tomcat从入门到进阶
Tomat是由Apache软件基金会下属的Jakarta项目开发的一个Servlet容器。由于Tomcat本身也包含了一个HTTP服务器，它可以被视作一个单独的WEB服务器。不过HTTP服务器是C语言实现的Web服务器，而Tomcat则是由Java编写。
什么是Servlet呢？ Servlet，全称 Java Servlet，是用Java编写的服务器端程序，主要功能在于交互式的浏览和修改数据，生成动态Web内容。
JSP代码运行过程
index.jsp –> 由jasper转换 –> index_jsp.java–> 通过javac编译器 –> 生成类文件 index_jsp.class –> 在(engine上)jvm虚拟机上运行
基于jsp将静态输出的数据转为java代码进行输出，结果为Servlet规范的代码
Java代码运行过程
.java –> javac –> .class(bytecode字节码)
JVM运行时区域
方法区 : 用于存储被JVM加载的class信息、常量、静态变量，方法等
堆 : 是jvm所管理的内存中占用空间最大的一部分，也是GC管理的主要区域，用
来存储对象信息
栈 : 线程私有，存储线程自己的局部变量
PC寄存器 : 线程私有的内存空间，程序的指令指针
GC : 垃圾回收，回收堆中不再使用的空间
JDK
在Linux下想要运行tomcat，就必须依赖JDK环境了，这里我们使用的JDK版本是java-1.8.0-openjdk。openjdk是jdk的一个分支，也是其开源的项目。
安装JDK
由于使用的是Centos 7，所以在base仓库就已经提供了3种openjdk版本：
$ yum list all *jdk*
java-1.6.0-openjdk
java-1.7.0-openjdk
java-1.8.0-openjdk
这里我们使用java-1.8.0-openjdk版本
$ yum install java-1.8.0-openjdk
$ java -version
为了防止其他程序要使用java时找不到JAVA_HOME，我们这里手动配置JAVA_HOME
$ vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr
$ . /etc/profile.d/java.sh
如果是使用Oracle版本的JDK，其默认安装在/usr/java/jdk_VERSION路径下
$ vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk_VERSION
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
$ . /etc/profile.d/java.sh
安装完jdk之后，我们就可以开始安装和配置Tomcat了！
Tomcat安装与配置
安装Tomcat
-
使用base仓库安装
$ yum install -y tomcat tomcat-lib tomcat-admin-webapps tomcat-webapps tomcat-docs-webapp 使用官方二进制版本安装
$ wget http://mirrors.hust.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.16/bin/apache-tomcat-8.5.16.tar.gz
$ tar -xf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz -C /usr/local/
$ cd /usr/local
$ ln -sv apache-tomcat-8.5.16 tomcat
注意这里使用软连接的方式，是为了生产环境中，如果需要版本升级时，可以很好的进行替换操作，只需将连接修改至新版本即可。
如果使用了二进制版本安装，我们就需要手动添加环境变量了：
$ vim /etc/profile.d/tomcat.sh
export CATALINA_BASE=/usr/local/tomcat
export PATH=$CATALINA_BASE/bin:$PATH
$ . /etc/profile.d/tomcat.sh
Tomcat程序环境
tomcat的目录结构
bin 脚本，及启动时用到的类
conf 配置文件目录
lib 库文件，Java类库，jar
logs 日志文件目录
temp 临时文件目录
webapps webapp的默认目录
work 工作目录
ROOT 存放主站的文件，就是访问 / 的显示的页面
rpm包安装的程序环境
配置文件目录：/etc/tomcat
主配置文件：/etc/tomcat/server.xml
认证用户配置文件：/etc/tomcat/tomcat-users.xml
webapps存放位置：/var/lib/tomcat/webapps/
Unit File：/usr/lib/systemd/system/tomcat.service
环境配置文件：/etc/sysconfig/tomcat
运行Tomcat进程的用户
默认为tomcat用户，但无权监听80端口
使用authbind程序使tomcat用户可以监听80端口
$ wget https://s3.amazonaws.com/aaronsilber/public/authbind-2.1.1-0.1.x86_64.rpm
$ yum install -y ./authbind-2.1.1-0.1.x86_64.rpm
$ chmod 755 /etc/authbind/port/80
$ chown test.test /etc/authbind/port/80
$ authbind --deep systemctl restart tomcat
authbind-github下载
tomcat的配置文件
配置文件路径 /etc/tomcat/conf
server.xml 主配置文件
web.xml 每个webapp只有"部署"后才能被访问，它的部署方式通常由web.xml进行定义，其存放位置为WEB-INF/目录中；此文件为所有的webapps提供默认部署相关的配置
context.xml 每个webapp都可以专用的配置文件，它通常由专用的配置文件context.xml来定义，其存放位置为WEB-INF/目录中；此文件为所有的webapps提供默认配置
tomcat-users.xml 用户认证的账号和密码文件
catalina.policy 当使用-security选项启动tomcat时，用于为tomcat设置安全策略；
catalina.properties Java属性的定义文件，用于设定类加载器路径，以及一些与JVM调优相关参数
logging.properties 日志系统相关的配置
二进制安装中 catalina.sh脚本使用方法
debug 测试模式
debug -security 安全策略的测试模式
run 运行为守护进程
run -security 安全策略模式启动
start 运行为守护进程
start -security 安全策略模式启动
stop 停止
stop n 等待几秒后停止
stop -force 强制停止
stop n -force 几秒后强制停止
version 版本
$ catalina.sh start #启动tomcat
$ catalina.sh version #查看tomcat版本
JSP WebAPP的组织结构
路径 /var/lib/tomcat/webapps
/ webapps的根目录
index.jsp 主页文件
WEB-INF/ 当前webapp的'私有资源路径'；通常用于存储当前webapp的web.xml和context.xml配置文件
META-INF/ 类似于WEB-INF/
classes/ 类文件，当前webapp所提供的类
lib/ 类文件，当前webapp所提供的类，被打包为jar格式
部署deploy webapp的相关操作
deploy 将webapp的源文件放置于目标目录(网页程序文件存放目录)，配置tomcat服务器能够基于web.xml和context.xml文件中定义的路径来访问此webapp
undeploy 反部署，停止webapp，并从tomcat实例上卸载webapp
start 启动处于停止状态的webapp
stop 停止webapp，不再向用户提供服务；其类依然在jvm上
redeploy 重新部署
部署有两种方式
自动部署：auto deploy(可能需要重启)
手动部署:
冷部署：把webapp复制到指定的位置，而后才启动tomcat
热部署：在不停止tomcat的前提下进行部署
部署工具：manager、ant脚本、tcd(tomcat client deployer)等
tomcat的两个管理应用
manager
不用关闭tomcat，完成webapp的热部署
使用此功能，需要先配置用户和密码：
conf/tomcat-user.xml
$ vim tomcat-user.xml
host-manager
此管理应用，需要另一个配置。
n
Tomcat的常用组件配置
Server：代表tomcat instance，即表现出的一个java进程；监听在8005端口，只接收“SHUTDOWN”。各server监听的端口不能相同，因此，在同一物理主机启动多个实例时，需要修改其监听端口为不同的端口
Service：用于实现将一个或多个connector组件关联至一个engine组件
Connector组件：
负责接收请求，常见的有三类http/https/ajp；
进入tomcat的请求可分为两类：
(1) standalone : 请求来自于客户端浏览器；
(2) 由其它的web server反代：来自前端的反代服务器；
nginx --> http connector --> tomcat
httpd(proxy_http_module) --> http connector --> tomcat
httpd(proxy_ajp_module) --> ajp connector --> tomcat
http(mod_jk) --> ajp connector --> tomcat
参数：
address：监听的IP地址；默认为本机所有可用地址
maxThreads：最大并发连接数，默认为200
enableLookups：是否启用DNS查询功能
acceptCount：等待队列的最大长度
Engine组件：
Servlet实例，即servlet引擎，其内部可以一个或多个host组件来定义站点； 通常需要通过defaultHost来定义默认的虚拟主机
Host组件：
位于engine内部用于接收请求并进行相应处理的主机或虚拟主机
参数：
(1)'appBase'：此Host的'webapps的默认存放目录'，指存放非归档的web应用程序的目录或归档的WAR文件目录路径；可以使用基于$CATALINA_BASE变量所定义的路径的相对路径；
(2) autoDeploy：在Tomcat处于运行状态时，将某webapp放置于appBase所定义的目录中时，是否'自动将其部署至tomcat；'
(3) unpackWARs：是否自动解开 WAR 文件
注意：'这里如果是新建的HOST，主页的文件资源必须放在appBase指定的目录下的ROOT目录下，否则将无法访问'
Context组件:(类似于nginx中的alias)
参数：
path：URL路径
reloadable：是否支持自动装载
docBase：系统文件路径
Valve组件：
参数：
定义访问日志：org.apache.catalina.valves.AccessLogValve
定义访问控制：org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve
pattern：日志格式
prefix：日志前缀
suffix：日志后缀
日志路径：
rpm安装：/var/log/tomcat/
绿色安装：/usr/local/tomcat/logs/
综合示例：
配置几个Tomcat示例
简单测试页 配置
- 安装Tomcat
安装所需要的包：
$ yum install -y java-1.8.0-openjdk-devel tomcat tomcat-webapps tomcat-admin-webapps tomcat-docs-webapp
配置tomcat.users.xml
$ vim /etc/tomcat/tomcat.users.xml
- 配置Tomcat测试页
$ mkdir /usr/share/tomcat/webapps/test/{classes,META-INF,WEB-INF}
$ vim /usr/share/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
Test Page
Tomcat One Server
Session ID
<% session.setAttribute("magedu.com","magedu.com"); %>
<%= session.getId() %>
Created on
<%= session.getCreationTime() %>
<% out.println("hello world");
%>
$ systemctl restart tomcat
- 使用nginx作为反向代理tomcat
$ yum install nginx
$ vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream
server {
listen 80;
server_name www1.maxie.com;
location / {
proxy_pass http://192.168.1.30:8080;
}
}
$ systemctl start nginx
-
修改客户端HOSTS文件
$ sudo vim /etc/hosts 172.16.3.10 www1.maxie.com 打开网页进行测试
使用反向代理Tomcat
- 使用httpd作为反代服务器(需要将之前nginx服务关闭，防止端口冲突)
$ yum install httpd
$ cd /etc/httpd
$ vim conf.d/maxie-http.conf
ServerName www1.maxie.com
DocumentRoot "/data/maxie/"
ProxyRequests Off # 关闭正向代理
ProxyVia On # 添加首部Via(由谁代理)--> 有可能会httpd被取消掉
ProxyPreserveHost On # 把主机头部发送到后端；保留代理服务器上虚拟主机的头部(域名)
Require all granted
ProxyPass / http://192.168.1.30:8080/ # 把/ 代理到后端服务器的地址
#或者可以定义成：
ProxyPass / http://192.168.1.30:8080/test/ # 把 / 代理到后端的 /test 上
ProxyPassReverse / http://192.168.1.30:8080/ # 把重定向返回给客户端
$ httpd -M | grep proxy # 确保 proxy_http 模块装载
$ httpd -t
$ systemctl start httpd
- 使用ajp协议进行通信(确保 proxy_ajp_module装载)
$ cp conf.d/maxie-http.conf conf.d/maxiecloud-ajp.conf
$ vim conf.d/maxiecloud-ajp.conf
ServerName www1.maxiecloud.com
DocumentRoot "/data/maxie/"
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
Require all granted
ProxyPass / ajp://192.168.1.30:8009/
ProxyPassReverse / ajp://192.168.1.30:8009/
$ systemctl restart httpd
使用nginx/httpd负载均衡Tomcat
这时需要两台Tomcat机器，两台配置一样。只需复制之前做的一台上的配置文件以及/test测试jsp文件
使用nginx反向代理调度器对tomcat实现负载均衡
-
停止httpd服务
$ systemctl stop httpd 配置nginx
$ vim /etc/nginx/conf.d/maxie.conf
upstream tomcatsrv {
server 192.168.1.50:8080;
server 192.168.1.60:8080;
}
server {
listen 80;
server_name www.maxie.com;
location / {
proxy_pass http://tomcatsrv;
}
}
$ systemctl restart nginx
- 打开网页进行测试
如需设置会话保持功能：
$ vim /etc/nginx/conf.d/maxie.conf
在upstream中添加
hash $request_uri consistent;
或者
ip_hash;
或者
hash $cookie_name consistent;
使用httpd作为反向代理时，对后端2台tomcat实现负载均衡
-
停止nginx服务
$ systemctl stop nginx 配置httpd
$ vim /etc/httpd/conf.d/maxie-http.conf
BalancerMember http://192.168.1.50:8080
BalancerMember http://192.168.1.60:8080
ProxySet lbmethod=byrequests
ServerName www.maxie.com
ProxyRequests Off # 关闭正向代理
ProxyVia On # 添加首部Via(由谁代理)--> 有可能会httpd被取消掉
ProxyPreserveHost On # 把主机头部发送到后端；保留代理服务器上虚拟主机的头部(域名)
Require all granted
ProxyPass / balancer://tomcatsrv/ # 把/ 代理到后端服务器的地址
ProxyPassReverse / balancer://tomcatsrv/ # 把重定向返回给客户端
$ httpd -t
$ systemctl restart httpd
- 打开网页测试即可，效果如nginx代理一样
- httpd负载均衡实现会话粘性并开启httpd內建的负载均衡状态页
$ vim /etc/httpd/conf.d/maxie-http.conf
Header add Set-Cookie "MYID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e; path=/" env=BALANCER_ROUTE_CHANGED
BalancerMember http://192.168.1.50:8080 route=tom1 loadfactor=2
BalancerMember http://192.168.1.60:8080 route=tom2 loadfactor=1
ProxySet lbmethod=byrequests
ProxySet stickysession=MYID
ServerName wwww.maxie.com
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
Require all granted
ProxyPass / balancer://tomcatsrv/
ProxyPassReverse / balancer://tomcatsrv/
# 开启管理负载均衡的接口
SetHandler balancer-manager # 启动balancer-manager这个內建功能
ProxyPass ! # !表示 不反代，只在本机处理
Require all granted
$ systemctl restart httpd
- 打开网页测试