学习笔记0530----Tomcat扩展

预习内容

1 tomcat 单机多实例
http://www.ttlsa.com/tomcat/config-multi-tomcat-instance/
2 tomcat的jvm设置和连接数设置
http://www.cnblogs.com/bluestorm/archive/2013/04/23/3037392.html
3 jmx监控tomcat
http://ask.apelearn.com/question/23469
4 jvm性能调优监控工具jps/jstack/jmap/jhat/jstat
http://blog.csdn.net/wisgood/article/details/25343845
http://guafei.iteye.com/blog/1815222
5 gvm gc 相关
http://www.cnblogs.com/Mandylover/p/5208055.html
http://blog.csdn.net/yohoph/article/details/42041729
tomcat内存溢出
https://blog.csdn.net/ye1992/article/details/9344807

1. Tomcat 单台多实例

1.1 创建2个示例

分别复制tomcat目录下的 conf logs temp webapps work 这5个目录到 test1 和 test2下。

[root@linux-02 ~]# cd /usr/local/tomcat/ 

[root@linux-02 tomcat]# mkdir test1 test2

[root@linux-02 tomcat]# mv conf/  work/   logs/ temp/  webapps/   -t test1/

[root@linux-02 tomcat]# cp -r  test1/*   test2/

[root@linux-02 tomcat]# ls /usr/local/tomcat/     test1/  test2/ 
test1/:
conf  logs  temp  webapps  work

test2/:
conf  logs  temp  webapps  work

/usr/local/tomcat/:
bin  BUILDING.txt  CONTRIBUTING.md  lib  LICENSE  NOTICE  README.md  RELEASE-NOTES  RUNNING.txt  test1  test2

1.2 创建启动和停止脚本

[root@linux-02 tomcat]# mkdir tomcat_shell
[root@linux-02 tomcat]# cd tomcat_shell/
[root@linux-02 tomcat_shell]# vim tomcat-start.sh

#!/bin/bash

export CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat
export CATALINA_BASE=${1%/}

echo $CATALINA_BASE

TOMCAT_ID=`ps aux |grep "java"|grep "Dcatalina.base=$CATALINA_BASE "|grep -v "grep"|awk '{ print $2}'`


if [ -n "$TOMCAT_ID" ] ; then
echo "tomcat(${TOMCAT_ITOMCAT_ID}) still running now , please shutdown it firest";
    exit 2;
fi

TOMCAT_START_LOG=`$CATALINA_HOME/bin/startup.sh`


if [ "$?" = "0" ]; then
    echo "$0 ${1%/} start succeed"
else
    echo "$0 ${1%/} start failed"
    echo $TOMCAT_START_LOG
fi

[root@linux-02 tomcat_shell]# vim tomcat-stop.sh

#!/bin/bash

export CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat
export CATALINA_BASE=${1%/}

echo $CATALINA_BASE

TOMCAT_ID=`ps aux |grep "java"|grep "[D]catalina.base=$CATALINA_BASE "|awk '{ print $2}'`

if [ -n "$TOMCAT_ID" ] ; then
TOMCAT_STOP_LOG=`$CATALINA_HOME/bin/shutdown.sh`
else
    echo "Tomcat instance not found : ${1%/}"
    exit

fi


if [ "$?" = "0" ]; then
    echo "$0 ${1%/} stop succeed"
else
    echo "$0 ${1%/} stop failed"
    echo $TOMCAT_STOP_LOG
fi

[root@linux-02 tomcat_shell]# chmod  777 tomcat*
[root@linux-02 tomcat_shell]# ll
总用量 8
-rwxrwxrwx 1 root root 528 5月  30 17:41 tomcat-start.sh
-rwxrwxrwx 1 root root 476 5月  30 17:41 tomcat-stop.sh
[root@linux-02 tomcat_shell]# 

1.3 分别修改示例的端口

• test1中的 server端口8080 管理端口8005 AJP端口8009
• test2中的 server端口8081 管理端口8006 AJP端口8010
• 管理端口可以设置为-1表示没有，AJP端口不需要可以不用设置。

1.4 启动示例

[root@linux-02 tomcat]# ./tomcat_shell/tomcat-start.sh  /usr/local/tomcat/test1
/usr/local/tomcat/test1
./tomcat_shell/tomcat-start.sh /usr/local/tomcat/test1 start succeed
[root@linux-02 tomcat]# ./tomcat_shell/tomcat-start.sh  /usr/local/tomcat/test2
/usr/local/tomcat/test2
./tomcat_shell/tomcat-start.sh /usr/local/tomcat/test2 start succeed

1.5 查看结果

2. tomcat的jvm设置和连接数设置

2.1 修改Tomcat的JVM

1、错误提示：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Tomcat默认可以使用的内存为128MB，在较大型的应用项目中，这点内存是不够的，有可能导致系统无法运行。常见的问题是报Tomcat内存溢出错误，Out of Memory(系统内存不足)的异常，从而导致客户端显示500错误，一般调整Tomcat的使用内存即可解决此问题。

Windows环境下修改“%TOMCAT_HOME%\bin\catalina.bat”文件，在文件开头增加如下设置：set JAVA_OPTS=-Xms256m -Xmx512m

Linux环境下修改“%TOMCAT_HOME%\bin\catalina.sh”文件，在文件开头增加如下设置：JAVA_OPTS=’-Xms256m -Xmx512m’

其中，-Xms设置初始化内存大小，-Xmx设置可以使用的最大内存。

2、错误提示：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

原因：
PermGen space的全称是Permanent Generation space,是指内存的永久保存区域，这块内存主要是被JVM存
放Class和Meta信息的,Class在被Loader时就会被放到PermGen space中，它和存放类实例(Instance)的
Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的应用
中有很CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误，这种错误常见在web服务器对JSP进行pre compile的
时候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方jar, 其大小超过了jvm默认的大小(4M)那么就会产生此错误信
息了。

解决方法：

在catalina.bat的第一行增加：
set JAVA_OPTS=-Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -
XX:MaxPermSize=256m
在catalina.sh的第一行增加：
JAVA_OPTS=-Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -
XX:MaxPermSize=256m

2.2 JVM设置

堆的尺寸
-Xmssize in bytes
设定Java堆的初始尺寸，缺省尺寸是2097152 (2MB)。这个值必须是1024个字节（1KB）的倍数，且比它大。（-server选项把缺省尺寸增加到32M。）
-Xmnsize in bytes
为Eden对象设定初始Java堆的大小，缺省值为640K。（-server选项把缺省尺寸增加到2M。)
-Xmxsize in bytes
设定Java堆的最大尺寸，缺省值为64M，（-server选项把缺省尺寸增加到128M。） 最大的堆尺寸达到将近2GB（2048MB）。

请注意：很多垃圾收集器的选项依赖于堆大小的设定。请在微调垃圾收集器使用内存空间的方式之前，确认是否已经正确设定了堆的尺寸。

垃圾收集:内存的使用
-XX:MinHeapFreeRatio=percentage as a whole number
修改垃圾回收之后堆中可用内存的最小百分比，缺省值是40。如果垃圾回收后至少还有40%的堆内存没有被释放，则系统将增加堆的尺寸。
-XX:MaxHeapFreeRatio=percentage as a whole number
改变垃圾回收之后和堆内存缩小之前可用堆内存的最大百分比，缺省值为70。这意味着如果在垃圾回收之后还有大于70%的堆内存，则系统就会减少堆的尺寸。
-XX:NewSize=size in bytes
为已分配内存的对象中的Eden代设置缺省的内存尺寸。它的缺省值是640K。（-server选项把缺省尺寸增加到2M。）
-XX:MaxNewSize=size in bytes
允许您改变初期对象空间的上限，新建对象所需的内存就是从这个空间中分配来的，这个选项的缺省值是640K。（-server选项把缺省尺寸增加到2M。）
-XX:NewRatio=value
改变新旧空间的尺寸比例，这个比例的缺省值是8，意思是新空间的尺寸是旧空间的1/8。
-XX:SurvivorRatio=number
改变Eden对象空间和残存空间的尺寸比例，这个比例的缺省值是10，意思是Eden对象空间的尺寸比残存空间大survivorRatio+2倍。
-XX:TargetSurvivorRatio=percentage
设定您所期望的空间提取后被使用的残存空间的百分比，缺省值是50。
-XX:MaxPermSize=size in MB
长久代（permanent generation）的尺寸，缺省值为32（32MB）。

2.3查看Tomcat的JVM内存

• Tomcat6中没有设置任何默认用户，因而需要手动往Tomcat6的conf文件夹下的tomcat-users.xml文件中添加用户。注：添加完需要重启Tomcat6。
• 例如：
  
• 访问http://localhost:8080/manager/status，输入上面添加的用户名和密码。
• 然后在如下面的JVM下可以看到内存的使用情况。
  JVM
  Free memory: 2.50 MB Total memory: 15.53 MB Max memory: 63.56 MB

2.4 Tomcat连接数设置

在tomcat配置文件server.xml中的配置中，和连接数相关的参数有：
minProcessors：最小空闲连接线程数，用于提高系统处理性能，默认值为10
maxProcessors：最大连接线程数，即：并发处理的最大请求数，默认值为75
acceptCount：允许的最大连接数，应大于等于maxProcessors，默认值为100
enableLookups：是否反查域名，取值为：true或false。为了提高处理能力，应设置为false
connectionTimeout：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。通常可设置为30000毫秒。

其中和最大连接数相关的参数为maxProcessors和acceptCount。如果要加大并发连接数，应同时加大这两个参数。

web server允许的最大连接数还受制于操作系统的内核参数设置，通常Windows是2000个左右，Linux是1000个左右。Unix中如何设置这些参数，请参阅Unix常用监控和管理命令。

3. tomcat 配置JMX

JMX是Java Management Extensions的简写，翻译为Java管理扩展。JMX是Java官方提供的一套用于监控Java程序和JVM运行时状态的标准API，通过JMX我们可以监控服务器的硬件资源（CPU、内存等）、JVM内存使用情况、JVM线程情况、JVM中的类的情况等指标。总之，一句话JMX主要用来帮助我们监控JVM。

今天我们的主角是Tomcat，那么JMX和Tomcat是什么关系？其实，它俩倒没啥关系，JMX是在JDK当中用的，但是Tomcat在启动的时候可以顺便把JMX启开（简单讲就是监听了一个端口）。也就是说，不管你是用Tomcat，还是用Jboss或者Weblogic都可以开启JMX。

那么在Tomcat服务器上如何开启JMX呢？

3.1 编辑 catalina.sh

• CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote #启用JMX远程监控。
• -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false #是否使用SSL。
• -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false #是否开启认证，还支持开启认证，需要定义用户名、密码。
• -Djava.rmi.server.hostname=192.168.141.129" #Tomcat所在服务器IP。
• -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 #定义监听端口。

[root@linux-02 tomcat]# vim bin/catalina.sh 

#!/bin/bash
export CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote
-Djava.rmi.server.hostname=192.168.141.129
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

3.2 重启Tomcat

[root@linux-02 tomcat]# vim bin/catalina.sh 
[root@linux-02 tomcat]# ./bin/shutdown.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

[root@linux-02 tomcat]# ./bin/startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

3.3 检测监听端口

[root@linux-02 tomcat]# ps aux | grep java
root      11541  7.2  1.8 2467832 35276 pts/0   Sl   00:23   0:00 /usr/local/jdk1.8/jre/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048 -Djava.protocol.handler.pkgs=org.apache.catalina.webresources -Dorg.apache.catalina.security.SecurityListener.UMASK=0027 -Dcom.sun.management.jmxremote -Djava.rmi.server.hostname=192.168.141.129 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dignore.endorsed.dirs= -classpath /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/usr/local/tomcat -Dcatalina.home=/usr/local/tomcat -Djava.io.tmpdir=/usr/local/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
root      11555  0.0  0.0 112724   984 pts/0    R+   00:24   0:00 grep --color=auto java
[root@linux-02 tomcat]# netstat  -lntp   |grep java
tcp6       0      0 :::9999                 :::*                    LISTEN      11541/java          
tcp6       0      0 :::34232                :::*                    LISTEN      11541/java          
tcp6       0      0 :::35681                :::*                    LISTEN      11541/java          
[root@linux-02 tomcat]# 

提醒：如果不使用认证，则一定要做一个安全策略，比如针对JMX端口（本例为9999）做一个iptables策略，只允许连接JMX的IP（比如，zabbix）放行。

3.4 使用jconsole连接这个jvm

JMX开启后，我们再到windows上安装一个Jconsole，其实安装JDK就有Jconsole了，到Oracle官网下载JDK（地址https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html） 先点击"Accept License Agreement"，然后点击Windows X64就会自动下载了，下载后双击进行安装。

安装后，找到jdk安装路径，进入bin文件夹，然后找到jconsole.exe文件双击就可以运行起来了。输入JMX的IP:Port连接，如下图：

然后点击“不安全的连接”，进入Jconsole界面：

这样可以看到内存、线程、类等信息：

课后总结

Java相关参数概念

• 基础概念
  • JAVAEE Java Plateform Enterprise Edition 企业版本，用来做网站的
  • JAVASE Java Plateform Standard Edition 标准版本，用来做电脑上运行的软件的
  • JavaME Java Plateform Micro Edition 微型版本，做手机软件的
  • JDK Java Developmnet kit java的开发和运行环境，JDK= java开发工具+JRE
  • JRE Java Runtime Environment java程序的运行环境，包含java运行所需要的类库和JVM
  • JVM java虚拟机
  • jar（java application archive） 包含class和一些资源和配置文件的压缩包
  • war（web application archive）与jar基本相同，会包含全部的web应用程序，tomcat会自动将其部署
• Servlet和jsp
  • 在html代码中内嵌java代码就是jsp，而servlet是纯java代码写的
  • jsp主要用来展现页面效果，而servlet主要负责逻辑控制
  • 用户第一次运行jsp时，会自动转换为servlet代码，所以说jsp本质上就是一种servlet
  • 第一次访问servlet时，会将其编译为类文件，后续可以直接访问类文件