JAVA企业级应用TOMCAT实战

1. Tomcat简介

Tomcat是Apache软件基金会（Apache Software Foundation）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。

Tomcat和Nginx、Apache(httpd)、lighttpd等Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器，独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。不过，Tomcat处理静态HTML的能力不如Nginx/Apache服务器。

对比php软件，区别？

目前Tomcat最新版本为9.0。Java容器还有resin、weblogic等。

2. Tomcat安装

2.1 软件准备

JDK下载：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

Tomcat下载：http://tomcat.apache.org/

因为jdk和Tomcat的版本对运维来说没什么区别，提供本文使用的软件下载地址：http://pan.baidu.com/s/1IpioA

2.2 部署java环境

[root@tomcat ~]# cd /application/tools/

[root@tomcat tools]# rz
rz waiting to receive.
Starting zmodem transfer.  Press Ctrl+C to cancel.
Transferring apache-tomcat-8.0.27.tar.gz...
  100%    8914 KB    8914 KB/sec    00:00:01       0 Errors  
Transferring jdk-8u60-linux-x64.tar.gz...
  100%  176990 KB    14749 KB/sec    00:00:12       0 Errors  

tar xf jdk-8u60-linux-x64.tar.gz -C /application/

ln -s /application/jdk1.8.0_60 /application/jdk

sed -i.ori '$a export JAVA_HOME=/application/jdk\nexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH\nexport CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar' /etc/profile

source /etc/profile

#→出现下面结果证明部署成功
[root@tomcat ~]# java -version
java version "1.8.0_60"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_60-b27)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.60-b23, mixed mode)

上面有一个sed命令的特殊用法，欲知详情→http://edu.51cto.com/course/course_id-5266.html

2.3 安装Tomcat

tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz -C /application/

ln -s /application/apache-tomcat-8.0.27 /application/tomcat

echo 'export TOMCAT_HOME=/application/tomcat'>>/etc/profile

source /etc/profile

chown -R root.root /application/jdk/ /application/tomcat/

[root@tomcat ~]# tail -4 /etc/profile
export JAVA_HOME=/application/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export TOMCAT_HOME=/application/tomcat

2.4 Tomcat目录介绍

[root@tomcat ~]# cd /application/tomcat/
[root@tomcat tomcat]# tree -L 1
.
├── bin         #→用以启动、关闭Tomcat或者其它功能的脚本（.bat文件和.sh文件）
├── conf        #→用以配置Tomcat的XML及DTD文件
├── lib         #→存放web应用能访问的JAR包
├── LICENSE
├── logs        #→Catalina和其它Web应用程序的日志文件
├── NOTICE
├── RELEASE-NOTES
├── RUNNING.txt
├── temp        #→临时文件
├── webapps     #→Web应用程序根目录
└── work        #→用以产生有JSP编译出的Servlet的.java和.class文件
7 directories, 4 files

[root@tomcat tomcat]# cd webapps/
[root@tomcat webapps]# ll
total 20
drwxr-xr-x 14 root root 4096 Oct  5 12:09 docs     #→tomcat帮助文档
drwxr-xr-x  6 root root 4096 Oct  5 12:09 examples #→web应用实例
drwxr-xr-x  5 root root 4096 Oct  5 12:09 host-manager #→管理
drwxr-xr-x  5 root root 4096 Oct  5 12:09 manager  #→管理
drwxr-xr-x  3 root root 4096 Oct  5 12:09 ROOT     #→默认网站根目录

2.5 启动Tomcat

#→启动程序/application/tomcat/bin/startup.sh
#→关闭程序/application/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh
Using CATALINA_BASE:   /application/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /application/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /application/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /application/jdk
Using CLASSPATH:       /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

[root@tomcat ~]# netstat -tunlp|grep java
tcp        0      0 :::8009                     :::*                        LISTEN      4743/java           
tcp        0      0 :::8080                     :::*                        LISTEN      4743/java           

[root@tomcat ~]# ps -ef|grep [j]ava
root       4743      1 17 06:10 pts/0    00:00:03 /application/jdk/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/application/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/application/tomcat/endorsed -classpath /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/application/tomcat -Dcatalina.home=/application/tomcat -Djava.io.tmpdir=/application/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

2.6 访问网站

网址：http://10.0.0.3:8080/

2.7 Tomcat日志

[root@tomcat ~]# cd /application/tomcat/logs/
[root@tomcat logs]# ls
catalina.2016-01-26.log      localhost.2016-01-26.log
catalina.out                 localhost_access_log.2016-01-26.txt
host-manager.2016-01-26.log  manager.2016-01-26.log

#→tomcat实时日志
[root@tomcat logs]# tailf catalina.out
26-Jan-2016 06:10:24.006 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/examples has finished in 666 ms
26-Jan-2016 06:10:24.007 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deploying web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/docs
26-Jan-2016 06:10:24.054 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/docs has finished in 47 ms
26-Jan-2016 06:10:24.055 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deploying web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/manager
26-Jan-2016 06:10:24.134 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/manager has finished in 80 ms
26-Jan-2016 06:10:24.139 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deploying web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/host-manager
26-Jan-2016 06:10:24.188 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/host-manager has finished in 50 ms
26-Jan-2016 06:10:24.195 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
26-Jan-2016 06:10:24.206 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["ajp-nio-8009"]
26-Jan-2016 06:10:24.211 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 1560 ms

3. Tomcat配置文件

3.1 Tomcat配置文件

[root@tomcat conf]# pwd
/application/tomcat/conf
[root@tomcat conf]# ll -h
total 216K
drwxr-xr-x 3 root root 4.0K Jan 26 06:10 Catalina
-rw------- 1 root root  13K Sep 28 16:19 catalina.policy
-rw------- 1 root root 7.0K Sep 28 16:19 catalina.properties
-rw------- 1 root root 1.6K Sep 28 16:19 context.xml
-rw------- 1 root root 3.4K Sep 28 16:19 logging.properties
-rw------- 1 root root 6.4K Sep 28 16:19 server.xml #→主配置文件
-rw------- 1 root root 1.8K Sep 28 16:19 tomcat-users.xml #→Tomcat管理用户配置文件
-rw------- 1 root root 1.9K Sep 28 16:19 tomcat-users.xsd
-rw------- 1 root root 164K Sep 28 16:19 web.xml

3.2 Tomcat管理

测试功能，生产环境不要用。

Tomcat管理功能用于对Tomcat自身以及部署在Tomcat上的应用进行管理的web应用。在默认情况下是处于禁用状态的。如果需要开启这个功能，就需要配置管理用户，即配置前面说过的tomcat-users.xml。

[root@tomcat ~]# vim /application/tomcat/conf/tomcat-users.xml
…………



  #→在此行前加入上面三行
[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh
[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh

3.3 Tomcat主配置文件Server.xml详解

3.3.1 server.xml组件类别

• 顶级组件：位于整个配置的顶层，如server。
• 容器类组件：可以包含其它组件的组件，如service、engine、host、context。
• 连接器组件：连接用户请求至tomcat，如connector。
• 被嵌套类组件：位于一个容器当中，不能包含其他组件，如Valve、logger。

3.3.2 组件详解

• engine：核心容器组件，catalina引擎，负责通过connector接收用户请求，并处理请求，将请求转至对应的虚拟主机host。
• host：类似于httpd中的虚拟主机，一般而言支持基于FQDN的虚拟主机。
• context：定义一个应用程序，是一个最内层的容器类组件（不能再嵌套）。配置context的主要目的指定对应对的webapp的根目录，类似于httpd的alias，其还能为webapp指定额外的属性，如部署方式等。
• connector：接收用户请求，类似于httpd的listen配置监听端口的。
• service（服务）：将connector关联至engine，因此一个service内部可以有多个connector，但只能有一个引擎engine。service内部有两个connector，一个engine。因此，一般情况下一个server内部只有一个service，一个service内部只有一个engine，但一个service内部可以有多个connector。
• server：表示一个运行于JVM中的tomcat实例。
• Valve：阀门，拦截请求并在将其转至对应的webapp前进行某种处理操作，可以用于任何容器中，比如记录日志(access log valve)、基于IP做访问控制(remote address filter valve)。
• logger：日志记录器，用于记录组件内部的状态信息，可以用于除context外的任何容器中。
• realm：可以用于任意容器类的组件中，关联一个用户认证库，实现认证和授权。可以关联的认证库有两种：UserDatabaseRealm、MemoryRealm和JDBCRealm。
• UserDatabaseRealm：使用JNDI自定义的用户认证库。
• MemoryRealm：认证信息定义在tomcat-users.xml中。
• JDBCRealm：认证信息定义在数据库中，并通过JDBC连接至数据库中查找认证用户。

3.3.3 配置文件注释

4. WEB站点部署

上线的代码有两种方式，第一种方式是直接将程序目录放在webapps目录下面，这种方式大家已经明白了，就不多说了。第二种方式是使用开发工具将程序打包成war包，然后上传到webapps目录下面。下面让我们见识一下这种方式。

4.1 使用war包部署web站点

[root@tomcat webapps]# pwd
/application/tomcat/webapps
[root@tomcat webapps]# rz  #→上传memtest.war，此文件也在上面的百度网盘里
[root@tomcat webapps]# ls
docs  examples  host-manager  manager  memtest  memtest.war  ROOT

浏览器访问：http://10.0.0.3:8080/memtest/meminfo.jsp

4.2 自定义默认网站目录

上面访问的网址为http://10.0.0.3:8080/memtest/meminfo.jsp 现在我想访问格式为http://10.0.0.3:8080/meminfo.jsp 怎么破？

方法一

将meminfo.jsp或其他程序放在tomcat/webapps/ROOT目录下即可。因为默认网站根目录为tomcat/webapps/ROOT

方法二

[root@tomcat ~]# vim /application/tomcat/conf/server.xml
      
         
[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh
[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh

5. Tomcat多实例及集群架构

5.1 Tomcat多实例

5.1.1 复制Tomcat目录

[root@tomcat ~]# cd /application/
[root@tomcat application]# cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_1
[root@tomcat application]# cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_2

5.1.2 修改配置文件

[root@tomcat application]# mkdir -p /data/www/www/ROOT
[root@tomcat application]# cp /application/tomcat/webapps/memtest/meminfo.jsp /data/www/www/ROOT/
[root@tomcat ~]# sed -i '22s#8005#8011#;69s#8080#8081#;123s#appBase=".*"# appBase="/data/www/www"#' /application/tomcat8_1/conf/server.xml
[root@tomcat ~]# sed -i '22s#8005#8012#;69s#8080#8082#;123s#appBase=".*"# appBase="/data/www/www"#' /application/tomcat8_2/conf/server.xml
[root@tomcat ~]# diff /application/tomcat/conf/server.xml  /application/tomcat8_1/conf/server.xml   
22c22
< 
---
> 
69c69
<                 
---
> 
69c69
<                  
  
5.1.3 启动多实例
 
  
for i in {1..2};do /application/tomcat8_$i/bin/startup.sh;done
netstat -tunlp|grep java
 
  
浏览器可以分别访问http://10.0.0.3:8081/meminfo.jsp 和 http://10.0.0.3:8082/meminfo.jsp
 
  
5.2 Tomcat集群
 
  
使用nginx+Tomcat反向代理集群
 
  
[root@tomcat ~]# vim /application/nginx/conf/nginx.conf
    upstream web_pools {
        server 127.0.0.1:8081;
        server 127.0.0.1:8082;
        }
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.jsp index.html index.htm;
            proxy_pass http://web_pools;
        }
     }
[root@tomcat ~]# /application/nginx/sbin/nginx -t
[root@tomcat ~]# /application/nginx/sbin/nginx
 
  
浏览器可以访问http://10.0.0.3/meminfo.jsp
 
  
6. Tomcat监控
 
  
 
  
企业案例：Linux下java/http进程高解决案例
 
  
生产环境下某台tomcat7服务器，在刚发布时的时候一切都很正常，在运行一段时间后就出现CPU占用很高的问题，基本上是负载一天比一天高。请搞定！
 
  
 
  
 
  
7. Tomcat安全优化和性能优化
 
  
7.1 安全优化
 
  
 
   
降权启动
 
   
telnet管理端口保护
 
   
ajp连接端口保护
 
   
禁用管理端
 
  
 
  
7.2 性能优化
 
  
7.2.1 屏蔽dns查询enableLookups="false"
 
  
    
 
  
7.2.2 jvm调优
 
  
Tomcat最吃内存，只要内存足够，这只猫就跑的很快。
 
  
如果系统资源有限，那就需要进行调优，提高资源使用率。
 
  
优化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代码：

JAVA_OPTS="-Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m"

server:一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳
-Xms：初始堆内存Heap大小，使用的最小内存,cpu性能高时此值应设的大一些
-Xmx：初始堆内存heap最大值，使用的最大内存
上面两个值是分配JVM的最小和最大内存，取决于硬件物理内存的大小，建议均设为物理内存的一半。
-XX:PermSize:设定内存的永久保存区域
-XX:MaxPermSize:设定最大内存的永久保存区域
-XX:MaxNewSize:
-Xss 15120 这使得JBoss每增加一个线程（thread)就会立即消耗15M内存，而最佳值应该是128K,默认值好像是512k.
+XX:AggressiveHeap 会使得 Xms没有意义。这个参数让jvm忽略Xmx参数,疯狂地吃完一个G物理内存,再吃尽一个G的swap。
-Xss：每个线程的Stack大小
-verbose:gc 现实垃圾收集信息
-Xloggc:gc.log 指定垃圾收集日志文件
-Xmn：young generation的heap大小，一般设置为Xmx的3、4分之一
-XX:+UseParNewGC ：缩短minor收集的时间
-XX:+UseConcMarkSweepGC ：缩短major收集的时间
 
  
原文：https://www.zyops.com/java-tomcat/