Tomcat顶层架构服务部署虚拟主机配置及优化服务

Posted 2021-06-14 java1234

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一、Tomcat概述

• 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Apzche或者nginx这些Web服务器一样，具有处理html页面的功能，然而由于七处理静态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。

1、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项目中的一个核心项目

• 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

2、Tomcat三个核心组件

• Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个

名称	功能
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

3、Java Servlet

• 运行在 Web 服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自 Web 浏览器或其他 HTTP 客户端的请求和 HTTP

• 服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。使用Servlet，可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。与CGI（公共网关接口）功能相类似。

4、JSP

• JSP全称Java Server Pages，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。

二、Tomcat顶层架构

• 1、Tomcat中最顶层的容器是Server， 代表着整个服务器，一 个Server可以包含至少一 个Service，用于具体提供服务。

• 2、Service主要包含两个部分：Connector和Container。Tomcat的心脏就是这两个组件，这两个组件的作用: Connector用于处理连接相关的事情，并提供Socket与Request和Response相关的转化;Container用于封装和管理Servlet， 以及具体处理Request请求。

• 3、一个Tomcat中只有一-个Server， 一个Server可以包含多个Service， 一个Service只有一个Container， 但是可以有多个Connectors， 因为一个服务可以有多个连接，如同时提供Http和Https链接， 也可以提供向相同协议不同端口的连接。

• 4、多个Connector 和一个Container 就形成了一个Service， 有了Service 就可以对外提供服务了，但是Service还要一个生存的环境，必须要有人能够给她生命、掌握其生死大权，那就非Server 莫属了！所以整个Tomcat的生命周期由Server控制。另外，上述的包含关系或者说是父子关系，都可以在tomcat的conf目录下的server.xml配置文件（主配置文件）中看出。

• 5、server . xml中定义 <Server port="8005" shutdown=" SHUTDOWN">
  这会让Tomcat6启动一 个server实例(即一 个JVM)，它监听在8005端口以接收“SHUTDOWN"命令，如果接收到了就会关闭Tomcat。各Server的定义不能使用同一个端口，这意味着如果在同一个物理机上启动了多个Server实例，必须配置它们使用不同的端口。

Container容器

• Container用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求，在Connector内部把喊了4个子容器。

• 4个子容器的作用分别是：

子容器名称	作用
Engine	引擎，用来管理多个站点，一个Service最多只能由一个Engine
Host	代表一个站点，也可以叫虚拟主机，通过配置Host就可以添加站点
Context	代表一个应用程序，对应着平时开发的一套程序， 或者一个WEB-INE目录以及下面的web. xml文件
Wrapper	每一Wrapper封装着一 个Servlet

三、Tomcat请求过程

• 1、用户在浏览器中输入该网址，请求被发送到本机端口8080，被在那里监听的CoyoteHTTP/1.1Connector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、Engine获得请求localhost/test/ index. jsp， 匹配所有的虚拟主机Host;

• 4、Engine匹配到名为localhost的Host (即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机)，名为localhost的Host获得请求/ test/ index. jsp， 匹配它所拥有的所有Context。Host匹配到路径为/test的Context (如果匹配不到就把该请求交给路
  径名为“”的Context去处理) ; .

• 5、path="/test"的Context获得请求/ index. jsp， 在它的mapping table中寻找出对应的Servlet。Context匹配到URL
  Pattern为* . j sp的Servlet， 对应于JspServlet类;

• 6、构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet ()或doPost(),执行业务逻辑、数据存储等

• 7、Context把执行完之后的HttpServletResponse对象返回给Host;

• 8、Host把HttpServletResponse对象返回给Engine;

• 9、Engine把HttpServletResponse对象返回Connector;

• 10、Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser

四、Tomcat服务部署

• 1、下载并安装JDK

• 2、安装并启动Tomcat

• 3、配置虚拟主机

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、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

2、安装JDK

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

3、设置JDK环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

source /etc/profile.d/java.sh
java -version

小知识

CLASSPATH	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。
dt.jar	是关于运行环境的类库，主要是可视化的 swing 的包。
tools.jar	主要是一些jdk工具的类库，包括javac、java、javap（jdk自带的一个反编译工具）、javadoc等。
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。

首先使用文本工具编写java源代码，比如 Hello.java ；
在命令行中，输入命令：javac Hello.java，对源代码进行编译，生成 class 字节码文件；
编译完成后，如果没有报错信息，输入命令：java Hello，运行 class 字节码文件，由 JVM 对字节码进行解释和运行，打印 “Hello World”。

vim hello.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 hello {
        public static void main(String[] args){
                System.out.println("Hello world!");
        }
}

javac hello.java
java hello

4、安装启动Tomcat

 
   
   
 

  
    
    
  
cd /opt
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  

netstat -natp | grep 8080
浏览器访问Tomcat的默认主页 http://192.168.184.70:8080


 
   
   
 

5、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
securerandom.source=file:/dev/urandom

-------------说明-------------
/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，即当熵池中没有可取的随机数时，读取/dev/urandom设备仍然会返回一个随机数，只是该随机数的安全性理论上不高。如果应用对安全性要求很高，那么应该使用/dev/random。


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

ll /usr/local/tomcat/

主要目录说明

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

五、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。例如现在新增两个域名 www.lic.com 和 www.accp.com，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

1、创建 ljm 和 lucien 项目目录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/ljm
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lucien
echo "This is ljm page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/ljm/index.jsp
echo "This is lucien page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/lucien/index.jsp

2、修改 Tomcat 主配置文件

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

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

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

Host name	主机名
appBase	Tomcat程序工作目录，相对路径为webapps，绝对路径为/usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs	是否解压war包
autoDeploy	指示Tomcat运行时，如有新的WEB应用是否允许自动部署
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
docBase	WEB应用的目录
path	设置访问的URI为WEB应用的根目录
reloadable	是否在程序有改动时重新载入

3、客户端浏览器访问验证

echo "192.168.80.10 www.ljm.com www.lucien.com" >> /etc/hosts

浏览器访问 http://www.ljm.top:8080   页面显示This is ljm page\! 
浏览器访问 http://www.lucien.top:8080   页面显示This is lucien page\!

六、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。

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" 
compression="on" 
compressionMinSize="2048" 
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png"/>

Tomcat常用优化选项参数说明

选项名称	参数设定
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，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。
URIEncoding	指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式，语言编码格式这块倒不如其它 Web服务器软件配置方便，需要分别指定。
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。
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

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