Tomcat

Posted 2020-08-08

tomcat

 Tomcat是Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）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。由于有了Sun 的参与和支持，最新的Servlet 和JSP 规范总是能在Tomcat 中得到体现，Tomcat 5支持最新的Servlet 2.4 和JSP 2.0 规范。因为Tomcat 技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web 应用服务器。

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，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。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应html（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求。实际上Tomcat 部分是Apache 服务器的扩展，但它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的。

诀窍是，当配置正确时，Apache 为HTML页面服务，而Tomcat 实际上运行JSP 页面和Servlet。另外，Tomcat和IIS等Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器，独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。不过，Tomcat处理静态HTML的能力不如Apache服务器。目前Tomcat最新版本为9.0。

安装Tomcat：

一、安装JVM

二、安装配置Tomcat

A Tomcat init script for Linux
#!/bin/sh
# Tomcat init script for Linux.
#
# chkconfig: 2345 96 14
# description: The Apache Tomcat servlet/JSP container.
JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.7.0_05
CATALINA_HOME=/opt/apache-tomcat-7.0.29
export JAVA_HOME CATALINA_HOME
exec $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh $*

Tomcat详解：

Tomcat的架构：

Tomcat 6支持Servlet 2.5和JSP 2.1的规范，它由一组嵌套的层次和组件组成，一般可以分为以下四类：

顶级组件：位于配置层次的顶级，并且彼此间有着严格的对应关系；

连接器：连接客户端（可以是浏览器或web服务器）请求至Servlet容器；

容器：包含一组其它组件；

被嵌套的组件：位于一个容器当中，但不能包含其它组件；

各常见组件：

1、服务器(server)：Tomcat的一个实例，通常一个JVM只能包含一个Tomcat实例；因此，一台物理服务器上可以在启动多个JVM的情况下在每一个JVM中启动一个Tomcat实例，每个实例分属于一个独立的管理 端口。这是一个顶级组件。

2、服务(service)：一个服务组件通常包含一个引擎和与此引擎相关联的一个或多个连接器。给服务命名可以方便管理员在日志文件中识别不同服务产生的日志。一个server可以包含多个service组件，但通常情况下只为一个service指派一个server。

连接器类组件：

3、连接器(connectors)：负责连接客户端（可以是浏览器或web服务器）请求至Servlet容器内的web应用程序，通常指的是接受客户发来请求的位置及服务器端分配的端口。默认端口通常是HTTP协议的8080，管理员也可以根据自己的需要改变此端口。一个引擎可以配置多个连接器，但这些连接器必须使用不同的端口。默认的连接器是基于HTTP/1.1的Coyote。同时，tomcat也支持AJP、JServ和JK2连接器。

容器类组件：

4、引擎(Engine)：引擎通常指处理请求的Servlet引擎组件，即Catalina Servlet引擎，它减产每一个请求的HTTP首部信息以辨别此请求应该发往哪个host或context，并将请求处理后的结果返回的相应的客户端。严格意义上来说，容器不必非得通过引擎来实现，它也可以是只是一个容器。如果Tomcat被配置成为独立服务器，默认引擎就是已经定义好的引擎。而如果Tomcat被配置为Apache Web服务器的提供Servlet功能的后端，默认引擎将被忽略，因为Web服务器自身就能确定将用户请求发往何处。一个引擎可以包含多个host组件。

5、主机(Host)：主机组件类似于Apache中的虚拟主机，但在Tomcat中只支持基于FQDN的“虚拟主机”。一个引擎至少要包含一个主机组件。

6、上下文(Context)：Context组件是最内层次的组件，它表示Web应用程序本身。配置一个Context最主要的是指定Web应用程序的根目录，以便Servlet容器能够将用户请求发往正确的位置。Context组件也可包含自定义的错误页，以实现在用户访问发生错误时提供友好的提示信息。

被嵌套类（nested）组件：

这类组件通常包含于容器类组件中以提供具有管理功能的服务，它们不能包含其它组件，但有些却可以由不同层次的容器各自配置。

7、阀门(Valve)：用来拦截请求并在将其转至目标之前进行某种处理操作，类似于Servlet规范中定义的过滤器。Valve可以定义在任何容器类的组件中。Valve常被用来记录客户端请求、客户端IP地址和服务器等信息，这种处理技术通常被称作请求转储(request dumping)。请求转储valve记录请求客户端请求数据包中的HTTP首部信息和cookie信息文件中，响应转储valve则记录响应数据包首部信息和cookie信息至文件中。

8、日志记录器(Logger)：用于记录组件内部的状态信息，可被用于除Context之外的任何容器中。日志记录的功能可被继承，因此，一个引擎级别的Logger将会记录引擎内部所有组件相关的信息，除非某内部组件定义了自己的Logger组件。

9、领域(Realm)：用于用户的认证和授权；在配置一个应用程序时，管理员可以为每个资源或资源组定义角色及权限，而这些访问控制功能的生效需要通过Realm来实现。Realm的认证可以基于文本文件、数据库表、LDAP服务等来实现。Realm的效用会遍及整个引擎或顶级容器，因此，一个容器内的所有应用程序将共享用户资源。同时，Realm可以被其所在组件的子组件继承，也可以被子组件中定义的Realm所覆盖。

Tomcat连接器架构：

基于Apache做为Tomcat前端的架构来讲，Apache通过mod_jk、mod_jk2或mod_proxy模块与后端的Tomcat进行数据交换。而对Tomcat来说，每个Web容器实例都有一个Java语言开发的连接器模块组件，在Tomcat6中，这个连接器是org.apache.catalina.Connector类。这个类的构造器可以构造两种类别的连接器：HTTP/1.1负责响应基于HTTP/HTTPS协议的请求，AJP/1.3负责响应基于AJP的请求。但可以简单地通过在server.xml配置文件中实现连接器的创建，但创建时所使用的类根据系统是支持APR(Apache Portable Runtime)而有所不同。

APR是附加在提供了通用和标准API的操作系统之上一个通讯层的本地库的集合，它能够为使用了APR的应用程序在与Apache通信时提供较好伸缩能力时带去平衡效用。

同时，需要说明的是，mod_jk2模块目前已经不再被支持了，mod_jk模块目前还apache被支持，但其项目活跃度已经大大降低。因此，目前更常用的方式是使用mod_proxy模块。

如果支持APR：

1、HTTP/1.1：org.apache.cotote.http11.Http11AprProtocol

2、AJP/1.3：org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol

如果不支持APR：

HTTP/1.1: org.apache.coyote.http11.Http11Protocol

AJP/1.3: org.apache.jk.server.JkCoyoteHandler

连接器协议：

Tomcat的Web服务器连接器支持两种协议：AJP和HTTP，它们均定义了以二进制格式在Web服务器和Tomcat之间进行数据传输，并提供相应的控制命令。

AJP(Apache JServ Protocol)协议：

目前正在使用的AJP协议的版本是通过JK和JK2连接器提供支持的AJP13，它基于二进制的格式在Web服务器和Tomcat之间传输数据，而此前的版本AJP10和AJP11则使用文本格式传输数据。

HTTP协议：诚如其名称所表示，其是使用HTTP或HTTPS协议在Web服务器和Tomcat之间建立通信，此时，Tomcat就是一个完全功能的HTTP服务器，它需要监听在某端口上以接收来自于商前服务器的请求。

Tomcat的配置文件：

Tomcat的配置文件默认存放在$CATALINA_HOME/conf目录中，主要有以下几个：

server.xml: Tomcat的主配置文件，包含Service, Connector, Engine, Realm, Valve, Hosts主组件的相关配置信息；

web.xml：遵循Servlet规范标准的配置文件，用于配置servlet，并为所有的Web应用程序提供包括MIME映射等默认配置信息；

tomcat-user.xml：Realm认证时用到的相关角色、用户和密码等信息；Tomcat自带的manager默认情况下会用到此文件；在Tomcat中添加/删除用户，为用户指定角色等将通过编辑此文件实现；

catalina.policy：Java相关的安全策略配置文件，在系统资源级别上提供访问控制的能力；

catalina.properties：Tomcat内部package的定义及访问相关的控制，也包括对通过类装载器装载的内容的控制；Tomcat6在启动时会事先读取此文件的相关设置；

logging.properties: Tomcat6通过自己内部实现的JAVA日志记录器来记录操作相关的日志，此文件即为日志记录器相关的配置信息，可以用来定义日志记录的组件级别以及日志文件的存在位置等；

context.xml：所有host的默认配置信息；

一、server.xml

Tomcat以面向对象的方式运行，它可以在运行时动态加载配置文件中定义的对象结构，这有点类似于apache的httpd模块的调用方式。server.xml中定义的每个主元素都会被创建为对象，并以某特定的层次结构将这些对象组织在一起。下面是个样样例配置：

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.ServerLifecycleListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  <GlobalNamingResources>
    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
    type="org.apache.catalina.UserDatabase"
    description="User database that can be updated and saved"
    factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
    pathname="conf/tomcat-users.xml"/>
  </GlobalNamingResources>
  <Service name="Catalina">
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
      maxThreads="150" connectionTimeout="20000"
      redirectPort="8443"/>
    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
      <Host name="localhost" appBase="webapps"
        unpackWARs="true" autoDeploy="true"
        xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
      </Host>
    </Engine>
  </Service>
</Server>
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
  <GlobalNamingResources>
    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
              type="org.apache.catalina.UserDatabase"
              description="User database that can be updated and saved"
              factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
              pathname="conf/tomcat-users.xml" />
  </GlobalNamingResources>
  <Service name="Catalina">
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />
    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
      <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
        <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
               resourceName="UserDatabase"/>
      </Realm>
      <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
      </Host>
    </Engine>
  </Service>
</Server>

server.xml文件中可定义的元素非常多，包括Server, Service, Connector, Engine, Cluster, Host, Alias, Context, Realm, Valve, Manager, Listener, Resources, Resource, ResourceEnvRef, ResourceLink, WatchedResource, GlobalNameingResources, Store, Transaction, Channel, Membership, Transport, Member, ClusterListener等。

下面简单介绍几个常用组件：

1、Server组件

如上面示例文件中定义的：

<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。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。这个端口的定义用于为管理员提供一个关闭此实例的便捷途径，因此，管理员可以直接telnet至此端口使用SHUTDOWN命令关闭此实例。不过，基于安全角度的考虑，这通常不允许远程进行。

Server的相关属性：

className: 用于实现此Server容器的完全限定类的名称，默认为org.apache.catalina.core.StandardServer；

port: 接收shutdown指令的端口，默认仅允许通过本机访问，默认为8005；

shutdown：发往此Server用于实现关闭tomcat实例的命令字符串，默认为SHUTDOWN；

2、Service组件：

Service主要用于关联一个引擎和与此引擎相关的连接器，每个连接器通过一个特定的端口和协议接收入站请求交将其转发至关联的引擎进行处理。困此，Service要包含一个引擎、一个或多个连接器。

如上面示例中的定义：

<Service name=”Catalina”>

这定义了一个名为Catalina的Service，此名字也会在产生相关的日志信息时记录在日志文件当中。

Service相关的属性：

className： 用于实现service的类名，一般都是org.apache.catalina.core.StandardService。

name：此服务的名称，默认为Catalina；

3、Connector组件：

进入Tomcat的请求可以根据Tomcat的工作模式分为如下两类：

Tomcat作为应用程序服务器：请求来自于前端的web服务器，这可能是Apache, IIS, nginx等；

Tomcat作为独立服务器：请求来自于web浏览器；

Tomcat应该考虑工作情形并为相应情形下的请求分别定义好需要的连接器才能正确接收来自于客户端的请求。一个引擎可以有一个或多个连接器，以适应多种请求方式。

定义连接器可以使用多种属性，有些属性也只适用于某特定的连接器类型。一般说来，常见于server.xml中的连接器类型通常有4种：

1) HTTP连接器

2) SSL连接器

3) AJP 1.3连接器

4) proxy连接器

如上面示例server.xml中定义的HTTP连接器：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
      maxThreads="150" connectionTimeout="20000"
      redirectPort="8443"/>

定义连接器时可以配置的属性非常多，但通常定义HTTP连接器时必须定义的属性只有“port”，定义AJP连接器时必须定义的属性只有"protocol"，因为默认的协议为HTTP。以下为常用属性的说明：

1) address：指定连接器监听的地址，默认为所有地址，即0.0.0.0；

2) maxThreads：支持的最大并发连接数，默认为200；

3) port：监听的端口，默认为0；

4) protocol：连接器使用的协议，默认为HTTP/1.1，定义AJP协议时通常为AJP/1.3；

5) 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端口；

6) connectionTimeout：等待客户端发送请求的超时时间，单位为毫秒，默认为60000，即1分钟；

7) enableLookups：是否通过request.getRemoteHost()进行DNS查询以获取客户端的主机名；默认为true；

下面是一个定义了多个属性的SSL连接器：

<Connector port="8443"
    maxThreads="150" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"
    enableLookups="false" acceptCount="100" debug="0" scheme="https" secure="true"
    clientAuth="false" sslProtocol="TLS" />

4、Engine组件：

Engine是Servlet处理器的一个实例，即servlet引擎，默认为定义在server.xml中的Catalina。Engine需要defaultHost属性来为其定义一个接收所有发往非明确定义虚拟主机的请求的host组件。如前面示例中定义的：

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

常用的属性定义：

defaultHost：Tomcat支持基于FQDN的虚拟主机，这些虚拟主机可以通过在Engine容器中定义多个不同的Host组件来实现；但如果此引擎的连接器收到一个发往非非明确定义虚拟主机的请求时则需要将此请求发往一个默认的虚拟主机进行处理，因此，在Engine中定义的多个虚拟主机的主机名称中至少要有一个跟defaultHost定义的主机名称同名；

name：Engine组件的名称，用于日志和错误信息记录时区别不同的引擎；

Engine容器中可以包含Realm、Host、Listener和Valve子容器。

5、Host组件：

位于Engine容器中用于接收请求并进行相应处理的主机或虚拟主机，如前面示例中的定义：

      <Host name="localhost" appBase="webapps"
        unpackWARs="true" autoDeploy="true"
        xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
      </Host>

常用属性说明：

1) appBase：此Host的webapps目录，即存放非归档的web应用程序的目录或归档后的WAR文件的目录路径；可以使用基于$CATALINA_HOME的相对路径；

2) 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；

3) 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；

虚拟主机定义示例：

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
  <Host name="localhost" appBase="webapps">
    <Context path="" docBase="ROOT"/>
    <Context path="/bbs" docBase="/web/bss"
      reloadable="true" crossContext="true"/>
  </Host>
    <Host name="mail.xxx.com" appBase="/web/mail">
    <Context path="" docBase="ROOT"/>
  </Host>
</Engine>

主机别名定义：

如果一个主机有两个或两个以上的主机名，额外的名称均可以以别名的形式进行定义，如下：

<Host name="www.xxx.com" appBase="webapps" unpackWARs="true">
  <Alias>xxx.com</Alias>
</Host>