Tomcat最初是由Sun的软件架构师詹姆斯•邓肯•戴维森开发的。后来他帮助将其变为开源项目,并由Sun贡献给Apache软件基金会。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,是开发和调试JSP程序的首选。对于一个初学者来说,可以这样认为,当在一台机器上配置好Apache服务器,Tomcat是Apache服务器的扩展,但运行时它是独立运行的,所以当运行Tomcat时,它实际上作为一个与Apache独立的进程单独运行的。
主要介绍以下几部分内容:
Tomcat结构体系
Tomcat监控
Tomcat调优
JVM调优
日志文件分析
Tomcat结构体系
在介绍Tomcat监控与调优前我们先来介绍一下Tomcat的结构体系,Tomcat的结构通常包括:Context、Connector、Host、Engine、Service、Server和Listener这几部分组成。如图所示。
这些组件主要是通常server.xml文件来配置。默认情况下server.xml文件主要包含以下配置内容。
type="org.apache.catalina.UserDatabase" description="Userdatabasethatcanbeupdatedandsaved" factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory" pathname="conf/tomcat-users.xml"/> connectionTimeout="20000" redirectPort="8443"/> resourceName="UserDatabase"/> unpackWARs="true"autoDeploy="true"> prefix="localhost_access_log."suffix=".txt" pattern="%h%l%u%t"%r"%s%b"/> 1)Context 上下文是一组内部的元素,称之为容器。表示单个web应用程序,Tomcat在加载应用程序时会自动实例化和配置标准化一些信息。\WEB-INF\web.xml文件中定义的属性也会被处理,并作为配置的一部分,在应用程序中使用。 2)Connector 连接器用来处理与客户端通讯,Tomcat支持多种连接器,例如我们使用的最多的HTTP连接器和AJP连接器。 默认情况下Tomcat就已经配置了HTTP连接器,并且端口号为8080 即默认为http://localhost:8080这个URL地址。需求注意的是所有应用程序都是通过此连接的单个实例,在发送请求时会实例化一个线程来完成,这个线程在请求期间一直保持在连接器中活动。 connectionTimeout表示连接超时时间,默认值为20000,表示20000秒内会话没有活动那么就终止该连接,redirectPort表示安全套接字SSL传输的端口号8443。 通常在配置文件中还会看到AJP连接器,如果处理一些动态web页面,并且允许纯HTML服务器处理静态页面的请求,这样可以提升高处理请求的效率,但现在一般用的比较少,因为现在的Tomcat服务器本身就很快了,所以如果不需要这个连接器的话,可以将这个连接器注释掉。 3)Host Host表示定义的主机,用于与Tomcat服务器进行关联的,当然如何联系的主要是通过域名与IP地址映射规则来确定的。一个服务器可以定义多个主要。 例如,如果已经注册域chuansinfo.com,则可以定义主机名 如w1.chuansinfo.com w2.chuansinfo.com。 Tomcat默认的主机名为localhost,localhost和你计算机的关联是通过一条记录来实现的,这条记录写在 C:\\Windows\\System32\\drivers\\etc\\hosts文件中。 Host中“appBase”参数定义了我信发布应用程序所在的目录位置,当我们外部使用URL来访问该服务器时,其实是直接访问了appBase对应的目录,以上面的server.xml文件配置为例。 如果输入的URL地址为http://localhost:8080 那么相当访问的地址为 http://localhost:8080/webapps 这个目录下的索引文件。 Host中“unpackWARs”参数表示对WAR文件处理的方法 如果设置为“true”,表示如果是WAR文件放到appBase目录中时,Tomcat自动将其扩展成一个普通的文件;如果设置为“false”,则应用程序会直接从WAR文件运行,这样会影响运行的速度,因为Tomcat服务器在运行该文件时必须先解压WAR文件。 Host中“autoDeploy”参数如果设置为“true”,那表示放在appBase目录下的程序会自动部署。 4)Engine Engine属于全局引擎容器。它主要是把不同JVM的全局引擎容器内的所有应用都抽象成集群,让它们能在不同的JVM之间互相通信,会话同步,集群部署得以实现。Engine用于处理连接器中的所有请求,并将响应结果返回到客户商端,当然后连接器可能会有多个。 Engine容器中包含一个或多个Host组件,每个Host组件的内容在上面内容中有介绍,每个Host组件相当于一个虚拟机。Engine引擎还会Container,这是容器的父接口,连接器的请求是通过这个父接口传入请求的。 Engine容器主要包括的组件:Host组件、AccessLog组件、Pipeline组件、Cluster组件、Realm组件、LifecycleLister组件和Log组件。 5)Service Service组件可以看成Tomcat内的不同服务的抽象,将一个或多个连接器绑定到一个引擎上,Tomcat默认配置服务为Catalina,一般情况下我们不会对Service进行自新修改或定义。 Service组件下又包括两类组件: 若干个Connector组件和Executor组件。Connector组件负责监听某端口的客户请求,不同的端口对应不同的Connector。Executor组件在Service抽象层面提供了线程池,让Service下的组件可以共用线程池。 6)Server Server组件可以看成Tomcat的运行实例的抽象,是最顶层的组件,它可以包含一个或多个Services。 Server组件包含6个监听器组件: AprLifecycleListener监听器 JasperListener监听器 JreMemoryLeakPreventionListener监听器 GlobalResourcesLifecycleListener监听器 ThreadLocalLeakPreventionListener监听器 和NamingContextListener监听器。 还包括GlobalNamingResources组件 ServerSocket组件和Service组件。 7)Listener 侦听器是一个Java对象,通过实现 org.apache.catalina.LifecycleListener接口来控制 侦听器主要是用于侦听客户端提交的请求信息,它能够以下特定事件。 AprLifecycleListener 这个侦听器可以很好的侦听 APR(ApahcePortableRuntime) APR库可以更好的提高Tomcat服务操作系统的性能。 jasperlister JSP侦听器它是JSP引擎。这个监听器可以对已更新的JSP文档重新编译。 JreMemoryLeakPreventionListener: 这个侦听器主要用于处理可能导致内存泄漏的情况。 GlobalResourcesLifecycleListener: 主要是负责侦听管理实例化与全局 Java命名和目录接口(JNDI)的关联。 ThreadLocalLeakPreventionListener: 与JreMemoryLeakPreventionListener侦听器类似,也用于处理内存泄漏的情况。 上面描述的是Tomcat的结构体系,下面我们来介绍Tomcat的工作原理,Tomcat的工作原理如图所示。 Tomcat工作原理的具体步骤如下: 1.用户点击网页时,客户端会将请求发送到本机端口8080 被在那里监听的CoyoteHTTP/1.1Connector获得。 2.Connector连接器把该请求交给它所在的Service的Engine来处理,并等待Engine的回应的结果。 3.Engine获得请求的资源,如index.jsp,匹配所有的虚拟主机Host。 4.Engine匹配到名为localhost的Host(就算匹配不到也会把请求交给该Host处理,因为该Host被定义为该Engine的默认主机) 名为localhost的Host获得请求资源的信息,如/test/index.jsp,匹配它所拥有的所有的Context。 Host匹配到路径为/test的Context(如果匹配不到就把该请求交给路径名为“”的Context去处理)。 5.path=“/test” Context获得请求/index.jsp 在它的mappingtable中寻找出对应的Servlet。Context匹配到URLPATTERN为*.jsp的Servlet,对应于JspServlet类。 6.构造HttpServletRequest对象 HttpServletResponse对象 作为参数调用 JspServlet的doGet()或doPost() 执行业务逻辑、数据存储等程序。 7.Context把执行完之后的 HttpServletResponse对象返回给Host。 8.Host把HttpServletResponse对象返回给Engine。 9.Engine把HttpServletResponse对象返回Connector。 10.Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser。