Tomcat部署及优化

本章结构
Tomcat安装

部署虚拟主机配置

Tomcat优化

Tomcat介绍

  • 免费的、开放源代码的Web应用服务器
  • Apache软件基金会(Apache Software Foundatiion)Jakarta项目中的一个核心项目
  • 由Sun和一些公司及个人共同开发而成
  • 深受Java爱好者的喜爱并得到部分软件开发商的认可
  • 目前比较流行的Web应用服务器

什么是Tomcat?

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,和负责处理请求的谷器Containero。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 Containe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部署步骤

下载并安装JDK

安装并启动 Tomcat

配置虚拟主机

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

2.安装JDKcd /opt

rpm -apl jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version

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 letc/profile.d/java.sh
java -version

==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"。

4.安装启动Tomcatcd /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 l grep 8080
浏览器访问Tomcat的默认主页http://192.168.80.100:8080

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
74:21
--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设备可以保证数据片的随机性。
/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,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/ kgcmkdir /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
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="ww .kgc.com"appBase="webapps" unpackiWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase=" /usr/local/tomcat/webapps/kgc 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。

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
育静i上最交率稳定的
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URI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О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 trueo
【 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" />

Tomcat多实例部署

1.安装好jdk
2.安装tomcatcd /opt

tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gzmkdir /usr/ local/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/ local/tomcat/tomcat1
cp -a /usr/local/tomcat/tomcat1 /usr/local/tomcat/tomcat23.配置tomcat环境变量
vim /etc/profile.d/ tomcat.sh#tomcat1
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
#tomcat2
export CATALINA_HOME2=/usr/ local/tomcat/tomcat2export CATALINA_BASE2=/usr/local/tomcat/tomcat2export TOMCAT_HOME2=/usr/ local/tomcat/tomcat2
Tomcat 配置JVM参数:环境规格以 2c4G 为例
配置添加在Tomcat 的 bin目录下 catalina.sh里,位置在cygwin=false前。
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:PermSize=102
-XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitcC"
cygwin=false

参数说明:
-server:一定要作为第一个参数,在多个CPU时性能佳
-Xms:初始Java初始化堆的大小,是分配JVM的最小内存,
cpu性能高时此值应设的大一些
-Xmx:最大Java堆的大小,是分配JvM的最大内存,取决于硬件物理内存的大小,建议-xms与-Xmx设成一样的值,均
设为物理内存的一半。
其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小而浪费资源。
-Xmn:新生代的内存大小,官方推荐配置为整个堆的 3/8
●堆区进一步细化分为:新生代、中生代、老生代。
java中每新new一个对象所占用的内存空间就是新生代的空间,当java垃圾回收机制对堆区进行资源回收后,那些
新生代中没有被回收的
资源将被转移到中生代,中生代的被转移到老生代。
●整个JVM堆大小=新生代大小+老生代大小+永久代大小
一XX:ParallelGCThreads:配置并行收集器的线程数,即:
同时有多少个线程一起进行垃圾回收,此值建议配置与CPU 数目相等。默认是物理内存的1/64
一XX: PermSize:设置非堆内存初始值,即持久代内存大小
2
-XX:MaxPermSize:最大非堆内存的大小,即最大持久代内存大小,默认是物理内存的1/4
非堆区内存是不会被java垃圾回收机制进行处理的,且最大堆内存与最大非堆内存的和不能超出操作系统的可用内
存。
●XMX和XMS设置一样大,MaxPermSize和MinPermSize设置一样大,这样可以减轻伸缩堆大小带来的压力。
-Djava.awt.headless=true:免避在Linux/Unix环境下web 网页不能正常显示图片
-XX:+DisableExplicitGC:禁止调用System.gc (),防止误调用gc方法导致系统的JM大起大落而使系统响应时间严
重降低。
-XX:+UseParNewGC:对新生代采用多线程并行回收,缩短垃圾收集的时间
-XX:+UseConcMarkSweepGC:并发标记清除收集器,它是老年代的收集算法,缩短垃圾收集的时间
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled:启用并行标记,降低标记停顿
-XX:+UseCMsCompactAtFullCollection
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0:这两个参数默认值就是这样的,表示触发Ful1Gc时压缩堆,优化内存碎片
-XX:CMSInitiating0ccupancyFraction=70:在应用程序使用70%完内存后开始CMS垃圾收集