Tomcat 部署及优化

一:Tomcat 概述

1.1:Tomcat 介绍
  • 免费的、开放源代码的Web应用服务器
  • Apache软件基金会(Apache Software Foundation)Jakarta项目中的一个核心项目
  • 由Apache、Sun和一些公司及个人共同开发而成
  • 深受Java爱好者的喜爱,并得到部分软件开发商的认可
  • 目前比较流行的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。

1.2:Tomcat 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。

JavaServlet

Servlet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。

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。

1.3:Tomcat 请求处理

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。

1.4:Tomcat 功能组件结构

Tomcat核心组件有6个,分别为Tomcat有Server、Service、Connector、Engine、Host和Context等

1:Server

Server元素在最顶层,代表整个Tomcat容器,因此它必须是server.xml中唯一一个最外层的元素。一个Server元素中可以有一个或多个Service元素。

Server的主要任务,就是提供一个接口让客户端能够访问到这个Service集合,同时维护它所包含的所有的Service的声明周期,包括如何初始化、如何结束服务、如何找到客户端要访问的Service。

2:Service

Service的作用,是在Connector和Engine外面包了一层,把它们组装在一起,对外提供服务。一个Service可以包含多个Connector,但是只能包含一个Engine;其中Connector的作用是从客户端接收请求,Engine的作用是处理接收进来的请求。Tomcat可以提供多个Service,不同的Service监听不同的端口。

3:Connector

Connector的主要功能,是接收连接请求,创建Request和Response对象用于和请求端交换数据;然后分配线程让Engine来处理这个请求,并把产生的Request和Response对象传给Engine。通过配置Connector,可以控制请求Service的协议及端口号。

4:Engine

Engine组件在Service组件中有且只有一个;Engine是Service组件中的请求处理组件。Engine组件从一个或多个Connector中接收请求并处理,并将完成的响应返回给Connector,最终传递给客户端。

实际上,Engine、Host和Context都是容器,但它们不是平行的关系,而是父子关系:Engine包含Host,Host包含Context。

5:Host

Host是Engine的子容器。Engine组件中可以内嵌1个或多个Host组件,每个Host组件代表Engine中的一个虚拟主机。Host组件至少有一个,且其中一个的name必须与Engine组件的defaultHost属性相匹配。

Host虚拟主机的作用,是运行多个Web应用(一个Context代表一个Web应用),并负责安装、展开、启动和结束每个Web应用。

6:Context

Context元素代表在特定虚拟主机上运行的一个Web应用。每个Web应用基于WAR文件,或WAR文件解压后对应的目录(这里称为应用目录)。Context是Host的子容器,每个Host中可以定义任意多的Context元素。

1.5: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。

二:Tomcat 服务部署

2.1:案例环境

名称

说明

系统版本

CentOS7.9(64位)

Tomcat 版本

9.0.8

jdk版本

1.8.0_171

服务器IP地址

192.168.10.101 6G 内存

Windows 客户端IP地址及其配置

192.168.10.10 8G 内存

主机名

localhost.localdomain

Firewalld

关闭

Selinux

禁用

Jmeter 版本

3.1

2.2:下载并安装 JDK

1:安装JDK

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

[root@localhost ~]# rpm -ivh jdk-8u171-linux-x64.rpm

2:设置 jdk 的环境变量

[root@localhost ~]# vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64

export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

[root@localhost ~]# source /etc/profile

[root@localhost ~]# java -version

java version "1.8.0_171"

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_171-b11)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.171-b11, mixed mode)

2.3:安装启动 Tomcat
1:安装 Tomcat 服务

[root@localhost ~]# tar zxvf apache-tomcat-9.0.8.tar.gz

[root@localhost ~]# mv apache-tomcat-9.0.8 /usr/local/tomcat

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep java

tcp6       0      0 127.0.0.1:8005          :::*                    LISTEN      9591/java           

tcp6       0      0 :::8009                 :::*                    LISTEN      9591/java           

tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      9591/java

备注:

8005端口是用于命令行关闭Tomcat服务

8009 Tomcat服务器通过Connector连接器组件与客户程序建立连接使用的端口

8080是Tomcat的web服务端默认口号

浏览器打开 http://192.168.10.101:8080 进行访问会出现 Tomcat 主页

2:优化 Tomcat 服务启动时间

[root@localhost ~]# vim /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64/jre/lib/security/java.security securerandom.source=file:/dev/urandom ##已经存在该参数

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

3:Tomcat 目录结构

[root@localhost ~]# ll /usr/local/tomcat/

总用量 92

drwxr-x---. 2 root root  4096 6月  11 08:04 bin

drwx------. 3 root root   254 6月  11 08:04 conf

drwxr-x---. 2 root root  4096 6月  11 08:04 lib

-rw-r-----. 1 root root 57092 4月  28 2018 LICENSE

drwxr-x---. 2 root root   197 6月  11 08:04 logs

-rw-r-----. 1 root root  1804 4月  28 2018 NOTICE

-rw-r-----. 1 root root  6852 4月  28 2018 RELEASE-NOTES

-rw-r-----. 1 root root 16246 4月  28 2018 RUNNING.txt

drwxr-x---. 2 root root    30 6月  11 08:04 temp

drwxr-x---. 7 root root    81 4月  28 2018 webapps

drwxr-x---. 3 root root    22 6月  11 08:04 work

备注:

  • bin 目录:用于存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件,比较常用的是 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh 三个文件。
  • conf 目录:用于存放 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。
  • lib 目录:用于存放 Tomcat 服务器的 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 目录:用于存放 Tomcat 日志。
  • temp 目录:用于存放 Tomcat 运行时产生的文件。
  • webapps 目录:用于存放项目资源的目录。
  • work 目录:是 Tomcat 工作目录,一般清除 Tomcat 缓存的时候会使用到。

三:Tomcat 配置与优化

3.1:虚拟主机配置

1:创建 www bbs 项目目录和文件

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/www

[root@localhost ~]# echo "This is www page\!"> /usr/local/tomcat/webapps/www/index.jsp

 

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/bbs

[root@localhost ~]# echo "This is bbs page\!"> /usr/local/tomcat/webapps/bbs/index.jsp

2:修改 Tomcat 主配置文件

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

      www.test.com"  appBase="/usr/local/tomcat/webapps"

            unpackWARs="true" autoDeploy="true">

        

        

               prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"

               pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />

      

      bbs.test.com"  appBase="/usr/local/tomcat/bbs"

            unpackWARs="true" autoDeploy="true">

        

        

               prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"

               pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />

      

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

备注:

  • bbs.test.com"  appBase="/usr/local/tomcat/webapps"

  • name="bbs.test.com"  网站的服务名称,做基于域名的虚拟主机时,这个参数需要设置如果要做基于端口的虚拟主机,此处的值应修改为原来的localhost

  • appBase="/usr/local/tomcat/webapps"    站点目录,这个位置可以不用修改

  • path=""   虚拟目录的目录名,URL/path,指的是斜杠后跟的字符串
  • reloadable="true"  reloadable=true时 当web.xml或者class有改动的时候都会自动重新加载不需要从新启动服务

3:虚拟主机访问测试

客户端绑定两个域名需要写入本机 hosts

备注:

tomcat可以实现基于域名的虚拟主机、基于端口的虚拟主机

Tomcat不支持基于IP的虚拟主机

3.2:Tomcat 优化

1:Tomcat 配置文件参数优化

2:jmeter 压测工具

bin文件夹下jmeter.bat文件是启动脚本

添加线程组线程数4,循环次数10000

添加http请求

添加监听器

配置完成后点击上方启动按钮

(1)优化前测试

(2)优化参数

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

    

               connectionTimeout="20000"

               redirectPort="8443"

               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,tex t/plain,image/gif,image/jpg,image/png" />

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

(3)优化后测试

1)Label:每个 JMeter 的 element(例如 HTTP Request)都有一个 Name 属性,label显示的就是 Name 属性的值   

2)#Samples:表示你这次测试中一共发出了多少个请求,如果模拟10个用户,每个用户迭代10次,那么这里显示100,这里显示的应该是150000而不是172649,之所以是172649,是因为我中间点击停止,然后又再原来的基础上重新开始执行。  

3)Average:平均响应时间——默认情况下是单个 Request 的平均响应时间,当使用了 Transaction Controller 时,也可以以Transaction 为单位显示平均响应时间   

4)Median:中位数,也就是 50% 用户的响应时间   

5)90% Line:90% 用户的响应时间   

 

6)Min:最小响应时间   

7)Max:最大响应时间   

8)Error%:本次测试中出现错误的请求的数量/请求的总数   

9)Throughput:吞吐量——默认情况下表示每秒完成的请求数(Request per Second),当使用了 Transaction Controller 时,也可以表示类似 LoadRunner 的 Transaction per Second 数   

10)KB/Sec:每秒从服务器端接收到的数据量,相当于LoadRunner中的Throughput/Sec   
这里我们可以看到,在这172649多次的访问之中,tomcat的访问出错率是0.15%,即大概有100多次的请求是由于忙碌而失败了的。当然,这只是一个参考,具体还要根据软硬件的条件才能最终确定下来。

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