定制化Azure站点Java运行环境

Posted 2020-06-16

定制化Azure Website提供的默认的Tomcat和JDK环境

 

在我们之前的测试中，如果你访问你的WEB站点URL时不加任何上下文，实际上你看到的web界面是系统自带的测试页面index.jsp,位于/site/wwwroot/webapps/ROOT目录下，是Tomcat默认的根目录。

1. 由于要检测JVM的usage信息以便确定，定制化修改的Java参数是否生效，所以我们需要写一些测试代码，打印出当前JVM的参数信息;首先使用FileZilla连接到你的网站，进入到/site/wwwroot/webapps/ROOT目录下，下载index.jsp文件到本地。

    

2. 我写了一个简单的测试程序，测试Java运行时heap size大小，使用ManagmentBeans获得的JVM参数，已经上传到了github，请直接下载，或者你也可以打开index.jsp文件添加相关代码如下：

    https://github.com/kingliantop/azurelabs/blob/master/Java/websites/index.jsp

   
   

<%@ page import="java.util.*" %>
<%@ page import="java.lang.management.*" %>
    <%
      ArrayList<String> mainPageProps = new ArrayList<String>();
      mainPageProps.add("java.version");
      mainPageProps.add("java.vendor");
      mainPageProps.add("os.arch");
      mainPageProps.add("catalina.base");
      mainPageProps.add("jetty.base");
      mainPageProps.add("user.timezone");
      for(String name : mainPageProps)
      {
          String value = System.getProperty(name);
          if(value != null)
           {
                out.print("<tr><td>" + name);
                out.print("</td><td>" + value );
                out.print("</td></tr>");
                    }
          }
          int MB=1024*1024;
          Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
          out.print("<tr><td>Runtime Total memory:</td><td>" + runtime.totalMemory()/MB+"M</td></tr>");
          out.print("<tr><td>Runtime Free memory:</td><td>" + runtime.freeMemory()/MB+"M</td></tr>");
          out.print("<tr><td>Runtime Used memory:</td><td>" + (runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory())/MB+"M</td></tr>");
          out.print("<tr><td>Runtime Max memory:</td><td>" + runtime.maxMemory()/MB+"M</td></tr>");
  
         Iterator iter = ManagementFactory.getMemoryPoolMXBeans().iterator();
 
         out.print("<tr><td><h3>Memory MXBean</h3></td></tr>");
         out.print("<tr><td>Heap Memory Usage:</td><td>" + ManagementFactory.getMemoryMXBean().getHeapMemoryUsage()+"</td></tr>");
         out.print("<tr><td>Non-Heap Memory Usage:</td><td>" + ManagementFactory.getMemoryMXBean().getNonHeapMemoryUsage()+"</td></tr>");
         out.print("<tr><td><h3>Memory Pool MXBeans</h3></td></tr>");
 while (iter.hasNext()) {

         MemoryPoolMXBean item = (MemoryPoolMXBean) iter.next();
         out.print("<tr><td><b>"+item.getName()+"</b></td></tr>");
         out.print("<tr><td>Type:</td><td>" + item.getType()+"</td></tr>");
         out.print("<tr><td>Usage:</td><td>" + item.getUsage()+"</td></tr>");
         out.print("<tr><td>Peak Usage:</td><td>" + item.getPeakUsage()+"</td></tr>");
         out.print("<tr><td>Collection Usage:</td><td>" + item.getCollectionUsage()+"</td></tr>");
}
%>

3. 上传修改后的index.jsp文件到ROOT目录下，覆盖原来的文件，重新打开你的web站点主页，你可以看到测试程序会打印出当前运行环境下内存大小，heap size，non-heap size大小等相关信息： 

 

 

4. 我们可以看到默认运行环境下，初始Heap大小为28664K，已经使用大约54M，最大内容使用量是433M，而当前测试环境使用的网站实例大小为小型，大约是一个core，1.75G内存：

对于PermGen大小，初始大小为：

init = 22020096(21504K) used = 41871616(40890K) committed = 41943040(40960K) max = 85983232(83968K)

 

5. 做个简单的实验，我们将web站点的实例升级，看看Azure website是否会自动根据当前系统实例的大小来调整JVM相关参数，在"缩放"页面，我们将实例升级到中型实例，点击保存：

这个时候你会看到默认的heap size也发生了变化：

 

那么Azure是如何调整Tomcat的运行环境和配置的呢？这样动态的调整是如何做到的呢？

 

其实没有什么magic，Azure的website底层是Windows Server，采用IIS来对其他第三方的服务器例如Tomcat进行管理。IIS有一个管理模块，叫做HttpPlatformHandler，他会做这么几件事情：

1. 所有以前直接处理Http请求的第三方应用服务器，如Tomcat，Jetty，Node.JS等等，HTTP请求都交由IIS来进行接受。

2. 由IIS接管的请求，都会被转发至后台真正处理的服务器，比如Tomcat等等，作用类似于nginx，apache httpd

3. 管理第三方程序，启动第三方程序，设定启动参数，定制化相应环境等等，所有这些操作都通过一个叫做web.config的文件来配置实现。

那么经由上述介绍你可以知道，在Azure website这个PAAS平台上，如果我们需要做些定制化环境部署，需要使用这个机制，由HttpPlatformHandler通过web.config配置文件来实现。

在本测试场景中，我们假定用户需要修改默认运行环境下的heap size和PermGen的大小，因为在常见的Java应用错误中，出现的OutOfMemory错误，有些就是由于PermGen大小设置过小引起的。

1. 首先我们需要准备一个web.config文件，在本示例中我们使用Azure站点提供的Tomcat和JDK，我们需要配置的相关参数-Xms512m -Xmx1024m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m放在JAVA_OPTS下：

    

   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
   <configuration>
   
   <system.webServer>
   
   <handlers>
   
   <add name="httpPlatformHandler" path="*" verb="*" modules="httpPlatformHandler" resourceType="Unspecified" />
   
   </handlers>
   
   <httpPlatform processPath="%AZURE_TOMCAT7_HOME%\bin\startup.bat"  arguments="">
   
   <environmentVariables>
   
   <environmentVariable name="CATALINA_OPTS" value="-Dport.http=%HTTP_PLATFORM_PORT%" />
   
   <environmentVariable name="JAVA_OPTS" value="-Djava.net.preferIPv4Stack=true -Xms256m -Xmx1024m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m" />
   
   </environmentVariables>
   
   </httpPlatform>
   
   </system.webServer>
   
   </configuration>  
   

    

   注意事项：

• 默认的系统的tomcat路径是"%AZURE_TOMCAT7_HOME%\bin\startup.bat"，需要注意正确设置

• Java相关的参数设置放在JAVA_OPTS里面如-Xms，-Xmx等

 

2. 我们先来记录一下，默认设置下的Heap size，PermGen等大小设置,刷新测试页面，可以看到： 

Heap Size：Heap Memory Usage:    init = 58712896(57336K) used = 150252200(146730K) committed = 360710144(352256K) max = 835190784(815616K) 

Perm Gen：

Usage:    init = 22020096(21504K) used = 42138168(41150K) committed = 42467328(41472K) max = 85983232(83968K)

 

 3. 使用你的FTP工具，将web.config文件上传到你的Azure站点根目录/site/wwwroot：

4. 重新刷新页面，你会看到相关JVM参数值已经发生了变化：

Heap Memory Usage:    init = 536870912(524288K) used = 118235616(115464K) committed = 660602880(645120K) max = 954728448(932352K)

    

Usage:    init = 134217728(131072K) used = 37151352(36280K) committed = 134217728(131072K) max = 268435456(262144K)

可以看到，通过web.config和HttpPlatformHandler机制，可以对Azure的站点进行定制。