Tomcat服务部署与优化

目录

一、Tomcat简介

1.1 Tomcat的三大核心组件

1.2 Java Servlet

1.3 JSP全称Java Server Pages

1.4 Tomcat 功能组件结构

1.5 Tomcat 请求过程

1.6 基于配置文件讲解Tomcat请求过程

二、Tomcat服务部署

2.1 关闭防火墙 

2.2 安装jdk

2.3 设置jdk环境变量

2.4 安装Tomcat

2.5 用浏览器访问tomcat的默认主页http://192.168.63.20:8080

2.6 优化tomcat的启动速度

2.7 主要存放目录说明

2.7-1主要目录说明

​编辑

2.8 将tomcat添加到服务

三、 tomcat虚拟主机配置

3.1 创建 mayinbin 和 fanlei 项目目录和文件 

3.2 修改 Tomcat 主配置文件 

3.3 客户端浏览器访问验证

四、tomcat优化

本章总结

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一、Tomcat简介

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。

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 Apache 或者 Nginx 这些 Web 服务器一样，具有处理 HTML 页面的功能，然而由于其处理静态 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。

1.1 Tomcat的三大核心组件

Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个

（1）Web 容器：完成 Web 服务器的功能。
（2）Servlet 容器：名字为 catalina，用于处理 Servlet 代码。
（3）JSP 容器：用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码。

因此 Tomcat 是 Web 应用服务器，也是一个 Servlet/JSP 容器。Tomcat 作为 Servlet 容器，负责处理客户请求，把请求传送给 Servlet，并将 Servlet 的响应传送回给客户。

• web容器：1、接受、响应请求  2 、 展示动态页面
• JSP容器：翻译java--->servlet
• Serverlet容器：借助于catalina来执行servelet代码（动态任务执行的标准格式）

1.2 Java Servlet

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。

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。

1.3 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。

1.4 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 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。

1.5 Tomcat 请求过程

1、用户在浏览器中输入网址通过80端口请求nginx，nginx通过反向代理将请求发送到本机端口 8080，被在那里监听的 Connector（Coyote前端页面和HTTP/1.1协议） 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。（这一步为Web容器作用）

2、Engine响应请求并分发给不同的虚拟主机也就是站点(Host)，站点确认后调用Context确定相应的url路径并找到index.jsp文件，将其中的JAVA代码翻译成servlet代码，之后被wrapper封装给servlet容器（这一步为JSP容器的作用）。最后在servlet容器中，通过catalina脚本执行代码，并将执行结果封装成HttpServletResponse对象返回给Context（servlet容器的作用）。

3、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。

1.6 基于配置文件讲解Tomcat请求过程

假设来自客户的请求为： http://localhost:8080/wsota/wsota_index.jsp 

1. 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得 
2. Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应 
3. Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host 
4. Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机） 
5. localhost Host获得请求/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有Context 
6. Host匹配到路径为/wsota的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理） 
7. path="/wsota"的Context获得请求/wsota_index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet 
8. Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类 
9. 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法 
10. Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host 
11. Host把HttpServletResponse对象返回给Engine 
12. Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector 
13. Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser 

二、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。

将软件包拖到/opt/目录下

2.1 关闭防火墙 

[root@mayinbin opt]#: systemctl stop firewalld
[root@mayinbin opt]#: systemctl disable firewalld
[root@mayinbin opt]#: setenforce 0

2.2 安装jdk

[root@mayinbin opt]#: cd /opt/
[root@mayinbin opt]#: rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm         #查看指定文件的文件列表
[root@mayinbin opt]#: rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
[root@mayinbin opt]#: java -version                            #显示当前运行环境版本

2.3 设置jdk环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64        #输出定义java的工作目录

export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar    #输出指定java所需类文件

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH                     #输出重新定义环境变量

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

科普小知识：

• 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 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

编写一个java文件进行验证 

2.4 安装Tomcat

[root@mayinbin opt]#: cd /opt/
[root@mayinbin opt]#: ls
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  Hello.class  Hello.java  jdk-8u201-linux-x64.rpm  rh
[root@mayinbin opt]#: tar zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
[root@mayinbin opt]#: mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

启动tomcat

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

netstat -natp | grep 8080

2.5 用浏览器访问tomcat的默认主页http://192.168.63.20:8080

2.6 优化tomcat的启动速度

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 

2.7 主要存放目录说明

ll /usr/local/tomcat/

2.7-1主要目录说明

conf目录下几个重要的文件

• 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; 

2.8 将tomcat添加到服务

1. #先关闭服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
 
2. #添加用户设置属主属组
useradd -s /sbin/nologin tomcat
chown -R tomcat:tomcat /usr/local/tomcat
 
3. #新建服务文件
vim /etc/systemd/system/tomcat.service
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target
 
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
RestartSec=3
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
 
4. #重新加载服务，并开启，查看是否成功启动
systemctl daemon-reload
systemctl start tomcat
ss -ntap |grep 8080

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

3.1 创建 mayinbin 和 fanlei 项目目录和文件 

[root@mayinbin webapps]#: mkdir /usr/local/tomcat/webapps/myb
[root@mayinbin webapps]#: mkdir /usr/local/tomcat/webapps/zf
[root@mayinbin webapps]#: echo "This is myb page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/myb/index.jsp
[root@mayinbin webapps]#: echo "This is zf page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/zf/index.jsp

3.2 修改 Tomcat 主配置文件 

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

   

[root@mayinbin webapps]#: systemctl restart tomcat.service 
[root@mayinbin webapps]#: netstat -anpt | grep 8080

3.3 客户端浏览器访问验证

[root@mayinbin webapps]#: echo "192.168.63.20 www.myb.com www.zf.com" >> /etc/hosts

访问http:www.myb.com:8080页面显示的是This is myb page\! 

访问http:www.zf.com:8080页面显示的是This is zf page\! 

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。

Tomcat配置文件常用优化参数
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。
connection Timeout	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，可以参考官方文档的详细说明进行学习。

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

本章总结

本章主要阐述了tomcat的介绍及核心组件、功能组件的结构、tomcat的服务部署，主要目录说明以及tomcat虚拟主机如何配置，还有tomcat的优化