Tomcat部署与优化

一、Tomcat概述：

    Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，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，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。

二、Tomcat核心三大组件：

  2.1 web：

     完成web服务器功能（管理web动态页面）

   web  -----> 可以通过http(s)来访问的一个页面 -----> 进入web容器(封装了一组文件) -----> 进入指定index.jsp文件

  2.2 servlet容器:

  ervlet 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。

  2.3 JSP容器:

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。

三、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。
  3.1 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：

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。 

  四、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。
 

五、Tomcat的配置文件：

/usr/local/tomcat/conf  目录

六、tomcat优化：

 6.1 配置文件优化：

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

 
 
#minSpareThreads: 空闲线程的最小数量，用于处理请求。
#enableLookups: 是否启用DNS反向解析。当设置为false时，请求将不会被解析为主机名。
#disableUploadTimeout: 是否禁用上传超时，即设置连接不会在上传期间超时。
#acceptCount: 当所有线程都在忙碌时，可以排队等待处理的请求数量。
#maxThreads: Tomcat可以创建的最大线程数。
#processorCache: 连接器可以缓存的最大处理器数。
#URIEncoding: URI的字符编码。
#compression: 是否启用响应内容压缩。
#compressionMinSize: 响应内容压缩的最小大小。
#compressableMimeType: 可以被压缩的MIME类型列表。
 
#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
#MIME类型在确保互联网上的不同类型文件被软件和应用程序正确解释和处理方面发挥着关键作用！

redirectPor    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

6.2 内核参数优化：

   文件句柄（File Handle）是操作系统用于跟踪和管理打开的文件或资源的数据结构。
在操作系统中，每个打开的文件、网络连接、设备等都会被分配一个唯一的句柄，
操作系统通过这个句柄来标识和访问这些资源。

  句柄数是指操作系统能够同时管理的句柄的数量。在一个计算机系统中，许多应用程序和进程需要打开和使用文件、网络连接等资源。每个资源都需要一个句柄来进行操作。
如果系统的句柄数限制太低，就可能导致应用程序无法打开足够的文件、网络连接或其他资源，
从而影响系统的性能和可用性。

  因此，调整句柄数的设置是确保系统能够处理并发连接和资源请求的重要一环。
在高负载的服务器环境中，适当地增加句柄数的限制可以提高系统的并发能力和性能。
但是过于激进地增加句柄数可能会消耗过多的系统资源，因此需要根据实际需求和硬件配置进行调整。

sysctl -a |grep fs.file-max
 
###查询出的文件句柄数量上限。

#永久配置：
 
#注意：设置保存后，需要重新ssh连接才会看到配置更改的变化
vim  /etc/security/limits.conf
# 65535 为Linux系统最大打开文件数
* soft nproc 65535 
* hard nproc 65535 
* soft nofile 65535 
* hard nofile 65535
 
* soft nproc 65535： 最大进程数软限制为 65535，即可以使用 ulimit -u 命令查看和修改的值。
* hard nproc 65535： 最大进程数硬限制为 65535，即最大可分配的进程数。
* soft nofile 65535：最大打开文件数软限制为 65535，即可以使用 ulimit -n 命令查看和修改的值。
* hard nofile 65535：最大打开文件数硬限制为 65535，即最大可分配的文件数。
#这里使用的通配符 * 表示对所有用户生效。

 

6.3 jvm优化：

新生代（Young Generation）：新生代是Java堆内存的一部分，用于存放刚刚被创建的对象。在Java程序中，有很多对象是很快被创建和销毁的，这些短时间存活的对象会被分配到新生代中。
新生代又可以细分为三个部分：Eden区（Eden Space）和两个Survivor区（Survivor Space，通常是S0和S1）。
新对象首先被分配到Eden区，当Eden区满了之后，会触发Minor GC（年轻代垃圾回收），将存活的对象复制到其中一个Survivor区，同时清理不再使用的对象。经过多次Minor GC后，仍然存活的对象会被移到老年代。

老年代（Old Generation）：老年代是Java堆内存的另一部分，用于存放长时间存活的对象。在Java程序中，有一些对象会被频繁使用，并且存活时间很长，这些长时间存活的对象会被移到老年代中。
老年代的内存空间通常比较大，因为其中存放的对象有较长的生命周期。当老年代的内存空间不足时，会触发Major GC（老年代垃圾回收），对老年代进行整理和清理，以释放不再使用的对象。
总结：

新生代：每一个新建的对象占用的空间
中生代：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
老年代：中生代没有被回收的就是老年代
 合理设置新生代和老年代的大小以及选择合适的垃圾回收器，可以提高Java应用程序的性能和垃圾回收效率。

 6.3.1 优化模板：

环境规格以 2C4G 为例
 
配置添加在 Tomcat 的 bin 目录下 catalina.sh 里，位置在 cygwin=false 前。
 
vim /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh
......
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/tomcat/temp/oom.hprof -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitGC" 
 
cygwin=false

6.3.2 参数详解及注意事项：

 -server：一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳
-Xms：堆内存的初始大小，是分配JVM的初始内存，默认为物理内存的1/64。一般来讲，此值设的大点，程序会启动的快一点。
-Xmx：堆内存的最大大小，是分配JVM的最大内存，默认为物理内存的1/4。如果程序运行需要占用更多的内存，超出了这个设置值，就会抛出OutOfMemory异常。
  注意：

建议-Xms与-Xmx设成一样的值，均设为物理内存的一半。其目的是为了避免在java每次GC（垃圾回收机制清理堆区）后需要重新调整堆的大小而浪费资源。

-Xmn：堆内新生代的大小，通过这个值也可以得到老生代的大小：-Xmx减去-Xmn。官方推荐配置为整个堆的 3/8。
-Xss：设置每个线程可使用的内存大小，即栈的大小。一般情况下，设置256k就足够了，此配置将会影响此进程中并发线程数的大小。
-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。当 CPU 数量小于8，此值建议配置等于 CPU 数量。
-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
-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
  注意：

XMX和XMS设置一样大，MaxPermSize和MinPermSize设置一样大，这样可以减轻伸缩堆大小带来的压力
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：表示当JVM发生OOM时，自动生成DUMP文件
-XX:HeapDumpPath：表示生成DUMP文件的路径
-XX:+UseParNewGC：对新生代采用多线程并行回收，缩短垃圾收集的时间
-XX:+UseConcMarkSweepGC：并发标记清除收集器，它是老年代的收集算法，缩短垃圾收集的时间
-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。
-Djava.awt.headless=true：免避在 Linux/Unix 环境下 Web 网页不能正常显示图片
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled：启用并行标记，降低标记停顿
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：这两个参数默认值就是这样的，表示触发FullGC时压缩堆，优化内存碎片
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70：在应用程序使用70％完内存后开始CMS垃圾收集
 

七、Tomcat虚拟主机：

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

1.创建 kgc 和 benet 项目目录和文件
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/wzw   
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/dsj
echo "This is kgc page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/wzw/index.jsp
echo "This is benet page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/dsj/index.jsp
 
2.修改 Tomcat 主配置文件 server.xml
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--删除localhost主机
--165行前--插入

	
   
 

	

 
 
#重启服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
 
3.客户端浏览器访问验证
echo "192.168.233.71 www.kgc.com www.benet.com" >> /etc/hosts

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
Contex：
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