Tomcat部署及优化

Tomcat 概述

• Tomcat是Java语言开发的，Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，是Apache软件基金会的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Apzche或者Nginx这些Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，然而由于七处理静态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。

1.Tomcat介绍

• 免费的、开放源代码的Web应用服务器
• 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
• 深受Java爱好者的喜爱，并得到部分软件开发商的认可
• 目前比较流行的Web应用服务器

2.Tomcat三个核心组件

• Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个

名称	功能
Web 容器	完成 Web 服务器的功能
Servlet 容器	名字为 catalina，用于处理 Servlet 代码
JSP 容器	用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码

3.Java Servlet

• Servlet 是Java Servlet 的简称，可以理解为是一个服务连接器，是用 Java 编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性， 简单的理解：servlet 就是一个中间件，包含了接口和方法，将客户端和数据库连接，从而实现动态网页的创建。

4.JSP

• JSP全称Java Server Pages，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。

二、Tomcat功能组件结构

• Tomcat 的核心功能有两个，分别是负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector，和负责处理请求的容器 Container。 其中连接器和容器相辅相成，一起构成了基本的 web 服务 Service。每个 Tomcat 服务器可以管理多个 Service。

Connector	负责对外接收和响应请求。它是Tomcat与外界的交通枢纽，监听端口接收外界请求，并将请求处理后传递给容器做业务处理，最后将容器处理后的结果响应给外界。
Container	负责对内处理业务逻辑。其内部由 Engine、Host、Context和Wrapper 四个容器组成，用于管理和调用 Servlet 相关逻辑。
Service	对外提供的 Web 服务。主要包含 Connector 和 Container 两个核心组件，以及其他功能组件。Tomcat 可以管理多个 Service，且各 Service 之间相互独立。

Container容器

• Container用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求，在Connector内部把喊了4个子容器。

4个子容器的作用分别是：

子容器名称	作用
Engine	引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Service 最多只能有一个 Engine
Host	代表一个虚拟主机，也可以叫站点，通过配置 Host 就可以添加站点
Context	代表一个 Web 应用，包含多个 Servlet 封装器
Wrapper	封装器，容器的最底层。每一 Wrapper 封装着一个 Servlet，负责对象实例的创建、执行和销毁功能

Engine、Host、Context 和 Wrapper，这四个容器之间属于父子关系。
容器 由一个引擎可以管理多个虚拟主机。每个虚拟主机可以管理多个 Web 应用。每个 Web 应用会有多个 Servlet 封装器。

Tomcat 请求过程：

• 用户在浏览器中输入网址，请求被发送到本机端口 8080，被在那里监听的 Connector 获得；
• Connector 把该请求交给它所在的 Service 的 Engine（Container）来处理，并等待 Engine 的回应；
• 请求在 Engine、Host、Context 和 Wrapper 这四个容器之间层层调用，最后在 Servlet 中执行对应的业务逻辑、数据存储等。
• 执行完之后的请求响应在 Context、Host、Engine 容器之间层层返回，最后返回给 Connector，并通过 Connector 返回给客户端。

Tomcat 服务部署

在部署 Tomcat之前必须安装好jdk，因为jdk是Tomcat运行的必要环境

1.关闭防火墙，将安装Tomcat所需软件包传到/opt目录下

jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz


systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

2.安装JDK

cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm 
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
java -version

3.设置JDK环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH



source /etc/profile.d/java.sh
java -version

4.安装启动Tomcat

在这里插入代码片cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
##启动tomcat ##
#后台启动
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
或
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start	
	
#前台启动
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run		

netstat -lntp | grep 8080

vim /usr/lib/systemd/system/tomcat.service

[Unit]
Description=tomcat server
Wants=network-online.target
After=network.target
[Service]
Type=forking
Environment="JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64"
Environment="PATH=$JAVA_HOME/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin"
Environment="CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar"
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
Restart=on-failure
[Install]WantedBy=multi-user.target


浏览器访问Tomcat的默认主页 http://192.168.24.72:8080

5.优化tomcat启动速度

第一次启动tomcat可能会发现 Tomcat 启动很慢，默认情况下可能会需要几十秒，可以修改jdk参数进行改。

在这里插入代码片vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
--117行--修改

securerandom.source=file:/dev/urandom

Tomcat 虚拟主机配置

很多时候公司会有多个项目需要运行，一般不会是在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.kgc.com 和 www.benet.com， 希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

1.创建 kgc 和 benet 项目目录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/kgc
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/benet
echo "This is lol page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/kgc/index.jsp
echo "This is csgo page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/benet/index.jsp

2.修改 Tomcat 主配置文件 server.xml

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--165行前--插入

	



	

3.客户端浏览器访问验证

echo "192.168.24.72 www.lol.com www.csgo.com" >> /etc/hosts

浏览器访问 http://www.lol.com:8080/   页面显示This is kgc page\! 
浏览器访问 http://www.csgo.com:8080/   页面显示This is benet page\!

---

Host

• name：主机名

• appBase：Tomcat程序工作目录，即存放web应用程序的目录；相对路径为webapps，绝对路径为 /usr/local/tomcat/webapps

• unpackWARs：在启用此webapps时是否对WAR格式的归档文件先进行展开；默认为true

• autoDeploy：在Tomcat处于运行状态时放置于appBase目录中的应用程序文件是否自动进行deploy；默认为true

• 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

Context

• docBase：相应的Web应用程序的存放位置；也可以使用相对路径，起始路径为此Context所属Host中appBase定义的路径；
• path：相对于Web服务器根路径而言的URI；如果为空""，则表示为此webapp的根路径 / ；
• reloadable：是否允许重新加载此context相关的Web应用程序的类；默认为false

---

HTTP 请求过程：

• (1)Connector 连接器监听的端口是 8080。由于请求的端口和监听的端口一致，连接器接受了该请求。
• (2)因为引擎的默认虚拟主机是 www.kgc.com，并且虚拟主机的目录是webapps。所以请求找到了 tomcat/webapps 目录。
• (3)访问的路径为根路径，URI 为空，即空是 Web 程序的应用名，也就是 context。此时请求找到 /usr/local/tomcat/webapps/kgc 目录，解析 index.jsp 并返回。

Tomcat多实例部署

1.安装好 jdk
2.安装 tomcat

cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mkdir /usr/local/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a /usr/local/tomcat/tomcat1 /usr/local/tomcat/tomcat2

3.配置 tomcat 环境变量

在这里插入代码片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

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

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
		                    #22行，修改Server prot，默认为8005 -> 修改为8006
 修改为8081
	#116行，修改Connector port AJP/1.3，默认为8009 -> 修改为8010

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

在这里插入代码片vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
##添加以下内容
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

6.启动各 tomcat 中的 /bin/startup.sh

/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 


netstat -natp | grep java

7.浏览器访问测试

http://192.168.24.72:8080
http://192.168.24.72:8081

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。

Tomcat 配置文件参数优化
常用的优化相关参数如下：

• 【redirectPort】如果某连接器支持的协议是HTTP，当接收客户端发来的HTTPS请求时，则转发至此属性定义的 8443 端口。
• 【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，即支持的最大并发连接数，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。
• 【processorCache】进程缓冲器，可以提升并发请求。默认值是200，如果不做限制的话可以设置为-1，一般采用maxThreads的值或者-1。
• 【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式，网站一般采用UTF-8作为默认编码。
• 【connnectionTimeout】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。通常默认 20000 毫秒就可以。
• 【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。
• 【disableUploadTimeout】上传时是否使用超时机制。应设置为 true。
• 【connectionUploadTimeout】上传超时时间，毕竟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。
• 【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予处理，默认为 100 个。
• 【maxKeepAliveRequests】指定一个长连接的最大请求数。默认长连接是打开的，设置为1时，代表关闭长连接；为-1时，代表请求数无限制
• 【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，一般可以减小 1/3 左右，节省带宽。
• 【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

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
......

Tomcat系统内核优化:

 vim/etc/security/limits.conf
nofile
nproc 
memlock 
rss

/etc/sysct1.conf
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.ip_local_port = 1024 65535

JVM优化：

catalina.sh 添加 JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS"  -server -Xms2048m -Xmx2048m -XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/tomcat/temp/oom.hprof"


-server        ##实现在多核服务器性能更佳
-Xms2048m -Xmx2048m    ##设置堆内存初始值和堆内存最大值一样大，般为物物理内存的 1/2
-XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m    ##设置非内在初G值和内存员大一样大，一物理内在的 14，可以减少内在和非内在经发生神波动，影响系统响应自
-XX:ParallelGCThreads=2   ##设置并行垃圾回收线程数，提高垃圾回收效率
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/tomcat/temp/oom.hprof   ##设置进程发生O0M异管退出会进行DUMP备份