一、Tomcat简介

1.1什么是Tomcat
自 2017 年 11 月编程语言排行榜 Java 占比 13%,高居榜首,Tomcat 也一度成为 Java 开发人员的首选。其开源、占用系统资源少、跨平台等特性被深受喜爱。本章主要学习如何 部署 Tomcat 服务,根据生产环境实现多个虚拟主机的配置,最后的重点是进行压测,根据 压测结果如何优化 Tomcat 服务及常见的内存溢出如何处理。

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,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。

官网地址:Apache Tomcat® - Welcome!

二、配置文件介绍及核心组件

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
多实例:多实例就是在一台服务器上同时开启多个不同的服务端口,同时运行多个服务进程,这些服务进程通过不同的socket监听不同的服务端口来提供服务。

引擎:一般而言,引擎是一个程序或一套系统的支持部分。常见的程序引擎有游戏引擎、搜索引擎、杀毒引擎等
image.png
```html/xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
<Service name="Catalina">
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
<Host name="localhost" appBase="webapps"unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context >
<Context />
</Host>
</Engine>
</Service>
</Server>

PS:通常意义上的 Web 服务器接受请求后,只是单纯地响应静态资源,如 HTML 文件,图片 文件等,不能在后端进行一定的处理操作。 Tomcat 是 Apache 下的一个子项目,它具备 Web 服务器的所有功能,不仅可以监听接受请求并响应静态资源,而且可以在后端运行特定规范 的 Java 代码 Servlet,同时将执行的结果以 HTML 代码的形式反回客户端。
2.2Tomcat顶层架构
1、Tomcat中最顶层的容器是Server,代表着整个服务器,一个Server可以包含至少一个Service,用于具体提供服务。

2、Service主要包含两个部分:Connector和Container。Tomcat的心脏就是这两个组件,这两个组件的作用:Connector用于处理连接相关的事情,并提供Socket与Request和Response相关的转化; Conta iner用于封装和管理Servlet,以及具体处理Request请求。

3、一个Tomcat中只有一个Server,一个Server可以包含多个Service,一个Service只有一个Container,但是可以有多个Connectors,因为一个服务可以有多个连接,如同时提供Http和Https链接,也可以提供向相同协议不同端口的连接。

4、多个Connector和一个Container就形成了一个Service,有了Service就可以对外提供服务了,但是Service还要一个生存的环境,必须要有人能够给它生命、掌握其生死大权,那就非Server莫属了!所以整个Tomcat的生命周期由Server控制。另外,上述的包含关系或者说是父子关系,都可以在tomcat的conf目录下的server .xml配置文件中看出。

5、server.xm1中定义<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">这会让Tomcat6启动一个server实例(即一个JVM),它监听在8005端口以接收“SHUTDOWN”命令,如果接收到了就会关闭Tomcat。各Server的定义不能使用同一个端口,这意味着如果在同一个物理机上启动了多个Server实例,必须配置它们使用不同的端口。

2.3Tomcat 处理请求过程
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220531/1653989332663830.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

1) 请求被发送到本机端口8080,被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得 
2) Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理,并等待来自Engine的回应 
3) Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp,匹配它所拥有的所有虚拟主机Host 
4) Engine匹配到名为localhost的Host(即使匹配不到也把请求交给该Host处理,因为该Host被定义为该Engine的默认主机) 
5) localhost Host获得请求/wsota/wsota_index.jsp,匹配它所拥有的所有Context 
6) Host匹配到路径为/wsota的Context(如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理) 
7) path="/wsota"的Context获得请求/wsota_index.jsp,在它的mapping table中寻找对应的servlet 
8) Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet,对应于JspServlet类 
9) 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象,作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法 
10)Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host 
11)Host把HttpServletResponse对象返回给Engine 
12)Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector 
13)Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser
2.4配置文件
安装目录下 文件介绍
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220531/1653993524355360.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
conf子目录
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220531/1653993563682820.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

## 三、Tomcat多实例
#### 1.1 安装好 jdk
在部署 Tomcat 之前必须安装好 jdk,因为 jdk 是 Tomcat 运行的必要环境。
```html/xml
1. #关闭防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

2. #将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
jdk-8u201-linux-x64.rpm

3. #切换至/opt下,安装JDK
cd /opt
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
​
4. #查看java版本
java -version

image.png
image.png
image.png

1.2安装 tomcat

```html/xml

  1. #切换至/opt下,解压tomcat包
    cd /opt
    tar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
  2. #新建文件夹/usr/local/tomcat
    mkdir /usr/local/tomcat

  3. #将解压后的包拷贝至/usr/local/下并重命名
    cp -a apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
    cp -a apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat2
    
    ![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654085447749608.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
    #### 1.3 配置 tomcat 环境变量
    ```html/xml
    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

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654085746948127.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
#### 1.4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
```html/xml
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

image.png
image.png
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1.5.修改各 tomcat 实例中的 startup.sh 和 shutdown.sh 文件,添加 tomcat 环境变量

```html/xml
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh

-----------------------------------------------------------------------------

Start Script for the CATALINA Server

-----------------------------------------------------------------------------

##添加以下内容都在最后一行添加
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1

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

-----------------------------------------------------------------------------

Stop script for the CATALINA Server

-----------------------------------------------------------------------------

export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1

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

#### 1.6.启动各 tomcat 中的 /bin/startup.sh 
```html/xml
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 
netstat -natp | grep java

image.png

1.7.浏览器访问测试

```html/xml
http://192.168.74.75:8080
http://192.168.74.75:8081

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654090407199690.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654090453628881.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)  
## 四、Tomcat 虚拟主机配置
很多时候公司会有多个项目需要运行,那么肯定不可能是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.test1.com和www.test2.com,希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。
#### 1、创建test1和test2项目目录和文件
```html/xml
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test1
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test2
echo 'this is test1 page!' > /usr/local/tomcat/webapps/test1/index.jsp
echo 'this is test2 page!' > /usr/local/tomcat/webapps/test2/index.jsp

image.png
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2、修改 Tomcat 主配置文件

```html/xml
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#165行
<Host name="www.test1.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test1" path="" reloadable="true" />
</Host>
<Host name="www.test2.com" appBase="webapps" unpackWARs="true"
autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test2" path="" reloadable="true" />
</Host>

#重启服务;命令路径优化后可以直接使用shutdown.sh和startup.sh
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
#----------------参数解释-----------------------------
Host name :主机名
appBase : Tomcat程序工作目录,相对路径为webapps,绝对路径为/usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs :是否解压war包
autoDeploy :指示Tomcat运行时,如有新的WEB应用是否允许自动部署
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 : WEB应用的目录
path:设置访问的URI为WEB应用的根目录
reloadable :是否在程序有改动时重新载入

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654094978101573.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654095841392164.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654095912895480.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
#### 3、浏览器访问验证
```html/xml
echo "192.168.74.71 www.test1.com www.test2.com" >> /etc/hosts

image.png
浏览器访问 http://www.test1.com:8080 页面显示 this is test1 page!
浏览器访问 http://www.test2.com:8080 页面显示 this is test2 page!
image.png

五、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。今天我们就了解一下Tomcat配置文件参数优化。

1、Tomcat配置文件参数优化

常用的优化相关参数如下
image.png

2、修改配置文件

```html/xml
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
#72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" />

#优化就直接用shutdown.sh和startup.sh
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh



![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654097322681376.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20220601/1654096754270136.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)