是汤姆猫还是卡特琳娜？Tomcat的详细介绍

MrHOPE
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Tomcat

什么是Tomcat

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，是 Apache 软件基金会的 Jakarta 项目中的一个核心项目，由 Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。

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。

Tomcat的构成

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。

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什么是 servlet？

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。

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。

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。

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。

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tomcat安装部署步骤

下载并安装JDK

  • 1、JDK是Java语言的软件开发工具包
  • 2、JDK是Tomcat运行的必要环境
  • 3、根据计算机硬件配置，选择安装包
 1. #关闭防火墙
 systemctl disable --now firewalld
 setenforce 0
  
 2. #将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下。
 apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
 jdk-8u201-linux-x64.rpm
  
 3. #切换至/opt下，安装JDK
 cd /opt
 rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
 ​
 4. #设置JDK环境变量
 #/etc/profiled.d目录下存放着profile文件中调用的变量，所以我们在该目录下新建一个java的变量脚本，让profile调用即可。
 vim /etc/profile.d/java.sh
 export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64    #定义环境变量
 export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre                   #定义环境变量
 export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib  #定义环境变量
 export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH   
 #修改系统变量，将定义的变量加入全局，并且在原先的PATH路径变量前面，因为我们已经有了131版本的JDK，如果放在PATH后面，会优先找到131的JDK文件（linux查找可执行文件是根据PATH变量从左往右查找，找到即停止。

 source /etc/profile.d/java.sh     #刷新文件，使立即生效
 java -version                     #再次查看JDK版本

 --------------------------------小知识-------------------------------------------------------------------
 CLASSPAT ：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。
 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。
 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------

写一个java代码测试java是否安装完成：

 #使用文本工具编写java源代码
 vim Hello.java
 public class Hello {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Hello World!");
    }
 }
 ​
 #对源代码进行编译
 javac Hello.java
 ​
 #执行
 java Hello

安装并启动tomcat

 1. #安装tomcat
 cd /opt
 tar zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz    #解压tomcat安装包
 #将解压后的源码包目录拷贝至/usr/local/下并重命名为tomcat
 mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
 ​
 2. ##启动tomcat ##（去bin目录下）
 #后台启动
 /usr/local/tomcat/bin/startup.sh
 或
 /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start
 ​
 #前台启动
 /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run
 ​
 netstat -natp | grep 8080
 ​
 3. #浏览器访问测试
 浏览器访问Tomcat的默认主页 http://192.168.235.10:8080
 ​
 ​
 #启动Tomcat的方法：
 startup.sh          #后台启动tomcat
 catalina.sh start   #后台启动tomcat
 catalina.sh run     #前台启动 tomcat
 #关闭Tomcat的方法：
 shutdown.sh      关闭tomcat
 #查看tomcat是否启动：
 netstat ss ps jps

tomcat常用文件

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

优化tomcat启动速度

第一次启动tomcat可能会发现Tomcat启动很慢，如果/dev/random中的随机数不足，默认情况下可能会需要几十秒，可以修改jdk参数进行改。

/dev/urandom，它可以作为生成较低强度密码的伪随机数生成器，不建议用于生成高强度长期密码。

 vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
 --117行--修改这一行
 securerandom.source= file:/dev/urandom

小知识：

●tomcat 启动慢的原因是随机数产生遭到阻塞，遭到阻塞的原因是：熵池大小 。

●/dev/random：
阻塞型，读取它就会产生随机数据，但该数据取决于熵池噪声，当熵池空了，对/dev/random 的读操作也将会被阻塞。

●/dev/urandom：
非阻塞的随机数产生器，它会重复使用熵池中的数据以产生伪随机数据。
这表示对/dev/urandom的读取操作不会产生阻塞，但其输出的熵可能小于/dev/random的。
它可以作为生成较低强度密码的伪随机数生成器，不建议用于生成高强度长期密码。

●Linux内核采用熵来描述数据的随机性。熵（entropy）是描述系统混乱无序程度的物理量，
一个系统的熵越大则说明该系统的有序性越差，即不确定性越大。
在信息学中，熵被用来表征一个符号或系统的不确定性，熵越大，表明系统所含有用信息量越少，不确定度越大。
计算机本身是可预测的系统，因此，用计算机算法不可能产生真正的随机数。但是机器的环境中充满了各种各样的噪声，
如硬件设备发生中断的时间，用户点击鼠标的时间间隔等是完全随机的，事先无法预测。
Linux内核实现的随机数产生器正是利用系统中的这些随机噪声来产生高质量随机数序列。
内核维护了一个熵池用来收集来自设备驱动程序和其它来源的环境噪音。
理论上，熵池中的数据是完全随机的，可以实现产生真随机数序列。
为跟踪熵池中数据的随机性，内核在将数据加入池的时候将估算数据的随机性，这个过程称作熵估算。
熵估算值描述池中包含的随机数位数，其值越大表示池中数据的随机性越好。

 ​
 /dev/random  随机数
 /dev/urandom  伪随机数

配置虚拟主机

基于端口

修改配置文件

[root@server1 ~]# vi /usr/local/tomcat8/conf/server.xml
</Service>
    <Service name="Catalina">
         <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
                       connectionTimeout="20000"
                       redirectPort="8443" />
      <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="jvm1">
        <Host name="www.test2.com"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <Context docBase="/web/webapp1/test2" path="" reloadable="false" />
        </Host>
      </Engine>
    </Service>
</Server>

[root@server1 ~]# tomcatdown
[root@server1 ~]# tomcatup

[root@server1 ~]# netstat -anpt | grep 8080 ###查看8080端口是否开启
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      51036/java
[root@server1 ~]# netstat -anpt | grep 8081 ###查看8081端口是否开启
tcp6       0      0 :::8081                 :::*                    LISTEN      51036/java

基于域名

  1. 创建主页并修改主页内容
[root@server1 ~]# mkdir -p /web/webapp1/test1
[root@server1 ~]# mkdir -p /web/webapp1/test2
[root@server1 ~]# vi /web/webapp1/test1/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("Welcome to test site,http://www.test1.com");%>
<div>动态页面</div><br/><img src="a.jpg">
</body>
</html>

[root@server1 ~]# vi /web/webapp1/test2/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("Welcome to test site,http://www.test2.com");%>
<div>动态页面</div><br/><img src="b.jpg">
</body>
</html>
  1. 修改Tomcat主配置文件
[root@server1 ~]# vi /usr/local/tomcat8/conf/server.xml
       <Host name="www.test1.com"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <Context docBase="/web/webapp1/test1" path="" reloadable="false" />
      </Host>

       <Host name="www.test2.com"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <Context docBase="/web/webapp1/test2" path="" reloadable="false" />
      </Host>

[root@server1 ~]# tomcatdown
[root@server1 ~]# tomcatup
[root@server1 ~]# netstat -anpt | grep 8080
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      49329/java
  1. 本地增加映射
[root@server1 ~]# vi /etc/hosts
192.168.235.10 www.test1.com www.test2.com
  1. 验证

2021040622165344.png

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