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

一、 tomcat

1. tomcat的构成

Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个：

Web 容器：完成 Web 服务器的功能。
Servlet 容器：名字为 catalina，用于处理 Servlet 代码。
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。

2. servlet 容器

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

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

4. tomcat 的功能组件结构

omcat 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。

4.1 Container 的结构

每个 Service 会包含一个 Container 容器。在 Container 内部包含了 4 个子容器

（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

5. tomcat 的请求过程

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。

即：

去的过程

客户端浏览器 ---> connector暴露的8080端口 ---> container(engine) ---> host ---> context ---> wrapper

回来的过程

客户端浏览器 <--- connector暴露的8080端口 <--- container(engine) <--- host <--- context <--- wrapper

connector暴露的8080端口：根据域名发送给对应的虚拟主机
container(engine)：根据用户访问的URL路径转交
host：根据URL路径对应的Web应用转交
context：根据URL路径对应的Web应用转交
wrapper：根据应用程序处理业务逻辑转交

二、 tomcat 服务部署

1. 环境部署

在部署Tomcat之前必须安装好jdk环境，jdk环境是Tomcat服务运行所必须要的环境

1.1 安装JDK

关闭防火墙

systemctl stop firewalld
seteforce 0

准备好jdk的包

rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm 
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
java -version

2. Tomcat 的安装和启动

tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
##启动tomcat ##
#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		

#过滤端口查看服务是否启动
netstat -natp | grep 8080

#编写一个.service文件是tomcat可以使用systemctl命令管理
vim /usr/lib/systemd/system/tomcat.service

[Unit]
Description=tomcat server
Wants=network-online.target
After=network.target
[Service]
Type=forking
Environment="JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64"
Environment="PATH=$JAVA_HOME/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin"
Environment="CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar"
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target

#使用systemctl命令管理，查看状态
systemctl restart tomcat.service
systemctl status tomcat.service

#去浏览器测试
http://192.168.1.20:8080

3. 优化 Tomcat 的启动速度

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参数进行优化

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security

#第117行
securerandom.source=file:/dev/urandom

4. Tomcat 主要目录说明

[root@localhost opt]# ll /usr/local/tomcat/
总用量 124
drwxr-x---. 2 root root  4096 9月  12 14:21 bin
-rw-r-----. 1 root root 19203 2月   5 2019 BUILDING.txt
drwx------. 3 root root   254 9月  12 14:24 conf
-rw-r-----. 1 root root  6095 2月   5 2019 CONTRIBUTING.md
drwxr-x---. 2 root root  4096 9月  12 14:21 lib
-rw-r-----. 1 root root 57092 2月   5 2019 LICENSE
drwxr-x---. 2 root root   197 9月  12 14:24 logs
-rw-r-----. 1 root root  2333 2月   5 2019 NOTICE
-rw-r-----. 1 root root  3255 2月   5 2019 README.md
-rw-r-----. 1 root root  6854 2月   5 2019 RELEASE-NOTES
-rw-r-----. 1 root root 16262 2月   5 2019 RUNNING.txt
drwxr-x---. 2 root root    30 9月  12 14:21 temp
drwxr-x---. 7 root root    81 2月   5 2019 webapps
drwxr-x---. 3 root root    22 9月  12 14:24 work

#目录说明
- 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

三、 Tomcat 虚拟主机配置

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。

现在新增两个域名 www.ylc.com 和 www.cly.com，实现通过这两个域名访问到不同的项目内容

1. 创建 ylc 和 cly 的目录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/ylc
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/cly
echo "this is ylc" > /usr/local/tomcat/webapps/ylc/index.jsp
echo "this is cly" > /usr/local/tomcat/webapps/cly/index.jsp

2. 修改 Tomcat 的主配置文件 server.xml

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

# 165行前--插入
<Host name="www.ylc.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/ylc" path="" reloadable="true" />
</Host>

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

mlNamespaceAware：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 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

3. 测试

修改客户端的/etc/hosts文件，添加域名

去浏览器测试（不要忘记加端口号8080，默认80 访问不到）

HTTP 的请求过程

（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.ylc.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/cyw 目录，解析 index.jsp 并返回

四、 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

Tomcat 配置文件参数优化

常见的优化相关参数如下：

【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"/

五、 Tomcat 多实例部署

1. 准备第二个 Tomcat

同一服务器，在已经安装好一台Tomcat服务器以后，建立一个文件夹，复制之前安装的Tomcat到里面在做一些修改就可以了，不用再编译安装一次

cd /usr/local/tomcat
mv tomcat tomcat1
mkdir tomcat
mv tomcat1 tomcat/
cd tomcat
cp -a tomcat1 tomcat2

2. 建立 tomcat 全局变量

3.刷新该文件，然后去修改 tomcat2 中的端口号，避免冲突

4. 给 tomcat1 和 tomcat2 的启动和停止脚本中添加对应的jdk环境变量

tomcat1

tomcat2

配置完成以后启动两台 tomcat 服务

查看服务是否启动

去浏览器测试 http://192.168.1.20:8080 和 http://192.168.1.20:8081 查看多实例是否配置完成

六、 Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离

nginx服务器：192.168.1.10：80

tomcat服务器1：192.168.1.20：80

tomcat服务器2：

192.168.1.30：8080
192.168.1.30：8081

1. 部署 nginx 负载均衡器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd nginx-1.12.0/

./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \									#启用文件修改支持
--with-http_stub_status_module \					#启用状态统计
--with-http_gzip_static_module \					#启用 gzip静态压缩
--with-http_flv_module \							#启用 flv模块，提供对 flv 视频的伪流支持
--with-http_ssl_module								#启用 SSL模块，提供SSL加密功能

--with-stream										#启用 stream模块，提供4层调度

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-file-aio --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-http_flv_module --with-stream

make && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

vim /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service

2. 部署 2台 tomcat 应用服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/

vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_91
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:${JRE_HOME}/bin:$PATH

source /etc/profile

tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz

mv /opt/apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

netstat -ntap | grep 8080

3. 动静分离

1. tomcat1 server 配置

#创建存放页面的文件夹
mkdir /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/test
#创建页面
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/test/index.jsp 
#填写以下内容
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>   #指定为 test1 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,http://www.test1.com");%>
</body>
</html>

#配置完成后去修改tomcat服务器的service配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true">
	</Context>
</Host>

2. tomcat2 server 配置

#创建存放页面的文件夹
mkdir /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/test
#创建页面
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/test/index.jsp 
#填写以下内容
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>   #指定为 test2 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,http://www.test2.com");%>
</body>
</html>

#配置完成后去修改tomcat服务器的service配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true">
	</Context>
</Host>

3. tomcat3 server 配置

#创建存放页面的文件夹
mkdir /usr/local/tomcat/tomcat3/webapps/test
#创建页面
vim /usr/local/tomcat/tomcat3/webapps/test/index.jsp 
#填写以下内容
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>   #指定为 test3 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,http://www.test3.com");%>
</body>
</html>

#配置完成后去修改tomcat服务器的service配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true">
	</Context>
</Host>

4. 配置 nginx server

1. 准备静态页面和静态图片

echo '<html><body><h1>静态页面</h1></body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html
mkdir /usr/local/nginx/html/img
cp /root/2.png /usr/local/nginx/html/img
 
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
	#gzip on;

2. nginx 配置文件修改，配置负载均衡服务器列表

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

#配置负载均衡的服务器列表，weight参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大
#实现均衡负载
upstream tomcat_server {
	server 192.168.1.20:8080 weight=1;
	server 192.168.1.30:8080 weight=1;
	server 192.168.1.30:8081 weight=1;
}
 
server {
	listen 80;
	server_name www.ylc.com;
 
	charset utf-8;
 
	#access_log logs/host.access.log main;
	
	#配置Nginx处理动态页面请求，将 .jsp文件请求转发到Tomcat 服务器处理
	#实现动静分离
location ~ .*\.jsp$ {
            proxy_pass http://tomcat_server;
  }
 location ~* \.(jpg|png|gif|bmp)$ {
 root  /apps/nginx/html/img;
 }

		
#注意，所有的配置完成之后重载服务
#之后直接去浏览器测试就可以了

Tomcat服务部署、优化及多实例实验(Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离)