Tomcat部署與優化

阿新 • • 發佈：2021-08-17

目錄：

二、Tomcat 服務部署

一、Tomcat概述

Tomcat是Java語言開發的，Tomcat伺服器是—個免費的開放原始碼的Web應用伺服器，是Apache軟體基金會的Jakarta專案中的一個核心專案，由Apache、Sun和其他一些公司及個人共同開發而成。Tomcat屬於輕量級應用伺服器，在中小型系統和併發訪問使用者不是很多的場合下被普遍使用，是開發和除錯JSP程式的首選。一般來說，Tomcat雖然和Apache或者Nginx這些Web伺服器一樣，具有處理HTML頁面的功能，然而由於其處理靜態HTML的能力遠不及Apache或者Nginx，所以Tomcat通常是作為一個Servlet和JSP容器，單獨執行在後端。

1、Tomcat 由一系列的元件構成，其中核心的元件有三個

（1）Web 容器∶完成 Web 伺服器的功能。

（2）Servlet 容器∶ 名字為 catalina，用於處理 Servlet 程式碼。

（3）JSP 容器∶用於將 JSP 動態網頁翻譯成 Servlet 程式碼。

Java Servlet 是執行在 Web 伺服器或應用伺服器上的程式，它是作為來自 Web 瀏覽器或其他 HTTP 客戶端的請求和 HTTP

伺服器上的資料庫或應用程式之間的中間層。使用Servlet，可以收集來白網頁表單的使用者輸入。呈現來白資料庫或老者其他源的i錄。還可以動態建立網頁。與CGI（公共閘道器介面）功能相類似。

JSP全稱Java Server Pages，是一種動態網頁開發技術。它使用JSP標籤在HTML網頁中插入Java程式碼。標籤通常以<%開頭，以%>結束。
JSP是一種Java servlet，主要用於實現Java web應用程式的使用者介面部分。
JSP通過網頁表單獲取使用者輸入資料、訪問資料庫及其他資料來源，然後動態地建立網頁。

2、Tomcat原理圖

3、Tomcat 頂層架構

1、Tomcat中最頂層的容器是Server,代表著整個伺服器，一個Server可以包含至少一個Service，用於具體提供服務
2、Service主要包含兩個部分: Connector 和Container。Tomcat的心臟就是這兩個元件，這兩個元件的作用: Connector用於處理連線相關的事情，並提供Socket與Request和Response相關的轉化;Container用於封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求。
3、一個Tomcat中只有一個Server,一個Server可以包含多個Service，一個Service只有一個Container，但是可以有多個Connectors，因為一個服務可以有多個連線，如同時提供Http和Https連結，也可以提供向相同協議不同埠的連線。
4、多個Connector 和一個Container 就形成了一個Service，有了Service 就可以對外提供服務了，但是Service還要一個生存的環境，必須要有人能夠給她生命、掌握其生死大權，那就非Server莫屬了!所以整個Tomcat 的生命週期由Server控制。另外，上述的包含關係或者說是父子關係，都可以在tomcat的conf目錄下的server.xml配置檔案中看出。
5、server.xm1中定義<Server port="8005” shutdown=" SHUTDOWN">
這會讓Tomcat6啟動一個server例項(即一個JVM)，它監聽在8005埠以接收“SHUTDOWN"命令，如果接收到了就會關閉Tomcat。各Server的定義不能使用同-一個埠，這意味著如果在同一個物理機上啟動了多個Server例項，必須配置它們使用不同的埠。

Container用於封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求，在Connector內部包含了4個子容器。
4個子容器的作用分別是:
(1) Engine:引擎，用來管理多個站點，一個Service最多隻能有一個Engine;
(2) Host:代表一個站點，也可以叫虛擬主機，通過配置Host就可以新增站點;
(3) Context: 代表一個應用程式，對應著平時開發的一套程式，或者一個WEB-INF目錄以及下面的web.xml檔案; 
(4) Wrapper: 每一Wrapper封裝著一個Servlet;

4、Tomcat請求過程

1. 使用者在瀏覽器中輸入該網址，請求被髮送到本機埠8080，被在那裡監聽的CoyoteHTTP/1.1Connector獲得;
2. Connector把該請求交給它所在的Service的Engine (Container)來處理，並等待Engine的迴應;
3. Engine獲得請求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虛擬主機Host;
4. Engine匹配到名為localhost的Host ( 即使匹配不到也把請求交給該Host處理，因為該Host 被定義為該Engine的預設主機)，名為1ocalhost的Host獲得請求/test/index.jsp，匹配它所擁有的所有Context。Host匹配到路徑為/ test的Context (如果匹配不到就把該請求交給路徑名為“”的Context去處理) ;
5. path=" /test"的Context獲得請求/index.jsp，在它的mapping table中尋出對應的Servlet。Context 匹配到URL Pattern為*.jsp的Servlet，對應於JspServlet類;
6.構造HttpServletRequest物件和HttpServletResponse物件，作為引數呼叫JspServlet的doGet ()或doPost(),執行業務邏輯、資料儲存等
7. Context把執行完之後的HttpServletResponse物件返回給Host;
8. Host把HttpServletResponse物件返回給Engine;
9. Engine把HttpServletResponse物件返回Connector;
10.Connector把HttpServletResponse物件返回給客戶Browser

二、Tomcat 服務部署

在部署 Tomcat 之前必須安裝好 jdk，因為 jdk 是 Tomcat 執行的必要環境

1、關閉防火牆，將安裝 Tomcat 所需軟體包傳到/opt目錄下

1 jdk-8u201-linux-x64.rpm
2 apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
3 
4 systemctl stop firewalld
5 systemctl disable firewalld
6 setenforce 0

2、安裝JDK

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

3、設定JDK環境變數

1 vim /etc/profile.d/java.sh
2 export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
3 export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar                        
4 export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
5 
6 source /etc/profile.d/java.sh
7 java -version

知識拓展

1 CLASSPATH：編譯、執行Java程式時，JRE會去該變數指定的路徑中搜索所需的類（.class）檔案。
2 dt.jar：是關於執行環境的類庫，主要是 swing 的包。
3 tools.jar：主要是一些jdk工具的類庫，包括javac,java,javap，javadoc等。
4 JDK ：java development kit （java開發工具）
5 JRE ：java runtime environment （java執行時環境）
6 JVM ：java virtuak machine （java虛擬機器），使java程式可以在多種平臺上執行class檔案。

 1 首先使用文字工具編寫java原始碼，比如Hello.java
 2 在命令列中，輸入命令: javac Hello.java，對原始碼進行編譯，生成class 位元組碼檔案;
 3 編譯完成後，如果沒有報錯資訊，輸入命令: java Hello，執行class位元組碼檔案，由JVM 對位元組碼進行解釋和執行，列印"Hello World"。
 4 
 5 vim abc.java
 6 public class abc {
 7   public static void main(String[] args){
 8     System.out.println("Hello world!");
 9   }
10 }
11 
12 javac abc.java
13 java abc

4、安裝啟動Tomcat

1 cd /opt
2 tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
3 mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
4 ##啟動tomcat ##
5 /usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
6 netstat -natp | grep 8080
7 
8 瀏覽器訪問Tomcat的預設主頁 http://192.168.80.10:8080

5、優化tomcat啟動速度

1 第一次啟動檢視日誌會發現 Tomcat 啟動很慢，預設情況下可能會需要幾十秒，可以修改jdk引數進行改。
2 vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
3 --117行--修改
4 securerandom.source=file:/dev/urandom
5 
6 /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
7 /usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
8 
9 ll /usr/local/tomcat/

主要目錄說明

 1 ●bin: 存放啟動和關閉 Tomcat 的指令碼檔案，比較常用的是catalina.sh、 startup.sh、shutdown.sh三個檔案
 2 ●conf: 存放Tomcat伺服器的各種配置檔案，比較常用的是server.xml、 context.xml、 tomcat-users.xml、 web.xml 四個檔案。
 3 server.xml: Tomcat的 主配置檔案，包含Service, Connector, Engine, Realm, Valve, Hosts主組 件的相關配置資訊;
 4 context.xml:所有host的預設配置資訊;
 5 tomcat-user.xml : Realm認證時用到的相關角色、使用者和密碼等資訊; Tomcat自帶的manager預設情況下會用到此檔案;在Tomcat中 新增/
 6 刪除使用者，為使用者指定角色等將通過編輯此檔案實現;
 7 web.xml:遵循Servlet規範標準的配置檔案，用於配置servlet，併為所有的Web應用程式提供包括MIME對映等預設配置資訊;
 8 ●lib:存放Tomcat執行需要的庫檔案的jar包，一般不作任何改動，除非連線第三方服務，比如redis，那就需要新增相對應的jar包
 9 ●logs:存放Tomcat 執行時的日誌
10 ●temp: 存放Tomcat執行時產生的檔案
11 ●webapps:存放Tomcat的主要Web專案資源的目錄
12 ●work: Tomcat 工作目錄，存放jsp編譯後產生的class檔案，一般清除Tomcat快取的時候會使用到
13 ●src: 存放Tomcat 的原始碼
14 ●doc: 存放Tomcat 文件

三、Tomcat 虛擬主機配置
很多時候公司會有多個專案需要執行，那麼肯定不可能是一臺伺服器上執行多個Tomcat服務，這樣會消耗太多的系統資源。此時，就需要使用到 Tomcat 虛擬主機。例如現在新增兩個域名 www.kgc.com 和 bbs.benet.com，希望通過這兩個域名訪問到不同的專案內容。

1、建立 kgc 和 benet 專案目錄和檔案

1 mkdir /usr/local/tomcat/webapps/kgc
2 mkdir /usr/local/tomcat/webapps/benet
3 echo "This is kgc page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/kgc/index.jsp
4 echo "This is benet page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/benet/index.jsp

2、修改 Tomcat 主配置檔案

1 vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
2 --165行前--插入
3 <Host name="www.kgc.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
4     <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/kgc" path="" reloadable="true" />
5 </Host>
6 
7 <Host name="www.benet.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
8     <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/benet" path="" reloadable="true" />
9 </Host>

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

 1 Host name ：主機名
 2 appBase ：Tomcat程式工作目錄，相對路徑為webapps，絕對路徑為/usr/local/tomcat/webapps
 3 unpackWARs ：是否解壓war包
 4 autoDeploy ：指示Tomcat執行時，如有新的WEB應用是否允許自動部署
 5 xmlValidation ：是否驗證xml檔案執行有效性檢驗的標誌
 6 xmlNamespaceAware ：是否啟用xml名稱空間，設定該值與xmlValidation為true，表示對web.xml檔案執行有效性檢驗
 7 
 8 docBase:相應的Web應用程式的存放位置:也可以使用相對路徑，起始路徑為此Context所屬Host中appBase定義的路徑;切記，docBase的
 9 路徑名不能與相應的Host中appBase中定義的路徑名有包含關係，比如，如果appBase 為deploy,而docBase絕不能為deploy-bbs類的名字
10 path ：設定訪問的URI為WEB應用的根目錄
11 reloadable ：是否在程式有改動時重新載入

3、客戶端瀏覽器訪問驗證

1 echo "192.168.80.10 www.kgc.com www.benet.com" >> /etc/hosts
2 
3 瀏覽器訪問 http://www.kgc.top:8080   頁面顯示This is kgc page\! 
4 瀏覽器訪問 http://www.benet.top:8080   頁面顯示This is benet page\!

四、Tomcat 優化

Tomcat預設安裝下的預設配置並不適合生產環境，它可能會頻繁出現假死現象需要重啟，只有通過不斷壓測優化才能讓它最高效率穩定的執行。

優化主要包括三方面，分別為作業系統優化（核心引數優化），Tomcat配置檔案引數優化，Java虛擬機器（JVM）調優

 1 ##Tomcat 配置檔案引數優化##
 2 常用的優化相關引數如下：
 3 【redirectPort】如果某聯結器支援的協議是HTTP，當接收客戶端發來的HTTPS請求時，則轉發至此屬性定義的埠。
 4 
 5 【maxThreads】Tomcat 使用執行緒來處理接收的每個請求，這個值表示 Tomcat 可建立的最大的執行緒數，預設值是 200。
 6 
 7 【minSpareThreads】最小空閒執行緒數，Tomcat 啟動時的初始化的執行緒數，表示即使沒有人使用也開這麼多空執行緒等待，預設值是 10。
 8 
 9 【maxSpareThreads】最大備用執行緒數，一旦建立的執行緒超過這個值，Tomcat就會關閉不再需要的socket執行緒。預設值是-1（無限制）。一般不需要指定。
10 
11 【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 編碼格式，語言編碼格式這塊倒不如其它 Web伺服器軟體配置方便，需要分別指定。
12 
13 【connnectionTimeout】網路連線超時，單位：毫秒，設定為 0 表示永不超時，這樣設定有隱患的。通常預設 20000 毫秒就可以。
14 
15 【enableLookups】是否反查域名，以返回遠端主機的主機名，取值為：true 或 false，如果設定為 false，則直接返回 IP 地址，為了提高處理能力，應設定為 false。
16 
17 【disableUploadTimeout】上傳時是否使用超時機制。應設定為 true。
18 
19 【connectionUploadTimeout】上傳超時時間，畢竟檔案上傳可能需要消耗更多的時間，這個根據你自己的業務需要自己調，以使Servlet有較長的時間來完成它的執行，需要與上一個引數一起配合使用才會生效。
20 
21 【acceptCount】指定當所有可以使用的處理請求的執行緒數都被使用時，可傳入連線請求的最大佇列長度，超過這個數的請求將不予處理，預設為 100 個。
22 
23 【compression】是否對響應的資料進行GZIP壓縮，off：表示禁止壓縮；on：表示允許壓縮（文字將被壓縮）、force：表示所有情況下都進行壓縮，預設值為 off，壓縮資料後可以有效的減少頁面的大小，一般可以減小 1/3 左右，節省頻寬。
24 
25 【compressionMinSize】表示壓縮響應的最小值，只有當響應報文大小大於這個值的時候才會對報文進行壓縮，如果開啟了壓縮功能，預設值就是 2048。
26 
27 【compressableMimeType】壓縮型別，指定對哪些型別的檔案進行資料壓縮。
28 
29 【noCompressionUserAgents="gozilla, traviata"】對於以下的瀏覽器，不啟用壓縮
30 
31 以上是一些常用的配置引數，還有好多其它的引數設定，還可以繼續深入的優化，HTTP Connector 與 AJP Connector 的引數屬性值，可以參考官方文件的詳細說明進行學習

 1 vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
 2 ......
 3 <Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1" 
 4 connectionTimeout="20000" 
 5 redirectPort="8443" 
 6 --71行--插入
 7 minSpareThreads="50" 
 8 enableLookups="false" 
 9 disableUploadTimeout="true" 
10 acceptCount="300" 
11 maxThreads="500" 
12 processorCache="500"
13 URIEncoding="UTF-8" 
14 compression="on" 
15 compressionMinSize="2048" 
16 compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"/>

Tomcat部署與優化

二、Tomcat 服務部署

2、Tomcat原理圖

3、Tomcat 頂層架構

4、Tomcat請求過程

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四、Tomcat 優化

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