【Tomcat】Tomcat部署及优化

Tomcat

        它是一个免费、开源的web应用服务器；基于java代码开发的软件；处理动态请求和基于Java代码的页面开发；

        可以在html当中写入Java代码，Tomcat可以解析html页面当中的Java代码，执行动态请求以及动态页面

        缺点：机制有问题，如果不对Tomcat（运行资源）进行优化会出现“假死”、停机；Tomcat适用于小集群、小服务、小应用，不适合大并发的场景

        优点：1.免费；2.开源、可以二次封装（魔改）；3.可配置性强，可以根据需要进行自定义配置，包括端口号、虚拟主机等；4.安全性较强：Tomcat自带安全机制，可以配置用户认证、授权、加密传输；5.部署应用非常快捷：会自动部署和运行

Tomcat的核心组件

/usr/local/tomcat/webapps    #配置文件的位置

1.web容器：完成web服务器的功能，web应用

流程：

web——http(s)——访问页面——指向index.jsp文件

特点：

在web容器中，封装了一组文件，在这一组文件中进行集中化管理（管理web动态页面）

2.servlet容器：又叫：catalina，处理servlet代码

就是处理web请求（http），以及生成动态内容的Java类

处理http请求

3.jsp：将jsp动态页面翻译成servlet代码，用标准格式，展示jsp的静态页面

servlet

1.处理http请求

2.生成动态内容后，为了和数据库交互——用户发起请求，jsp当中的

3.会话管理；通过管理用户在不同请求之间的状态，让用户在访问不同页面时保持用户状态

4.与数据库交互，servlet可以连接到数据库，执行查询和更新操作，这就是servlet能够生成动态内容的原因

jsp（Java server pages）

动态页面的开发技术；使用jsp标签index.jsp在html页面中插入Java代码

通过jsp容器把html页面当中的Java代码翻译并执行，然后展示结果

通常以    <%	为开头；
    以    %>	为结尾

#
面向对象：指的是一种编程范式/思想，客观存在的实体和他们之间的关系，映射到计算机的程序当中
计算机的程序会被组织成一组相互作用的对象，每个对象都有数据（属性）和行为（方法）。

类：定义一组属性和方法；类是用来创建对象（实例）
封装：把对象的属性和方法捆绑在一起，提供一个接口，让其他对象使用
继承：一个类可以继承另一个类；分为父类和子类，子类可以重用父类的代码，而且还可以在不修改代码的情况下进行扩展
多态：不同类的对象对相同的消息，做出不同的响应
#

Tomcat的组件结构

Connector：负责对外接收和响应请求，是Tomcat与外界的交通枢纽，监听端口，也可以接受外界请求，交给container处理
Container：负责对内处理业务逻辑
    Engine：引擎；管理虚拟机（service，一个service可以包含多个虚拟主机），可以管理多个，但是一个service里面只能有一个Engine
    Host：代表一个虚拟机，也可以叫站点
    Context：表示web应用，可以包含多个servlet
    wrapper：封装器；最底层容器，每一个wrapper中都封装一个servlet，负责对象实例的创建、执行和销毁
父子关系，工作方式也是从上到下运行

Tomcat处理请求的过程

1.输入网址，请求发送到8080端口，被监听的connector获得；

2.connector会把请求转发到container处理——先到Engine（虚拟主机，查需要访问的是哪个虚拟主机）——然后到host（主机站点，包含请求页面的位置，webapps）——再到contex，就是index.jsp里面的内容——再到wrapper（servlet，响应解析处理请求）——最后到jsp翻译官——进行页面展示

vim /etc/profile.d/java.sh
    export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
    #指定jdk的安装路径，jdk解释器，类似于shell的各种工具
    export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
    #CLASSPATH	定义类的环境变量，环境类的库
    export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
    #可执行文件

bin     存放的启动和关闭Tomcat脚本文件
conf    主配置文件server.xml；contex.html	，host的默认配置信息；tomcat-user.xml认证用户密码的配置文件；web.xml配置servlet的规范标准
lib     tomcat运行库的jar包，一般不动，除非连接第三方——redis数据库
logs    日志文件
webapps   web应用部署的默认目录
work    tomcat的工作目录，存放jsp编译之后的class文件，清除tomcat缓存，就是删除工作目录

JVM***

就是Java的虚拟机，是Java应用程序在计算机上运行的核心组件；jvm负责将编译后的Java字节码（.class文件）解释或者编译成本地的机器码，让计算机能够执行它；jvm还提供了内存管理、垃圾回收和线程管理，确保Java程序在不同平台可以有一致性的功能

JVM优化：

初始内存容量小，容易假死、停机，需要优化

配置文件为catalina.sh        就是servlet代码，
PS Eden Space               堆内存，用来存储新创建的对象
PS Old Gen                  堆内存，用来存储长时间存活的对象
PS Survuvor Space           堆内存，存储创建之后，生命周期较短的对象
Code Cache                  非堆内存，存储已编译的代码
Comoressed Class Space      非堆内存，存储已压缩的类
Metaspace                   非堆内存，存储类的元数据
#堆内存：用来工作的，非堆内存：缓存，存储垃圾的
#适用于小项目使用，东西多了容易出问题

优化命令

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitGC" 

    -server      第一个参数，指定内存池，一定要放在第一个
    -Xms2048m    初始Java堆的大小，分配JVM的最小内存，这个数值主要看cup，cpu性能高的话，可以设高一些
    -Xmx2048m    Java堆最大能多大，JVM的最大内存；与硬件内存挂钩，根据官方文档，起始值和最大值保持一致，XMS和XMS设为相同值，内存可以设为物理内存的一半
    -Xmn768m     新生代的内存大小，官方推荐为整个堆的3/8
    -XX:ParalleIGCThreads=2     配置并行收集器的线程数；表示同时可以有多少个线程进行垃圾回收
    -XX:PermSize                设置持久代内存的大小，默认是物理内存的1/4
    -XX:MaixPermSize=1024m      最大的非堆内存的大小，默认是物理内存的1/4
    -XX:PermSize=1024m
    -XX:MaxPermSize=1024m
    非堆内存是不会被垃圾回收处理机制处理的；-XX:PermSize持久代内存与最大非堆内存不能超出操作系统可用的内存，设置成一样大，可以减轻伸缩堆大小的压力
    -Djava.awt.headless=true    避免在linux环境下，web不能正常打开以正常显示图片。
    -XX:+DisableExplicitGC"     避免jvm空间大起大落，影响系统的响应时间。响应速度会很慢。

堆区当中：会进一步区分新、中、老生代

每一个新建的对象占用的空间，就是新生代

Java垃圾回收机制对堆区进行资源回收，新生代中没有被回收的资源就是中生代

中生代没有被回收的就是老生代

整个JVM大小就是：新生代+中生代+老生代+永久代

永久代不包括在垃圾回收机制中

ajp-nio-8009

ajp-nio    连接器的类型；ajp表示使用ajp协议，nio表示进行异步非阻塞
8009     连接器正在监听的端口；connect中的一种
AJP    将tomcat服务器与前端web服务器进行连接通信，提供负载均衡和高效的请求转发

http-nio-8080

处理http请求，是和客户端通信的端口

Tomcat部署虚拟主机配置：

一台服务器上，在一个Tomcat中会部署多个虚拟机服务器，减少系统的资源消耗

hostname    主机名
appBase     存放web程序的目录
unpackWARs    优先对wae文件进行展开，默认就是true
autoDeploy    只要
xmIValidation        
xmlNamespaceAware    

优化Tomcat的启动速度

第一次启动Tomcat时，会发现启动速度非常慢

jdk参数：

vim /etc/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security

    file:/dev/urandom
    #117行，在random前加一个u，表示打开异步非阻塞

自身配置文件的优化

server.xml     针对主配置文件的优化，
redirectPot    如果某连接器支持的协议是http，当接收客户端发来的请求是https，就会启用此端口，8443
maxthreads     Tomcat使用线程来处理请求的，可以创建的最大线程数，也就是并发连接数，默认是200
minsparethreads    最小空闲线程数，开启tomcat时会有多少线程，默认为10
maxsparethreads    最大备用线程，一旦创建的线程超过这个值，Tomcat会关闭不再需要的端口线程，默认是-1，也就是不限制，一般不指定

URIEncoding:URL的格式编码，默认utf-8，需要分别指定，所以一般也不动
connectionTimeout    网络连接超时，单位：毫秒；为0则永不超时，一般设为20000毫秒
enablelookups        是否反向解析域名，为了能够获取远程的主机名；一般设置为false，直接返回IP地址，提高了处理能力
disableUpliadTimeout       上传超时时间，设置为true
connectionUploadTimeout    因人而异，看情况；30秒到1分钟
acceptCount    所有可以使用的线程都被占用了，可以传入连接请求的最大队列长度；默认为100，超过100直接丢掉不再处理

compression    是否开启页面和响应数据的压缩；off关，on开，force强制压缩；默认为off，建议on
compressionMinSize      压缩响应的最小值，等于或者小于这个值，就不在压缩了，2048
compressableMimeType    可以被压缩MIME的类型

浏览器和其他互联网应用程序之间处理文件的协议和需要处理的文档的性质和格式

文本    text/html,text/plain
图像    image/jpg    image/gif
音频    audio/wav    audio/mp3
视频    video/mp4    video/avi
应用程序    application/pdf    application/json

实验：

---------------------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 -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 CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH


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

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64:
这个命令设置了一个名为JAVA_HOME的环境变量，它指向Java JDK的安装路径。
这对于告诉系统和其他应用程序Java的安装位置非常重要。你需要将路径替换为你实际安装Java的路径。

export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:
这个命令设置了一个名为CLASSPATH的环境变量，它用于指定Java类的搜索路径。
在这个命令中，.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar 表示当前目录（.）
以及Java工具库（tools.jar）和Java远程调试库（dt.jar）的路径。这些库通常包含一些Java开发所需的类。

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH:
这个命令将Java可执行文件的路径添加到系统的PATH环境变量中。
这使得你可以在终端中直接运行Java工具，而不需要输入完整的路径。
这将Java的bin目录添加到了PATH中，使得java、javac等命令可以直接运行。

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CLASSPATH：编译、运行Java程序时，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，主要是可视化的 swing 的包。
tools.jar：主要是一些jdk工具的类库，包括javac、java、javap（jdk自带的一个反编译工具）、javadoc等。
JDK (Java Development Kit)：JDK是Java开发工具包，它是用于开发Java应用程序的软件包。
JDK包括了编译器（javac）、调试器、各种工具、Java标准类库（Java API）、以及Java文档等。
JDK是开发者用来创建、编译和运行Java应用程序的重要组件。

JRE (Java Runtime Environment)：JRE是Java运行时环境，它是用于执行Java应用程序的部分。
JRE包括了Java虚拟机（JVM）以及Java类库（Java API），这使得用户能够在计算机上运行已编译的Java程序，
而不需要进行开发。JRE是终端用户需要安装的部分，以便能够运行Java应用程序。

JVM (Java Virtual Machine)：JVM是Java虚拟机，它是Java应用程序在计算机上运行的核心组件。
JVM负责将编译后的Java字节码（.class文件）解释或编译成本地机器码，以便计算机能够执行它。
JVM提供了内存管理、垃圾回收、线程管理等功能，以确保Java程序在不同平台上具有相似的行为。

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首先使用文本工具编写java源代码，比如 Hello.java ；

在命令行中，输入命令：javac Hello.java，对源代码进行编译，生成 class 字节码文件；
编译完成后，如果没有报错信息，输入命令：java Hello，运行 class 字节码文件，由 JVM 对字节码进行解释和运行，
打印 “Hello World”。

vim Hello.java

public class Hello {            
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Hello world!");
  }
}

javac Hello.java
java Hello


#public: 这是一个访问修饰符，表示类是公共的，可以从其他地方访问。
#class: 关键字用于定义一个类。
#Hello: 这是类的名称，这里是一个叫做 "Hello" 的类。

public static void main(String[] args){
public: 访问修饰符，表示这个方法是公共的，可以从其他地方访问。
static: 静态修饰符，表示这个方法属于类而不是实例，可以通过类名直接调用。
void: 这是方法的返回类型，void 表示方法没有返回值。
main: 这是方法的名称，是程序的入口点，当程序运行时会从这里开始执行。
(String[] args): 这是方法的参数列表，args 是一个字符串数组，可以在命令行传递参数给程序。

System.out.println("Hello world!");
System.out: System 是一个类，out 是这个类的一个静态成员，它代表标准输出流。
println: 这是输出方法的名称，它会在控制台输出一行内容。
"Hello world!": 这是要输出的内容，是一个字符串。

4.安装启动Tomcat

#解压tomcat，移动并改名

cd /opt
tar -xf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

##启动tomcat ##

cd /usr/local/tomcat/bin/
./shutdown.sh
./startup.sh 

netstat -natp | grep 8080

浏览器访问Tomcat的默认主页 http://192.168.220.112:8080

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。

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security

--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom

----------------------------------------------------------------------------------------------------------
/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，/dev/random的 random pool 依赖于系统中断，因此在系统的中断数不足时，
/dev/random 设备会一直封锁，尝试读取的进程就会进入等待状态，直到系统的中断数充分够用，
/dev/random设备可以保证数据的随机性。 /dev/urandom不依赖系统的中断，也就不会造成进程忙等待，
但是数据的随机性也不高，所以该随机数的安全性理论上不高。如果应用对安全性要求很高，那么应该使用/dev/random。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 

ll /usr/local/tomcat/

------主要目录说明----------------------------------------------------------------------------------------------
●bin:存放启动和关闭Tomcat的脚本文件，比较常用的是 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh三个文件
●conf：存放Tomcat 服务器的各种配置文件，比较常用的是 server.xml、context.xml、tomcat-users.xml、web.xml 四个文件。
① server.xml: Tomcat的主配置文件，包含Service，Connector，Engine，Realm，Valve,Hosts主组件的相关配置信息;
② context.xml:所有host的默认配置信息;
③ tomcat-user.xml:Realm认证时用到的相关角色、用户和密码等信息，Tomcat自带的manager默认情况下会用到此文件，在Tomcat中添加/删除用户，为用户指|定角色等将通过编辑此文件实现;
④ web.xml:遵循Servlet规范标准的配置文件，用于配置servlet，并为所有的web应用程序提供包括MIME映射等默认配置信息;
●lib：存放Tomcat运行需要的库文件的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
●logs：存放 Tomcat 执行时的日志
●temp：存放 Tomcat 运行时产生的文件
●webapps：存放 Tomcat 默认的 Web 应用部署目录
●work：Tomcat工作日录，存放jsp编译后产生的class文件，一般清除Tomcat缓存的时候会使用到
●src:存放Tomcat 的源代码
●doc:存放Tomcat文档
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

查看manager文件：

vim /usr/local/tomcat/webapps/manager/META-INF/context.xml


           #允许所有主机访问。

在conf/tomcat-users.xml中，添加账户密码

vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat-users.xml
    #在21行后插入两行内容

重启一下tomcat

cd /usr/local/tomcat/bin/
./shutdown.sh
./startup.sh

回到网页，刷新一下，会弹出登录窗口，输入用户名和密码登录
http://192.168.220.112:8080/manager/html

JVM优化

优化内存池

cd /usr/local/tomcat/bin/
vim catalina.sh

---119行---下面插入
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitGC"

重启服务
./shutdown.sh
./startup.sh

回到网页刷新，可以看到JVM的内存容量增大

Tomcat部署主机配置

创建两个网页文件

cd /usr/local/tomcat/webapps/
#创建两个目录
mkdir kgc benet

cd kgc/
vim index.jsp
    This is kgc \!        #写入一些内容

cd ../benet/
vim index.jsp
    This is benet \!      #写入一些内容

修改配置文件

cd /usr/local/tomcat/conf/
备份一下配置文件再进行修改
cp server.xml server.xml.2023.08.10.bak

vim server.xml
在原有的...下面添加两组新的


	


	

重启tomcat

cd /usr/local/tomcat/bin/
./shutdown.sh
./startup.sh

重定向IP地址

echo "192.168.220.112 www.kgc.com www.benet.com" >> /etc/hosts

来到linux虚拟机，打开浏览器

访问：
www.kgc.com:8080
和
www.benet.com:8080

优化tomcat启动速度

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
#来到117行，在"random"前加上"u"；表示打开异步非阻塞
securerandom.source=file:/dev/urandom

Tomcat 优化——http-nio-8080

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

--71行--  />前插入
minSpareThreads="50" 
enableLookups="false" 
disableUploadTimeout="true" 
acceptCount="300" 
maxThreads="500" 
processorCache="500"
URIEncoding="UTF-8" 
compression="on" 
compressionMinSize="2048" 
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"

重启tomcat

cd /usr/local/tomcat/bin/
./shutdown.sh
./startup.sh

回到浏览器

http://192.168.220.112:8080/manager/status;
可以看到"http-nio-8080"的连接数扩展成功