tomcat部署与优化

前言

       Tomcat其开源、占用系统资源少、跨平台等特性被深受喜爱。这里将介绍如何部署 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。

一、Tomcat简介

       Tomcat是一款免费的、开放源代码的Web应用服务器；是Apache软件基金会(Apache

Software Foundation)Jakarta项目中的一个核心项目；由Apache、Sun和一些公司及个人共同开发

而成。

       当在一台机器上配置好 Apache 服务器，可利用它响应 HTML 页面的访问请求。实际上

Tomcat 是 Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当你运行 tomcat 时，它实际上

作为一个与 Apache 独立的进程单独运行的。当配置正确时，Apache 为 HTML 页面服务，而

Tomcat 实际上运行JSP 页面和 Servlet。Tomcat 其他 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 Apache 服务器。

       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（WEB容器嵌入Servlet-》动态请求），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 代码的形式写回客户

端。

1、Tomcat 核心组件

       Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有以下三个。

◆ Web 容器：完成 Web 服务器的功能HTTP HTTPS请求的接受和响应。

负责WEB服务的TCP/IP、HTTP等协议响应、处理 （nginx 处理静态页面的应用交互）

◆ Servlet 容器：由名称为 catalina的脚本来处理 Servlet 代码(具体的一个任务，从数据库中拿取数

据给与前端)。

        Java Servlet 是运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其

他 HTTP 客户端的请求和 HTTP 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。使用Servlet，可以

收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。与CGI

（公共网关接口）功能相类似。

        Servlet 翻译index.jsp中这些java代码，执行一些servlet任务操作，比如数据库交互、加密、

支付宝、人脸识别等，处理完后，将这些数据返回给JSP ，通过jsp中的index.jsp 展示出来

（JAVA）；动态交互处理，会将JSP传递过来的代码翻译为Servlet ，由catalina脚本帮忙处理的

servlet代码，主要处理后端逻辑业务（比如与数据库交互、加密、支付宝、人脸识别等），

catalina实际处理的是Servlet代码，而Servlet代码是由Java编写的

◆ JSP 容器：用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码 index.html index.php index.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。

JSP容器内提供了多个以index.jsp为结尾的JAVA前端页面展示,而index.jsp中由很多HTML标签，

HTML标签中会嵌套很多JAVA代码，这些JAVA代码，最终会被翻译为Servlet 代码，（而本身JSP

容器不具备解析与分析代码的功能，所以会给交给Servlet容器）。

2、Tomcat 处理请求过程

处理请求详细过程：用户请求——》service（支撑tomcat的服务进程）

① 用户点击网页内容，请求被发送到本机端口8080，被在那里监听的Coyote（Tomcat 连接器框

架/基础环境）  HTTP/1.1 Connector（连接器，用于对接请求）获得。

② 接受请求之后交给container（容器）中的engine进行处理，engine（引擎）是做为容器运行的

动力核心

③ 基于引擎支撑，容器中会跑很多host虚拟主机/项目，这些虚拟主机中也会有很多context（当前

程序所处的环境），此处的context功能可以理解为：将JAVA前端和JAVA后端连接的展示的枢纽

④ Servlet处理完后会返回给context

⑤ context返回给engine引擎

⑥ engine返回给端口

⑦ 端口最后将页面展现给用户

 

二、Tomcat安装部署

1、JDK介绍，以及安装包下载

准备jdk以及tomcat安装包——关闭防火墙，完全子系统——解压安装到指定位置

准备安装包：下载JDK包，可以在网站注册账户进行下载，Java Downloads | Oracle；接着上传就

行。 

 

或者可以使用命令直接在虚拟机下载到指定位置：wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0.48/bin/apache-tomcat-9.0.48.tar.gz

注：JDK介绍

jdk:编译器（翻译官)，类似gcc gcc-c++

jdk可以把JAVA源码文件转换为执行文件

以JAVA为例，假设:有一个abc.java文件﹐可通过jdk编译器翻译为 abc.class(可执行文件)

可以用：java -version 命令查看当前系统环境下的JAVA版本。在部署 Tomcat 之前必须安装好 jdk，因为 jdk 是 Tomcat 运行的必要环境。

2、部署tomcat

[root@tomcat ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@tomcat ~]# systemctl disable firewalld.service
[root@tomcat ~]# setenforce 0
[root@tomcat ~]# cd /opt/
[root@tomcat opt]# ls
rh
[root@tomcat opt]# rz -E     #上传安装包
rz waiting to receive.
[root@tomcat opt]# ls
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  jdk-8u201-linux-x64.rpm  rh 
###################jdk安装并设置环境变量#####################
[root@tomcat opt]# rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm   #解压并安装
[root@tomcat opt]# vim /etc/profile  # 设置JDK的环境变量，在最后添加如下
#/etc/profile.d/环境变量脚本目录
JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64  #Java命令主目录环境
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar 
#可执行文件的位置
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH   
：wq
[root@tomcat java]# source /etc/profile  #加载生效，查看版本
[root@tomcat java]# cd
[root@tomcat ~]# java -version   #查看java版本
java version "1.8.0_201"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_201-b09)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.201-b09, mixed mode)
[root@tomcat ~]#
###################tomcat安装并启动#####################
[root@tomcat ~]# cd /opt/ 
[root@tomcat opt]# ls
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  jdk-8u201-linux-x64.rpm  rh
[root@tomcat opt]# tar zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz -C /usr/local/

[root@tomcat opt]# mv /usr/local/apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat  #重命名安装包目录
[root@tomcat local]# cd /usr/local/tomcat/ && ll  #查看 /usr/local/ 目录（Tomcat 的主目录）
总用量 124
drwxr-x--- 2 root root  4096 10月 19 17:23 bin
#存放启动和关闭Tomcat 的脚本文件，常用的是catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh三个文件
-rw-r----- 1 root root 19203 2月   5 2019 BUILDING.txt
drwx------ 2 root root   238 2月   5 2019 conf
#存放Tomcat服务器的各种配置文件，常用的是server. xml（主配置文件）、context.xml、 tomcat-users.xml、web.xml四个文件
-rw-r----- 1 root root  6095 2月   5 2019 CONTRIBUTING.md
drwxr-x--- 2 root root  4096 10月 19 17:23 lib
#存放Tomcat服务器的jar包，一般不作任何改动，除非连接第三方服务，比如redis那就需要添加相对应的jar包
-rw-r----- 1 root root 57092 2月   5 2019 LICENSE
drwxr-x--- 2 root root     6 2月   5 2019 logs
#存放Tomcat日志
-rw-r----- 1 root root  2333 2月   5 2019 NOTICE
-rw-r----- 1 root root  3255 2月   5 2019 README.md
-rw-r----- 1 root root  6854 2月   5 2019 RELEASE-NOTES
-rw-r----- 1 root root 16262 2月   5 2019 RUNNING.txt
drwxr-x--- 2 root root    30 10月 19 17:23 temp
#存放Tomcat 运行时产生的文件
drwxr-x--- 7 root root    81 2月   5 2019 webapps
#存放项目资源的目录
drwxr-x--- 2 root root     6 2月   5 2019 work
#Tomcat.工作目录，一般清除Tomcat缓存的时候会使用到
[root@tomcat ~]# startup.sh  #开启服务
[root@tomcat ~]# netstat -natp | grep  8080    #查询

注：cd /usr/local/ tomcat/目录下的bin目录里面的catalina.sh脚本，（它是管理执行severlet操作，可进行tomcat的调优，脚本中进行Xms和Xmx的调优，分别对应最小和最大内存，很多情况下会在win操作系统中进行）。

CLASSPATH：编译、运行Java程序时(tomcat)，JRE 会去该变量指定的路径中搜索所需的类( .class)文件。

dt.jar：是关于运行环境的类库，主要是swing 的包。

tools.jar：主要是一些jdk 工具的类库，包括 javac，java，javap，javadoc等。

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。

查看网页是否正常访问：

 3、优化 Tomcat

#创建软连接，便于管理
[root@tomcat ~]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin/
[root@tomcat ~]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin/
#优化 Tomcat 启动速度
[root@tomcat ~]# vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
……
##将配置文件117行
securerandom.source=file:/dev/random
##更改为securerandom.source=file:/dev/urandom
#注：/dev/random和/dev/urandom都是伪终端，但是/dev/urandom提供的数据流更快
[root@tomcat ~]# shutdown.sh
[root@tomcat ~]# startup.sh    #重启tomcat

注解：

        JRE默认使用/dev/random作为随机数来源（来自嫡池），当嫡池大小不够的时候，random会

很慢，造成随机数生成调用阻塞。

熵池:安全方向,随机值

概念:linux是根据系统的熵池来产生随机数的。熵池就是系统当前的环境噪音,环境噪音的来源很

多，键盘的输入、鼠标的移动、内存的使用、文件的使用量、进程数量等等。当系统的嫡不够大的

时候，则系统产生的随机数随机效果就不是很好。

三、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.abc.com 和 www.123.com ，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。        

###################### 1、创建 abc 和 123 项目目录和文件
[root@kl ~]# echo "192.168.100.128 www.abc.com www.123.com" >> /etc/hosts #添加地址映射
[root@kl ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/abc
[root@kl ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/123
[root@kl ~]# echo "this is abc page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/abc/index.jsp
[root@kl ~]# echo "this is 123 page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/123/index.jsp
######################2、修改 Tomcat 主配置文件
[root@kl ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#搜索/Host name，查看Host(虚拟主机)及其属性
……
               pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
#添加如下代码
 
      
   
       
       
   
      
……
：wq
[root@kl ~]# shutdown.sh
[root@kl ~]# startup.sh    #重启服务
######################3、客户端浏览器访问验证
[root@client ~]# echo "192.168.100.128 www.abc.com www.123.com" >> /etc/hosts
#接着在浏览器访问验证
浏览器访问 http://www.abc.com:8080 页面显示 this is kgc page!
浏览器访问 http://www.123.com:8080 页面显示 this is benet page!

主配置文件含义：

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 :tomcat在webapps文件夹中发现war包文件时，是否自动将其解压

autoDeploy :设为true，则web.xml发生变化时，tomcat自动重新部署程序。实现这个功能必需允许后台处理

xmlValidation :是否开启对XML文件的验证

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（本地路径）

path：设置访问的URI为WEB应用的根目录(URL路径),""表示默认，加载系统中自带的类（class文件）

reloadable :是否在程序有改动时重新载入

四、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。

1、Tomcat 配置文件参数优化常用参数如下

[ 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，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URL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:亳秒，设置为0表示永不超时，这样设置有隐患的。通常默认20000亳秒就可以。
[ 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。
[ disableUploadT imeout ] ：上传时是否使用超时机制。应设置为true。（解锁开启）
[ connect ionUploadTimeout]：上传超时时间，毕竞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。（具体的机制）
[ 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子处理，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，–般可以减小1/3左右，节省带宽。force：强制执行
[ 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

优化配置如下

[root@tomcat /]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml			
      #压缩可支持类型	
#重启
[root@tomcat /]#/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
[root@tomcat /]#/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

五、实现动静分离

       使用LNMP时，企业内部最基础的架构组成需要一个处理静态Web服务的页面，一个处理动态Web服务的页面和数据库。我们在Linux平台上，实现了Nginx + PHP 实现动静分离，而实际生产中往往一台nginx 需要“对应”多个动态处理的服务（及tomcat），所以如何将前端接收到的动态请求转交给后端多个tomcat处理呢。

1、环境部署

主机名nginx             192.168.100.130   安装nginx-1.12.2

主机名tomcat-1  192.168.100.128 安装apache-tomcat-9.0.16和jdk-8u201-linux-x64

主机名tomcat-2  192.168.100.131 安装apache-tomcat-9.0.16和jdk-8u201-linux-x64

2、Nginx主机安装

systemctl stop firewalld.service 
systemctl disable firewalld.service 
setenforce 0
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make #nginx依赖环境
useradd -M -s /sbin/nologin nginx  #创建nginx用户
cd /opt/  #此目录下准备安装包并上传
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
cd nginx-1.12.0/    
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_flv_module \
--with-http_ssl_module
make && make install  #编译安装
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/  #创建命令软链接，以便管理
vim /lib/systemd/system/nginx.service   #添加系统服务管理
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile =/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service

3、Tomcat主机安装

systemctl stop firewalld.service 
systemctl disable firewalld.service 
setenforce 0
cd /opt/  #此目录下准备安装包并上传
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
tar zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz -C /usr/local/
vim /etc/profile
#在末行添加如下内容：
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

mv /usr/local/apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin/
ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin/
startup.sh
netstat -natp | grep  8080

浏览器验证两台tomcat主机是否可以正常访问

http://192.168.100.128:8080/

http://192.168.100.131:8080/

4、动静分离配置

##########Tomcat-1 server 配置
[root@tomcat-1 ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
[root@tomcat-1 ~]# vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp #动态页面的配置
#添加如下内容
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>





<% out.println("动态页面 1,http://www.test1.com");%>


[root@tomcat-1 ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml #添加虚拟主机配置
……

      
   
……

##########Tomcat-2 server 配置
[root@tomcat-2 ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
[root@tomcat-2 ~]# vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp #动态页面的配置
#添加如下内容
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>





<% out.println("动态页面 2,http://www.test2.com");%>


[root@tomcat-2 ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml #添加虚拟主机配置
……

      
   
……
##########重启服务
shutdown.sh
startup.sh

5、Nginx服务器配置

[root@server ~]# echo '
this is static
' > /usr/local/nginx/html/index.html
[root@server ~]# mkdir /usr/local/nginx/html/img/
[root@server ~]# cd /usr/local/nginx/html/img/
[root@server img]# rz -E    #此目录下上传一张图片
rz waiting to receive.
[root@server img]# ls
卓.jpg
[root@server ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
 #gzip  on;
        #配置负载均衡的服务器列表，weight参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大
    upstream tomcat_server {
      server 192.168.100.128:8080 weight=1;
      server 192.168.100.131:8080 weight=1;
    }
 server {
        listen       80;
        server_name  www.kang.com;
        #charset koi8-r;
        #access_log  logs/host.access.log  main;
        #配置Nginx处理动态页面请求，将 .jsp 文件请求转发到Tomcat 服务器处理
        location ~ .*\.jsp$ {
            proxy_pass http://tomcat_server;   
            #设置后端的 Web 服务器可以获取远程客户端的真实IP         #设定后端的Web服务器接收到的请求访问的主机名（域名或IP、端口），默认host的值为proxy_pass指令设置的主机名
            proxy_set_header HOST $host;
            #把$remote_addr赋值给X-Real-IP(自定义)，来获取源IP
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            #在Nginx作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            }
               location / {
            root html;
            index  index.html index.htm;
        }
……
[root@server ~]# systemctl restart nginx.service

6、结果验证

 

 

 

 

 

总结

        Tomcat由三部分组成，web容器负责WEB服务的TCP/IP、HTTP等协议响应、处理。

        JSP容器内提供了多个以index.jsp为结尾的JAVA前端页面展示,而index.jsp中由很多HTML标

签，HTML标签中会嵌套很多JAVA代码，这些JAVA代码，最终会被翻译为Servlet 代码

        Servlet 翻译index.jsp中这些java代码，执行一些servlet任务操作，比如数据库交互、加密、

支付宝、人脸识别，处理完后，将这些数据返回给JSP ，通过jsp中的index.jsp 展示出来

        Tomcat可以从可创建的最大的线程数、最小空闲线程数、最大备用线程数、URL 编码格式、

网络连接超时、是否反查域名、上传时是否使用超时机制、上传超时时间、最大队列长度、是否对

响应的数据进行GZIP压缩、压缩响应的最小值、压缩类型、设置对于部分浏览器不启用压缩等优

化