5分钟掌握Tomcat优化及部署原理

Posted 2021-06-25 Java小叮当

前言

一、概述

简单介绍

Tomcat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。

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Tomcat对比于Apache或者nginx这些Web服务器，都具有处理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。
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核心组件

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。

JavaServlet

JavaServlet是运行在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。

JSP容器

JSP全称：Java Server Pages

是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- -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配置文件中看出。

（5）server.xml中定 义<Server port-" 8005”shutdown-" SHUTDOWN">这会让Tomcat6启动- -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- -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。

4个子容器的作用

(1) Engine:引擎，用来管理多个站点，一个Service最多只能有一个Engine。

(2) 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。

(3) 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-INF目录以及下而的web. xml文件:

(4) 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Coyote HTTP/1.1 Connector 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mapping table中寻找出对应的Servlet. Context匹配到URL
Pattern为* . jsp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

安装JDK

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

-------java.sh中补充知识点-----------------------------------
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swing 的包。
tools.jar：主要是一 些 jdk 工具的类库，包括 javac， java，javap， 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。

（4）编写一个java脚本来验证安装

vim kkk.java
#编写一个java程序,输出“hello world!”
public class kkk {
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Hello World!");
  }
}

#检测JDK环境是否设置成功
javac kkk.java
java kkk

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##
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -natp | grep  8080

#使用浏览器访问Tomcat的主页 
http://192.168.19.11:8080

优化 Tomcat 启动速度

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
#修改117行;##/dev/random和/dev/urandom都是伪终端，但是/dev/urandom提供的数据流更快
securerandom.source=file:/dev/urandom

#创建一个软连接，将tomcat的命令放入/usr/local/bin
ln -s /usr/local/tomcat/bin/* /usr/local/bin/

#重启Tomcat
shutdown.sh
startup.sh

tomcat的主要目录

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.lei.com和www.dian.com，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

（1）创建lei和dian项目目录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lei
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/dian
echo \'this is lei !\' > /usr/local/tomcat/webapps/lei/index.jsp
echo \'this is dian!\' > /usr/local/tomcat/webapps/dian/index.jsp

（2）修改Tomcat主配置文件

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
      #165行
      <Host name="www.lei.com"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
   <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/lei" path="" reloadable="true" />
       </Host>
       
       <Host name="www.dian.com"  appBase="webapps" unpackWARs="true"
       autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
   <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/dian" path="" reloadable="true" />
       </Host>

#重启服务；命令路径优化后可以直接使用shutdown.sh和startup.sh
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
#----------------参数解释-----------------------------
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）验证

echo "192.168.19.11 www.lei.com www.dian.com" >> /etc/hosts

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。今天我们就了解一下Tomcat配置文件参数优化。

配置文件参数优化

修改配置文件

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
     <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
                connectionTimeout="20000"
                redirectPort="8443"
                #72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" />

#优化就直接用shutdown.sh和startup.sh
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

最后

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