Tomcat部署及优化

白日梦最可笑
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Tomcat安装部署

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项目中的一个核心顶目
  • 到由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通常是为一个servlet和JSP容器，单独运行在后端。

Tomcat核心组件

Tomcat核心组件组成

  1. web容器
  2. servlet容器
  3. JSP容器 image.png

Web容器：

  • 接受、响应请求
  • 展示动态页面

servlet容器：

  • 翻译java代码成servlet代码

serverlet容器：

  • 借助于catalina来执行servelet代码（动态任务执行的标准格式） 饰

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Servicea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Serviet封装器。

Tomcat请求过程

  1. 用户在浏览器输入网址，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。

Tomcat部署步骤

  1. 下载并安装JDK
  2. 安装并启动Tomcat
  3. 配置虚拟主机

1. 下载并安装JDK

在部署 Tomcat 之前必须安装好 jdk，因为 jdk 是 Tomcat 运行的必要环境

关闭防火墙，将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
#关闭selinux和防火墙

 jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
#将jdk和tomcat的安装包传入虚拟机

image.png

安装jdk

 cd /opt
 rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm 
 rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
 java -version  ##查看jdk版本

image.png

image.png

设置JDK环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh  
也可以设置在/etc/profile主文件中，这里是为了方便管理，/etc/profile.d是/etc/profile的子目录，在系统加载主文件时，子目录里的内容也会被自动加载  
#加入环境变量  
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64  
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre  
##这里使用$JAVA_HOME是为了防止以后的java主文件位置如果发生改变，这里就不用改了  
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib  
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH  
 
source /etc/profile.d/java.sh  #刷新配置文件
java -version   查看jdk版本

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编写java脚本测试jdk是否成功

vim Good.java 
#类名、接口名命令：英文大小写字母、数字字符、$和_，不能使用关键字和数字开头； 一个单词命名时第一个单词的首字母要大写；多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz（大驼峰命名法） 
public class Good { 
public static void main(String[] args){ 
System.out.println("handsome boy"); 
} 
}

javac Good.java 
java Good

image.png

image.png

2.Tomcat安装

将软件包移动到/opt目录下并解压

 cd /opt
 tar xf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
 mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
#解压完成后将软件包移动到 /usr/local/tomcat目录下,这个看个人习惯，看你平常喜欢把软件包安装目录放在哪里

image.png

启动Tomcat 
#后台启动，可以使用 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
或者 
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start 
#前台启动 
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run
#查看端口，Tomcat的端口是8080 
netstat -natp | grep 8080 

最后浏览器访问http://192.168.1.10:8080 访问本机地址+端口查看有没有启动Tomcat

image.png

image.png

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3.优化tomcat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--修改为  
securerandom.source=file:/dev/urandom  
##重启  
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh  
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

image.png

image.png

  • 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。

Tomcat主要目录说明

主目录/usr/local/tomcat

  • bin：存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件，如 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh
  • conf：存放 Tomcat 服务器的各种配置文件，如主配置文件 server.xml 和 应用默认的部署描述文件 web.xml
  • lib：存放 Tomcat 运行需要的库文件的 jar 包，一般不作任何改动
  • logs：存放 Tomcat 执行时的日志
  • temp：存放 Tomcat 运行时产生的文件
  • webapps：存放 Tomcat 默认的 Web 应用项目资源的目录
  • work：Tomcat 的工作目录，存放 Web 应用代码生成和编译文件

Tomcat 虚拟主机配置

很多时候公司会有多个项目需要运行，一般不会是在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.lwx.com] 和 [www.wyn.com] 希望通过这两个域名访问到不同的项目内容

1.创建 lwx 和 wyn 项目目录和文件

 mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lwx
 mkdir /usr/local/tomcat/webapps/wyn
 
vim /usr/local/tomcat/webapps/lwx/index.jsp
 This is lwx page!
 
vim /usr/local/tomcat/webapps/wyn/index.jsp
This is wyn page!

image.png image.png

image.png

2.修改 Tomcat 主配置文件 server.xml

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml 
--165行前--插入 
<Host name="www.lwx.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"> 
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/kgc" path="" reloadable="true" /> 
</Host>

<Host name="www.wyn.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"> 
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/benet" path="" reloadable="true" /> 
</Host>

image.png Host 段

  • 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

Context 段

  • 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

    /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
#重新启动

image.png

3.客户端浏览器访问验证

echo "192.168.1.10 www.lwx.com www.wyn.com" >> /etc/hosts
浏览器访问 <http://www.lwx.com:8080/> 页面显示This is lwx page! 
浏览器访问 <http://www.wyn.com:8080/> 页面显示This is wyn page!

image.png

image.png HTTP 请求过程：

（1）Connector 连接器监听的端口是 8080。由于请求的端口和监听的端口一致，连接器接受了该请求。

（2）因为引擎的默认虚拟主机是 [www.lwx.com]，并且虚拟主机的目录是webapps。所以请求找到了 tomcat/webapps 目录。

（3）访问的路径为根路径，URI 为空，即空是 Web 程序的应用名，也就是 context。此时请求找到 /usr/local/tomcat/webapps/lwx 目录，解析 index.jsp 并返回。

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。

常用的优化相关参数

  • 【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 8443 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。
  • 【processorCache】进程缓冲器，可以提升并发请求。默认值是200，如果不做限制的话可以设置为-1，一般采用maxThreads的值或者-1。
  • 【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式，网站一般采用UTF-8作为默认编码。
  • 【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。
  • 【maxKeepAliveRequests】指定一个长连接的最大请求数。默认长连接是打开的，设置为1时，代表关闭长连接；为-1时，代表请求数无限制
  • 【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 #如果已经进行了动静分离处理，静态页面和图片等数据就不需做 Tomcat 处理，也就不要在 Tomcat 中配置压缩了。

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
...... 
<Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" 
 --71行--插入 
minSpareThreads="50" 
enableLookups="false" 
disableUploadTimeout="true" 
acceptCount="300" 
maxThreads="500" 
processorCache="500" 
URIEncoding="UTF-8"
maxKeepAliveRequests="100" 
compression="on" 
compressionMinSize="2048" compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"/>

image.png

如何使用命令查看tomcat的线程,并且统计线程有多少个
ps -aT | grep -c java
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