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Tomcat部署及优化

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导读：本篇文章讲解 Tomcat部署及优化，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

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前言

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。

一、Tomcat服务器简介

Tomcat 属于轻量级web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。
在这里插入图片描述

1.Tomcat 核心组件

通常意义上的 web 服务器接受请求后，只是单纯地响应静态资源，如HTMI文件，图片文件等，不能在后端进行一定的处理操作。Tomcat是 Apache 下的一个子项目，它具备 web服务器的所有功能(WEB容器嵌入Servlet-》动态请求），不仅可以监听接受请求并响应静态资源，而且可以在后端运行特定规范的Java代码servlet，同时将执行的结果以HTML代码的形式写回客户端。
在这里插入图片描述

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HTTP HTTPs请求的接受和响应。
①接受、响应请求
② 展示动态页面 （nginx 处理静态页面的应用交互）
入口 出口
（2）JSP 容器:用于将JSP动态网页翻译成servlet 代码 index.html index.php index. jspo
Tomcat 中 做为JAVA前端展示的一个组件 index.jsp
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。
JSP: 容器内提供了多个以index.jsp为结尾的JAVA前端页面展示,而index.jsp中由很多HTML标签，HTML标签中会嵌套很多JAVA代码，这些JAVA代码，最终会被翻译为Servlet 代码，（而本身JSP容器不具备解析与分析代码的功能，所以会给交给Servlet容器,充当翻译官）
（3）servlet容器:翻译index.jsp中这些java代码
动态交互处理，会将JSP传递过来的代码翻译为Servlet
由catalina脚本帮忙处理的servlet代码，主要处理后端逻辑业务（比如与数据库交互、加密、支付宝、人脸识别等）
catalina实际处理的是Servlet代码，而Servlet代码是由Java编写的

简介：
web容器：1、接受、响应请求 2 、 展示动态页面
JSP容器：翻译java—>servlet
Serverlet容器：借助于catalina来执行servelet代码（动态任务执行的标准格式）

2.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。

1. 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

2.Tomcat 请求过程

  • 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；
  • 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；
  • 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。
  • 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。

3.tomcat核心和功能组件作用

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。

二、部署Tomcat

1.下载并安装JDK（编译器）

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

1.1 安装JDK

[root@yzq opt]# ls
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  jdk-8u201-linux-x64.rpm
[root@yzq opt]# rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm

在这里插入图片描述

1.2 设置JAVA的环境变量

查看java的版本

[root@yzq opt]# java -version
openjdk version "1.8.0_181"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

设置JDK的环境变量

[root@yzq opt]# cd /usr/java/
[root@yzq java]# ls
default  jdk1.8.0_201-amd64  latest
[root@yzq java]# vim /etc/profile.d/java.sh   #/etc/profile.d/环境变量脚本目录
[root@yzq java]# cat /etc/profile.d/java.sh 
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64 #定义java工作目录
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar     #可执行文件的位置
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH  #输出重新定义环境变量

加载生效、查看版本

[root@yzq java]# source /etc/profile.d/java.sh  #声明全局环境使修改生效
[root@yzq java]# java -version
java version "1.8.0_201" #版本变更
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_201-b09)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.201-b09, mixed mode)

2.安装启动Tomcat

2.1 解压apache-tomcat源码包

[root@yzq java]# cd /opt
[root@yzq opt]# tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
[root@yzq opt]# ls
apache-tomcat-9.0.16         jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

2.2 将解压后的目录移至/usr/local/tomcat

[root@yzq opt]# mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
[root@yzq opt]# ls /usr/local/tomcat/
bin           CONTRIBUTING.md  logs       RELEASE-NOTES  webapps
BUILDING.txt  lib              NOTICE     RUNNING.txt    work
conf          LICENSE          README.md  temp

主要目录说明：

  • bin ：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 ：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
    Tomcat配置文件详解
  • catalina.policy：权限控制配置文件
  • catalina.properties：Tomcat的属性配置文件
  • ⭐⭐context.xml：上下文配置文件
  • logging.properties：日志相关配置文件 log4j
  • ⭐⭐⭐server.xml：主配置文件，通过配置文件，可以修改tomcat的启动端口、网站目录、虚拟主机、开启https等功能
  • tomcat-user.xml/.xsd：管理用户配置文件
    制配置文件
  • web.xml：Tomcat的servlet、servlet-mapping、filter、MIME等相关配置

2.3 优化管理tomcat

[root@yzq ~]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin/
[root@yzq ~]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin/
[root@yzq ~]# ll /usr/local/bin/
总用量 0
lrwxrwxrwx. 1 root root 33 9月   2 19:03 shutdown.sh -> /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 32 9月   2 19:03 startup.sh -> /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

2.4 启动tomcat

[root@yzq ~]# startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
[root@yzq ~]# netstat -natp | grep  8080  #java监听8080端口
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      22071/java

2.5 查看网页

在这里插入图片描述

2.6 优化Tomcat启动速度

生产环境中第一次启动 tomcat 可能会发现 tomcat 启动很慢，默认情况下可能需要几十秒，此时可以修改 jdk 参数进行优化。
jdk为tomcat的环境，所以修改jdk的配置文件

[root@yzq ~]# vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security

/dev/random和/dev/urandom都是伪终端，但是/dev/urandom提供的数据流更快
在这里插入图片描述
jre默认使用 /dev/random作为随机数来源，当熵池大小不够的时候，random会很慢，造成随机数生成调用阻塞。

3.Tomcat虚拟主机配置

很多时候公司会有多个项目需要运行，那么肯定不可能是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。通过这不同域名访问到不同的项目内容。（tomcat做为web 服务器用的）

3.1 创建hello和world项目的目录文件

[root@yzq conf]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/hello
[root@yzq conf]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/word
[root@yzq conf]# echo "this is hello page" > /usr/local/tomcat/webapps/hello/index.jsp
[root@yzq conf]# echo "this is word page" > /usr/local/tomcat/webapps/word/index.jsp

3.2 修改配置文件

[root@yzq conf]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Host name="www.hello.com"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
   <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/hello" path="" reloadable="true" />
  </Host>
  <Host name="www.word.com"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
   <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/word" path="" reloadable="true" />
  </Host>



Host name ： 主机名
appBase ： Tomcat程序工作目录
unpackWARs ：tomcat在webapps文件夹中发现war文件时，是否自动将其解压
autoDeploy ：设为true，则web.xml发送变化时，tomcat自动重新部署
xmlValidation ；是否开启对xml文件的验证
xmlNamespaceAware ：是否启用xml命名空间
docBase ： WEB应用的目录（本地路径）
path ：设置访问URI为WEB应用的根目录（URL路径），“”表示默认
reloadable ：是否在程序有改动时重新载入

3.3 重启服务，测试

[root@yzq conf]# shutdown.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[root@yzq conf]# startup.sh
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

在这里插入图片描述

三、Tomcat配置文件优化

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。

1.常用的优化相关参数

  • maxThreads : Tomcat使用线程来处理接受的每个请求，这个值表示tomcat可创建的最大的线程数，默认值是200
  • minSpareThreads ：最小空闲线程数，Tomcat启动时的初始化线程数，表示即使没有人使用也开那么多空线程等待，默认值是10
  • maxSpareThreads ：最大备用线程数，一旦创建的线程超过这个数，Tomcat就会关闭不再需要的socket线程，默认值是-1（无限制）
  • URIEncoding ：指定Tomcat容器的URL编码格式
  • connectionTimeout ：网络连接超时，单位毫秒，设置为0，表示永不超时，默认20000毫秒
  • enableLookups ：是否反查域名
  • disableUploadTimeout ：上传时是否使用超时机制
  • connectionUploadTimeout ： 上传超时时间
  • 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，默认为100个
  • compression ： 是否对响应的数据进行Gzip压缩
  • compressionMinSize ： 表示压缩响应的最小值
  • compressableMimeType ： 压缩类型
  • noCompressionUserAgents=“gozila,traviata” ：对于以下的浏览器，不启用压缩

2.修改配置文件

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

    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" 
               minSpareThreads="50"   #最小空闲进程数
               enableLookups="false"   #不反查域名，直接返回IP地址
               disableUploadTimeout="true"  #开启上传超时机制
               acceptCount="300"       #最大队列长度
               maxThreads="500"        #Tomcat可创建最大线程数#系统可以缓存对象的数量
               processorCache="500"    #系统可以缓存对象的数量  
               URIEncoding="UTF-8"     #字符集
               compression="on"        #开启压缩
               compressionMinSize="2048"  #响应压缩的最小值
               compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image/jpg,image/png" 
                #支持压缩的类型 
                       
/>
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,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"/>

在这里插入图片描述

3.重启服务

[root@yzq conf]# shutdown.sh
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[root@yzq conf]# startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

总结

本文简要阐述了Tomcat的核心组件和功能组件的作用。分析了Tomcat的数据流向，以及Tomcat主机如何部署安装，如何优化。在安装 Tomcat 之前必须先安装JDK。server.xml为Tomcat 的主要配置文件，通过配置该文件,可以修改 Tomcat 的启动端口、网站目录、虚拟主机、开启https等重要功能。

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