tomcat

tomcat 是什么

Tomcat是一个开源的Web应用服务器，它实现了Java Servlet、JavaServer Pages（JSP和Java WebSocket等Java技术规范，）

tomcat就是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跑代码，tomcat可以解析html页面当中的Java执行动态请求动态页面

优缺点

缺点：

机制问题，不对他进行优化，（tomcat）会出现假死、停机，它是一个小集群、小服务，小应用适用于tomcat ，大并发的场景不适合tomcat 

优点：

1. 免费
2. 可配置性强，可以根据需要进行自定义配置，包括端口号、虚拟机主机
3. 安全性，tomcat自带安全机制，可以配置用户认证授权加密传输
4. 开源，可以二次封装
5. 部署应用非常快捷，tomcat会自动部署自动运行

 核心组件：

1、Web 容器：完成 Web 服务器的功能。

Web容器是一个运行在Web服务器中的软件环境，用于处理Web请求、响应和动态页面展示。 它可以处理静态资源（如HTML、CSS、图片）的请求，同时也可以将动态请求转发给适当的组件（如Servlet或JSP），

让它们生成动态内容并将其嵌入响应中。Web容器提供了入口和出口，负责管理请求和响应的流程。

流程：

web——>通过http/https——>访问页面——>文件index

特点：

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

web的动态页面

2、Servlet 容器：名字为 catalina，用于处理 Servlet 代码。 servlet是用于处理Web请求和生成动态Web内容的Java类

Servlet容器负责加载、初始化、执行和管理Servlet组件。Servlet是Java类，用于处理Web请求和生成动态内容。 Servlet容器接收来自Web容器的请求，然后将请求路由到适当的Servlet，让Servlet生成响应并返回给客户端。 Servlet容器还处理会话管理、多线程支持等任务。

处理http请求

3、JSP 容器：用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码。 只是用于安装定制的规则，格式来显示静态页面

JSP容器负责解析JSP页面，将其中的Java代码转换为Servlet代码，然后编译和执行这些Servlet代码。 JSP是一种模板技术，允许在HTML页面中嵌入Java代码，以生成动态内容。JSP容器会在JSP页面被访问时，

将其翻译为相应的Servlet代码，然后由Servlet容器执行。

index.php --> php index.jsp---> tomcat nginx --->html

动态页面：可以让用户进行交互的一种web的页面 后端进行交互 怎么打开交互页面展示 index.jsp---> tomcat 用的java 环境 -----和数据交互

总结起来，Web容器、JSP容器和Servlet容器共同构成了一个完整的Web应用程序运行环境，处理了不同层面的任务， 使得动态Web页面的展示和与用户交互成为可能。

servlet功能补充

1、处理http请求

Servlet充当了Web应用程序的控制器，能够处理来自客户端（如浏览器）的HTTP请求。 根据请求的类型（GET、POST等）和参数，Servlet可以执行不同的操作，如读取数据、验证用户输入等。

2、生成动态内容：

Servlet可以生成动态的HTML、XML、JSON等内容，以响应客户端请求。 它可以将从数据库、文件或其他数据源中检索的数据嵌入到生成的内容中，从而呈现个性化和实时的页面。

3、会话管理：

Servlet可以处理用户会话，跟踪用户在不同请求之间的状态。通过会话管理， Servlet可以在用户访问不同页面时保持用户的状态信息，实现购物车、用户登录等功能。

4、数据库交互：

Servlet可以连接到数据库，执行查询和更新操作，从而从数据库中检索或存储数据。 这使得Servlet能够将动态数据集成到生成的内容中。

什么是 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。

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关键概念和特性包括：

类和对象（Objects and Classes）：

类是一个抽象的模板或蓝图，定义了一组属性和方法， 而对象是基于类创建的实例。类描述了对象应该有的属性和行为。

封装：

封装指的是将数据和方法（行为）捆绑在一起，隐藏了对象的内部细节， 只公开必要的接口供其他对象使用。这有助于实现信息隐藏和数据保护。

继承：

继承是一种机制，允许一个类（称为子类或派生类）继承另一个类（称为父类或基类） 的 属性和方法。子类可以重用父类的代码，并可以在不修改原始代码的情况下进行扩展或修改。

多态：

多态性允许不同类的对象对相同的消息作出不同的响应。 这使得在面向对象编程中可以创建通用的代码，能够处理多种类型的对象。

功能组件：

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。

1、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。

2、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。

3、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。

Container 结构分析

每个 Service 会包含一个 Container 容器。在 Container 内部包含了 4 个子容器：

4个子容器的作用分别是：

1、Engine：引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Service 最多只能有一个 Engine；

2、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；

3、Context：代表一个 Web 应用，包含多个 Servlet 封装器；

4、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：

1、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；

2、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；

3、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。

4、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。

设置jdk变量：

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64:

指定jdk的安装路径，jdk解析器类似于shell各种工具

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

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

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

ll /usr/local/tomcat/

主要目录说明：

1、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

2、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;

3、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

4、logs：存放 Tomcat 执行时的日志

5、webapps：存放 Tomcat 默认的 Web 应用部署目录

6、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 

jvm

概述：

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，解释或编译成本地机器码，以便计算机能够执行它，jvm还提供好了内存管理、垃圾回收，线程管理、确保Java程序不同平台可以有一致性的功能

jva优化：

catalina.sh：就是servlet代码

-java_OPTS="$JAVA_OPTS

1、PS Eden Space： 是堆内存中的一部分，用于存储新创建的对象。在这里，初始值、总计和最大值都相同，

2、PS Old Gen（堆内存）：是堆内存中的另一部分，用于存储长时间存活的对象。这里的已使用量为0，

3、PS Survivor Space：是堆内存中的一部分，用于存储在Eden Space和Old Gen之间存活的对象

4、Code Cache： Code Cache 是非堆内存中的一部分，用于存储已编译的代码

5、Compressed Class Space：是非堆内存中的一部分，用于存储已压缩的类定义。

6、Metaspace： 是非堆内存中用于存储类元数据的区域

Tomcat 配置 JVM 参数

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

参数说明：

1、-server：一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳

2、-Xms：初始Java初始化堆的大小，是分配JVM的最小内存，cpu性能高时此值应设的大一些

3、-Xmx：最大Java堆的大小，是分配JVM的最大内存，取决于硬件物理内存的大小， 建议-Xms与-Xmx设成一样的值，均设为物理内存的一半。 其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小而浪费资源。

4、-Xmn：新生代的内存大小，官方推荐配置为整个堆的 3/8

5、-XX:ParallelGCThreads：配置并行收集器的线程数，即：同时有多少个线程一起进行垃圾回收， 此值建议配置与 CPU 数目相等。

6、-XX:PermSize：设置非堆内存初始值，即持久代内存大小，默认是物理内存的1/4

7、-XX:MaxPermSize：最大非堆内存的大小，即最大持久代内存大小，默认是物理内存的1/4

8、-Djava.awt.headless=true：免避在 Linux/Unix 环境下 Web 网页不能正常显示图片

9、-XX:+DisableExplicitGC：禁止调用System.gc()，防止误调用gc方法导致系统的 JVM 大起大落而使系统响应时间严重降低。

堆区进一步细化分为：新生代、中生代、老生代。

java中每新new一个对象所占用的内存空间就是新生代的空间，

当java垃圾回收机制对堆区进行资源回收后，那些新生代中没有被回收的资源将被转移到中生代， 中生代的被转移到老生代。

释义："ajp-nio-8009

解释："ajp-nio-8009" 表示Tomcat服务器已经设置了一个监听在8009端口上的AJP连接器， 用于与其他服务器或代理进行通信。这通常是用来优化网站的性能和可靠性，以及实现负载均衡和反向代理等功能。

ajp-nio: 这是连接器的类型。"ajp" 表示使用 AJP 协议，而 "nio" 表示使用 NIO 技术进行异步非阻塞通信

8009: 这是连接器监听的端口号。在这种情况下，"8009" 表示连接器正在监听的端口号。

AJP 协议通常用于将Tomcat服务器与前端的Web服务器（如Apache HTTP Server）进行连接， 以提供负载均衡和高效的请求转发。NIO 技术允许非阻塞的I/O操作，提高了服务器的并发处理能

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

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 / ；

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Tomcat 优化

原因：

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：

【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。

【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：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。

【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

以上是一些常用的配置参数，还有好多其它的参数设置，还可以继续深入的优化，HTTP Connector 与 AJP Connector 的参数属性值，

常见的MIME类型

文本： text/plain、text/html、text/css、text/javascript

图像： image/jpeg、image/png、image/gif

音频： audio/mpeg、audio/ogg、audio/wav

视频： video/mp4、video/webm、video/quicktime

应用程序： application/pdf、application/json、application/xml