Web服务器Tomcat

Posted 2021-04-04 OhMyBug

1 安装Tomcat服务器

  Tomcat完全是纯Java实现，与平台无关，在任何平台上运行完全相同。在Windows和Linux平台上的安装和配置基本相同。这里以Windows平台为示范，介绍Tomcat的下载和安装。

Step 1: 登录Tomcat官网站点，下载Tomcat合适的版本(因为我需要使用Servlet3.1规范，因此必须使用Tomcat 8.0.X或更新的版本系列，所以我选择的是Tomcat 9.0.X版本)。Windows平台下载ZIP包，Linux平台下载TAR包。建议不要下载安装文件，因为安装文件的Tomcat看不到启动、运行时控制台的输出，不利于开发者使用。

Step 2: 解压缩刚下载的压缩包，解压缩后应有如下文件结构：

• bin：存放启动和关闭Tomcat的命令的路径。

• conf：存放Tomcat的配置，所有的Tomcat的配置都在改路径下设置

• lib：存放Tomcat服务器的核心类库（JAR文件），如果需要扩展Tomcat功能，也可将第三方类库复制到该路径下

• logs：这是一个空路径，该路径用于保存Tomcat每次运行后产生的日志

• temp：保存Web应用运行过程中生成的临时文件

• webapps：该路径用于自动部署Web应用，将Web应用复制在该路径下，Tomcat会将该应用自动部署在容器中。

• work：保存Web应用在运行过程中，编译生成的class文件。该文件夹可以删除，但每次启动Tomcat服务器时，系统将再次建立该路径

• LICENSE等相关文档

将解压缩后的文件夹放在任意路径下
运行Tomcat只需要一个环境变量：JAVA_HOME。不管是Windows还是Linux，只需要增加该环境变量即可，该环境变量的值指向JDK路径

注意：此处JAVA_HOME环境变量应该指向JDK安装路径，不是JRE安装路径。JDK安装路径下应该包含bin目录，该目录下应该还有javac.exe、native2ascii.exe等程序；JDK安装路径下还含有一个lib目录，该目录下应该有dt.jar和tools.jar两个文件；JDK安装路径下还应该包含jre目录，这个jre目录就是JDK自带的JRE

  Tomcat安装成功后，必须对其进行简单的配置，这些配置包括Tomcat的端口、控制台等。虽然Tomcat是一个免费的Web服务器，但也提供了图形界面控制台，通过控制台，用户可以方便地部署Web应用、监控Web应用的状态等。但对于一个开发者而言，通常建议通过修改配置文件来管理Tomcat配置，而不是通过图形界面。

2 配置Tomcat的服务器

  Tomcat的默认服务端口是8080，可以通过管理Tomcat配置文件来改变该服务端口，甚至可以通过修改配置文件让Tomcat同时在多个端口提供服务。

  Tomcat的配置文件都放在conf目录下，控制端口的配置文件也放在该路径下。打开conf下的server.xml文件，务必使用记事本或vi等无格式的编辑器，不要使用如写字板等有格式的编辑器。定位server.xml文件的68行处，看到如下代码：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

  其中，port="8080"就是Tomcat提供Web服务的端口，将8080修改成任意的端口，建议使用1024以上的端口，避免与公用端口冲突。此处修改为8888，即Tomcat的Web服务的提供端口为8888.

提示：如果需要让Tomcat运行多个服务，只需要复制server.xml文件中的<Service>元素，并修改相应的参数，便可以实现一个Tomcat运行多个服务，当然必须在不同的端口提供服务

  在Web应用的开发阶段，通常希望Tomcat能列出Web应用根路径下的所有页面，这样能更方便地选择需要调试的JSP页面。在默认情况下，处于安全考虑，Tomcat并不会列出Web应用根路径下的所有页面，为了让Tomcat列出Web应用根路径下地所有页面，可以打开Tomcat地conf目录下的web.xml文件，在该文件地121、122两行，看到一个listings参数，该参数地值默认是false，将该参数改为true，即可让Tomcat列出Web应用根路径下地所有页面，即：

<init-param>
    <param-name>listings</param-name>
    <param-value>true</param-value>
</init-param>

3 进入控制台

  在该页面的右上角显示有三个控制台：一个是Server Status控制台，另一个是Manager App控制台，还有一个是Host Manager控制台。Status控制台用于监控服务器的状态，而Manager控制台可以部署、监控Web应用，因此通常只需使用Manager控制台即可。

  如图右上角所示的第二个按钮，即是进入Manager控制台的链接，单击该按钮将出现如下图所示的登陆界面

  这个控制台必须输入用户名和密码才可以登录，控制台的用户和密码是通过Tomcat的JAAS控制的。

JAAS的全称是Java Authentication Authorization Service（Java验证和授权API），它用于控制对Java Web应用的授权访问

  webapps路径是Web应用的存放位置，而Manager控制台对应的Web应用也是放在该路径下的。进入webapps/manager/WEB-INF路径下，该路径下存放了Manager应用的配置文件，用无格式编辑器打开web.xml文件。

  在该文件的最后部分，看到日下配置片段：

<security-constraint>
    <web-resource-collection>
      <web-resource-name>html Manager interface (for humans)</web-resource-name>
      <url-pattern>/html/*</url-pattern>
    </web-resource-collection>
    <auth-constraint>
       <role-name>manager-gui</role-name>
    </auth-constraint>
  </security-constraint>
  <security-constraint>
    <web-resource-collection>
      <web-resource-name>Text Manager interface (for scripts)</web-resource-name>
      <url-pattern>/text/*</url-pattern>
    </web-resource-collection>
    <auth-constraint>
       <role-name>manager-script</role-name>
    </auth-constraint>
  </security-constraint>
  <security-constraint>
    <web-resource-collection>
      <web-resource-name>JMX Proxy interface</web-resource-name>
      <url-pattern>/jmxproxy/*</url-pattern>
    </web-resource-collection>
    <auth-constraint>
       <role-name>manager-jmx</role-name>
    </auth-constraint>
  </security-constraint>
  <security-constraint>
    <web-resource-collection>
      <web-resource-name>Status interface</web-resource-name>
      <url-pattern>/status/*</url-pattern>
    </web-resource-collection>
    <auth-constraint>
       <role-name>manager-gui</role-name>
       <role-name>manager-script</role-name>
       <role-name>manager-jmx</role-name>
       <role-name>manager-status</role-name>
    </auth-constraint>
  </security-constraint>

  <!-- Define the Login Configuration for this Application -->
  <login-config>
    <auth-method>BASIC</auth-method>
    <realm-name>Tomcat Manager Application</realm-name>
  </login-config>

  通过上面的配置文件可以知道，登录Manager控制台可能需要不同的manager角色。对于普通开发者来说，通常需要访问匹配/html/、/status/的资源，因此为用户分配一个manager-gui角色即可。

  Tomcat默认采用文件安全域，即以文件存放用户名和密码，Tomcat的用户由conf路径下的tomcat-users.xml文件控制，打开该文件，发现该文件内有如下内容：

<tomcat-users xmlns="http://tomcat.apache.org/xml"
              xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
              xsi:schemaLocation="http://tomcat.apache.org/xml tomcat-users.xsd"
              version="1.0">
</tomcat-users>

  上面的配置文件显示了Tomcat默认没有配置任何用户，所以无论在上图中的登录对话框中输入任何内容，系统都不能登录成功。为了正常登录Manager控制台，可以通过修改tomcat-users.xml文件来增加用户，并让该用户属于manager角色即可。Tomcat允许在<tomcat-users>元素中增加<user>元素来增加用户，将tomcat-users.xml文件内容修改如下：

<tomcat-users xmlns="http://tomcat.apache.org/xml"
              xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
              xsi:schemaLocation="http://tomcat.apache.org/xml tomcat-users.xsd"
              version="1.0">
<!-- 增加一个角色，指定角色名即可 -->
<role rolename="manager-gui"/>
<!-- 增加一个用户，指定用户名、密码和角色即可 -->
<user username="manager" password="manager" roles="manager-gui"/>
</tomcat-users>

  上面的配置文件表示增加了一个用户：用户名为manager，密码为manager，角色属于manager-gui。这样即可在登录对话框中输入账号密码来登录Manager控制台，成功登录后可以看到下图所示界面。

  在如上图所示的控制台可监控到所有部署在该服务器下的Web应用，左边列出了所有部署在该Web容器内的Web应用，右边的4个按钮则用于控制，包括启动、停止、重启等。

  控制台下方的Deploy区则用于部署Web应用。Tomcat控制台提供两种方式部署Web应用：一种是将整个路径部署成Web应用；另一种是将WAR文件部署成Web应用（在上图中看不到这种方式，在Deploy区下面，还有一个WAR file to deploy区，用于部署WAR文件）

4 部署Web应用

在Tomcat中部署Web应用的方式主要有如下几种

• 利用Tomcat的自动部署

• 利用控制台部署

• 增加自定义的Web部署文件

• 利用server.xml文件部署Web应用

  利用Tomcat的自动部署方式是最简单、最常用的方式，只要将一个Web应用复制到Tomcat的webapps下，系统就会把该应用部署到Tomcat中。

  利用控制台部署Web应用也很简单，只要在部署Web应用的控制台按如下图所示方式输入即可。

  按上图所示方式输入后，单击“Deploy”按钮，将会看到Tomcat的webapps目录下多了一个名为aaa的文件夹，该文件夹的内容和G:publishcodes22.1路径下webDemo文件夹的内容完全相同——这表明：当利用控制台部署Web应用时，其实质依然是利用Tomcat的自动部署。

  第三种方式则无需将Web应用复制到Tomcat安装路径下，只是部署方式稍稍复杂一点，需要在conf目录下新建Catalina目录，再在Catalina目录下新建localhost目录，最后在该目录下新建一个名字任意的XML文件——该文件就是部署Web应用的配置文件，该文件的主文件名将作为Web应用的虚拟路径。例如在conf/Catalina/localhost下增加一个dd.xml文件，该文件的内容如下：

<Context docBase="G:/public/codes/01/aa" debug="0" privileged="true">
</Context>

http://<server_address>:<port>/dd

  其中URL中的dd就是Web部署文件的主名。

  最后还有一种方式是修改server.xml文件，这种方式需要修改conf目录下的server.xml文件，修改该文件可能破坏Tomcat的系统文件，因此不建议采用。

5 配置Tomcat的数据源

  从Tomcat 5.5开始，Tomcat内置了DBCP的数据源实现，所以可以非常方便地配置DBCP数据源。Tomcat提供了两种配置数据源的方式，这两种方式所配置的数据源的访问范围不同：一种数据源可以让所有的Web应用都访问，被称为全局数据源；另一种只能在单个的Web应用中访问，被称为局部数据源。不管配置那种数据源，都需要提供特定数据库的JDBC驱动。下面将以mysql为例配置数据源，所以必须先将MySQL的JDBC驱动程序复制到Tomcat的lib路径下。

注意：MySQL数据库驱动可以到MySQL官方站点下载。

  局部数据源无需修改系统的配置文件，只需修改用户自己的Web部署文件，不会造成系统的混乱，而且数据源被封装在一个Web应用之内，防止被其他的Web应用访问，提供了更好的封装性。

  局部数据源只与特定的Web应用相关，因此在该Web应用对应的部署文件中配置。例如，为上面的Web应用增加局部数据源，修改Tomcat下conf/Catalina/localhost下的dd.xml文件即可。为Context元素增加一个Resource子元素，增加局部数据源后的dd.xml文件内容如下：

<Context docBase="G:/public/codes/01/aa" debug="0" privileged="true">
<!-- 其中name指定数据源在容器中的JNDI名
driverClassName指定连接数据库的驱动
url指定数据库服务的URL
username指定连接数据库的用户名
password指定连接数据库的密码
maxActive指定数据源最大活动连接数
maxIdle指定数据池中最大的空闲连接数
maxWait指定数据池中最大等待获取连接的客户端 -->
<Resource name="jdbc/dstest" auth="Container" type="javax.sql.DataSource" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" url="jdbc:mysql://localhost:3306/javaee" username="root" password="32147" maxActive="5" maxIdle="2" maxWait="10000" />
</Context>

  上面的配置文件中Resource元素就为该Web应用配置了一个局部数据源，该元素的各属性指定了数据源的各种配置信息。

注意：JNDI的全称是Java Naming Directory Interface，即Java命名和目录接口，听起来非常专业，其实很简单：就是为某个Java对象起一个名字，例如，上面JNDI的用途就是为Tomcat容器中的数据源起一个名字：jdbc/dstest，从而让其他程序可以通过名字来访问该数据源对象

  再次启动Tomcat，该Web应用即可通过JNDI名字来访问数据源。下面是测试访问数据源的JSP页面代码片段：

// 初始化Cotntext，使用InitialContext初始化Context
Context ctx = new InitialContext();
/*
通过JNDI查询数据源，该JNDI为java:comp/env/jdbc/dstest，分为两个部分
java:comp/env是Tomcat固定的，Tomcat提供的JNDI绑定都必须加该前缀 
jdbc/dstest是定义数据源时的数据源名
*/
DataSource ds = (DataSource)ctx.lookup("java:comp/env/jdbc/dstest");
// 获取数据库连接
Connection conn = ds.getConnection();
// 获取Statement
Statement stmt = conn.creatStatement();
// 执行查询，返回ResultSet对象
ResultSet rs = stmt.executeQuery("select * from news_inf");
while(rs.next()){
    out.println(rs.getString(1)
        + "	" + rs.getString(2) + "<br/>");
}

  上面的DataSource ds = (DataSource)ctx.lookup("java:comp/env/jdbc/dstest");实现了JNDI查找数据源对象，一旦获取了数据源对象，程序就可以通过该数据源取得数据库连接，从而访问数据库。

  上面的方式是配置局部数据源，如果需要配置全局数据源，则应通过修改server.xml文件来实现，全局数据源的配置与局部数据源的配置基本类似，只是修改的文件不同。局部数据源只需修改Web应用的配置文件，而全局数据源需要修改Tomcat的sercer.xml文件

  上面的代码需要在本机安装MySQL数据库，并提供一个名为javaee的数据库，该数据库下必须有一个名为news_inf的数据表

注意：使用全局数据源需要修改Tomcat原有的server.xml文件，所以可能导致破坏Tomcat系统，因而尽量避免使用全局数据源。

参考资料：《轻量级JavaEE企业应用实战》