
(3)JSP 容器:用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码。

因此 Tomcat 是 Web 应用服务器,也是一个 Servlet/JSP 容器。Tomcat 作为 Servlet 容器,负责处理客户请求,把请求传送给 Servlet,并将 Servlet 的响应传送回给客户。

什么是 servlet?
Servlet 是Java Servlet 的简称,可以理解为是一个服务连接器,是用 Java 编写的服务器端程序,具有独立于平台和协议的特性, 简单的理解:servlet 就是一个中间件,包含了接口和方法,将客户端和数据库连接,从而实现动态网页的创建。

什么是 JSP?
JSP 全称 Java Server Pages,是一种动态网页开发技术。它使用 JSP 标签在HTML网页中插入 Java 代码。标签通常以 <% 开头,以 %> 结束。
JSP 是一种 Java servlet,主要用于实现 Java web 应用程序的用户界面部分。
JSP 通过网页表单获取用户输入数据、访问数据库及其他数据源,然后动态地创建网页。

Tomcat 功能组件结构:

Tomcat 的核心功能有两个,分别是负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector,和负责处理请求的容器 Container。 其中连接器和容器相辅相成,一起构成了基本的 web 服务 Service。每个 Tomcat 服务器可以管理多个 Service。

●Connector:负责对外接收和响应请求。它是Tomcat与外界的交通枢纽,监听端口接收外界请求,并将请求处理后传递给容器做业务处理,最后将容器处理后的结果响应给外界。
●Container:负责对内处理业务逻辑。其内部由 Engine、Host、Context和Wrapper 四个容器组成,用于管理和调用 Servlet 相关逻辑。
●Service:对外提供的 Web 服务。主要包含 Connector 和 Container 两个核心组件,以及其他功能组件。Tomcat 可以管理多个 Service,且各 Service 之间相互独立。

Container 结构分析:
每个 Service 会包含一个 Container 容器。在 Container 内部包含了 4 个子容器:
4个子容器的作用分别是:
(1)Engine:引擎,用来管理多个虚拟主机,一个 Service 最多只能有一个 Engine;
(2)Host:代表一个虚拟主机,也可以叫站点,通过配置 Host 就可以添加站点;
(3)Context:代表一个 Web 应用,包含多个 Servlet 封装器;
(4)Wrapper:封装器,容器的最底层。每一 Wrapper 封装着一个 Servlet,负责对象实例的创建、执行和销毁功能。

Engine、Host、Context 和 Wrapper,这四个容器之间属于父子关系。
容器 由一个引擎可以管理多个虚拟主机。每个虚拟主机可以管理多个 Web 应用。每个 Web 应用会有多个 Servlet 封装器。

Tomcat 请求过程:

1、用户在浏览器中输入网址,请求被发送到本机端口 8080,被在那里监听的 Connector 获得;
2、Connector 把该请求交给它所在的 Service 的 Engine(Container)来处理,并等待 Engine 的回应;
3、请求在 Engine、Host、Context 和 Wrapper 这四个容器之间层层调用,最后在 Servlet 中执行对应的业务逻辑、数据存储等。
4、执行完之后的请求响应在 Context、Host、Engine 容器之间层层返回,最后返回给 Connector,并通过 Connector 返回给客户端。

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.gz

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
1.把这两个包拉到opt目录下.PNG==把这两个包拉到opt目录下==
2.安装JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version
2.使用rpm ivh来完成安装.PNG==使用rpm ivh来完成安装==

3.设置JDK环境变量
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

source /etc/profile.d/java.sh
java -version
3.写一个java的文件.PNG==写一个java的文件==

4.JDK环境的设置完成.PNG==JDK环境的设置完成==

小知识
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。
JDK :java development kit (java开发工具)
JRE :java runtime environment (java运行时环境)
JVM :java virtuak machine (java虚拟机),使java程序可以在多种平台上运行class文件。

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.java
#类名、接口名命令:英文大小写字母、数字字符、$和_,不能使用关键字和数字开头;
一个单词命名时第一个单词的首字母要大写;多单词组成时,所有单词的首字母大写:XxxYyyZzz(大驼峰命名法)
public class Hello {
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello world!");
}
}

javac Hello.java
java Hello

5.写一个脚本测试一下java是否能正常运行.PNG==写一个脚本测试一下java是否能正常运行==

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

/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://192.168.80.100:8080

7.解压这个文件夹.PNG==解压这个文件夹==

8.给这个文件进行重命名.PNG==给这个文件进行重命名==

9.启动tomcat服务.PNG==启动tomcat服务==

10.能成功访问到tomcat服务.PNG==能成功访问到tomcat服务==

5.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/

11.做一个软连接让在其它目录的情况下,都可以执行启动tomcat服务的命令.PNG==做一个软连接让在其它目录的情况下,都可以执行启动tomcat服务的命令==

12.对优化启动tomcat服务启动速度的配置文件进行修改.PNG==对优化启动tomcat服务启动速度的配置文件进行修改==

13.然后再关闭和启动服务检验它的速度.PNG==然后再关闭和启动服务检验它的速度.==

主要目录说明
●bin:存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件,如 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh
●conf:存放 Tomcat 服务器的各种配置文件,如主配置文件 server.xml 和 应用默认的部署描述文件 web.xml
●lib:存放 Tomcat 运行需要的库文件的 jar 包,一般不作任何改动
●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:存放 Web 应用代码生成和编译文件的临时目录

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.jsp

2.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

Context
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.sh

3.客户端浏览器访问验证
echo "192.168.80.100 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。
14.tomcat虚拟主机配置文件修改.PNG==tomcat虚拟主机配置文件修改==

15.进入该文件创建两个目录,然后写入相关内容进去.PNG==进入该文件创建两个目录,然后写入相关内容进去==

16.然后重新启动服务,发现没有报错启动成功.PNG==然后重新启动服务,发现没有报错启动成功==

17.进入该配置文件加入这两个选项.PNG==进入该配置文件加入这两个选项==

18.能成功的访问到.PNG==能成功的访问到==

19.该地址同样也能访问到.PNG==该地址同样也能访问到==

Tomcat 优化

Tomcat默认安装下的缺省配置并不适合生产环境,它可能会频繁出现假死现象需要重启,只有通过不断压测优化才能让它最高效率稳定的运行。优化主要包括三方面,分别为操作系统优化(内核参数优化),Tomcat配置文件参数优化,Java虚拟机(JVM)调优。

##Tomcat 配置文件参数优化##
常用的优化相关参数如下:
【redirectPort】如果某连接器支持的协议是HTTP,当接收客户端发来的HTTPS请求时,则转发至此属性定义的端口。

【maxThreads】Tomcat使用线程来处理接收的每个请求,这个值表示Tomcat可创建的最大的线程数,即支持的最大并发连接数,默认值是 200。

【minSpareThreads】最小空闲线程数,Tomcat 启动时的初始化的线程数,表示即使没有人使用也开这么多空线程等待,默认值是 10。

【maxSpareThreads】最大备用线程数,一旦创建的线程超过这个值,Tomcat就会关闭不再需要的socket线程。默认值是-1(无限制)。一般不需要指定。

【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式,语言编码格式这块倒不如其它 Web服务器软件配置方便,需要分别指定。

【connnectionTimeout】网络连接超时,单位:毫秒,设置为 0 表示永不超时,这样设置有隐患的。通常默认 20000 毫秒就可以。

【enableLookups】是否反查域名,以返回远程主机的主机名,取值为:true 或 false,如果设置为 false,则直接返回 IP 地址,为了提高处理能力,应设置为 false。

【disableUploadTimeout】上传时是否使用超时机制。应设置为 true。

【connectionUploadTimeout】上传超时时间,毕竟文件上传可能需要消耗更多的时间,这个根据你自己的业务需要自己调,以使Servlet有较长的时间来完成它的执行,需要与上一个参数一起配合使用才会生效。

【acceptCount】指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时,可传入连接请求的最大队列长度,超过这个数的请求将不予处理,默认为 100 个。

【compression】是否对响应的数据进行GZIP压缩,off:表示禁止压缩;on:表示允许压缩(文本将被压缩)、force:表示所有情况下都进行压缩,默认值为 off,压缩数据后可以有效的减少页面的大小,一般可以减小 1/3 左右,节省带宽。

【compressionMinSize】表示压缩响应的最小值,只有当响应报文大小大于这个值的时候才会对报文进行压缩,如果开启了压缩功能,默认值就是 2048。

【compressableMimeType】压缩类型,指定对哪些类型的文件进行数据压缩。

【noCompressionUserAgents="gozilla, traviata"】对于以下的浏览器,不启用压缩

以上是一些常用的配置参数,还有好多其它的参数设置,还可以继续深入的优化,HTTP Connector 与 AJP Connector 的参数属性值,可以参考官方文档的详细说明进行学习。

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
......
<Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1"
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"/>

20.对tomcat优化配置进行修改.PNG==对tomcat优化配置进行修改==

21.关闭再启动服务,然后使用ps命令过滤出java的线程的数量,值大于刚才配置文件的最小值.PNG==关闭再启动服务,然后使用ps命令过滤出java的线程的数量,值大于刚才配置文件的最小值==

Tomcat多实例部署

1.安装好 jdk
2.安装 tomcat
cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mkdir /usr/local/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a /usr/local/tomcat/tomcat1 /usr/local/tomcat/tomcat2

3.配置 tomcat 环境变量
vim /etc/profile.d/tomcat.sh
#tomcat1
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1

#tomcat2
export CATALINA_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2

source /etc/profile.d/tomcat.sh

4.修改 tomcat2 中的 server.xml 文件,要求各 tomcat 实例配置不能有重复的端口号
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN"> #22行,修改Server prot,默认为8005 -> 修改为8006
<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1" #69行,修改Connector port,HTTP/1.1 默认为8080 -> 修改为8081
<Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> #116行,修改Connector port AJP/1.3,默认为8009 -> 修改为8010

第一个连接器默认监听8080端口,负责建立HTTP连接。在通过浏览器访问Tomcat服务器的Web应用时,使用的就是这个连接器。
第二个连接器默认监听8009端口,负责和其他的HTTP服务器建立连接。在把Tomcat与其他HTTP服务器集成时,就需要用到这个连接器。

5.修改各 tomcat 实例中的 startup.sh 和 shutdown.sh 文件,添加 tomcat 环境变量
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh

Start Script for the CATALINA Server

##添加以下内容
export CATALINA _ BASE= $CATALINABASE1
export CATALINA
HOME= $CATALINA HOME1
export TOMCAT
HOME= $TOMCAT_HOME1

vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh

Stop script for the CATALINA Server

export C A T A L IN A_BASE = $ CATALINABASE1
export CATALINA
HOME= $ CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh

Start Script for the CATALINA Server

export CATALINA_BASE= $CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME= $CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME= $TOMCAT_HOME2

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh

Stop script for the CATALINA Server

export CATALINA_BASE= $CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME= $CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME= $TOMCAT_HOME2

6.启动各 tomcat 中的 /bin/startup.sh
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh

netstat -natp | grep java

7.浏览器访问测试
http://192.168.80.101:8080
http://192.168.80.101:8081

移动这两个文件并且改名.PNG==移动这两个文件并且改名==

2.同样修改另一个版本的号名字.PNG==同样修改另一个版本的号名字==

3.写一个tomcat的文件.PNG==写一个tomcat的文件==

4.启动文件里面配置文件 的修改.PNG==启动文件里面配置文件 的修改==

5.关闭启动文件里面的配置.PNG==关闭启动文件里面的配置==

6.然后启动这两个服务.PNG==然后启动这两个服务==

7.过滤出刚才设置的端口号.PNG==过滤出刚才设置的端口号==

8.去客户端发现能正常访问到tomcat.PNG==去客户端发现能正常访问到tomcat==