初识Tomcat

初识Tomcat

一、Tomcat概述

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是Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，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。

1.1、什么是servlet？

Servlet 是Java Servlet 的简称，可以理解为是一个服务连接器，是用 Java 编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性， 简单的理解：servlet 就是一个中间件，包含了接口和方法，将客户端和数据库连接，从而实现动态网页的创建。

1…2、什么是JSP？

• 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整体架构

Tomcat要实现两个核心功能：

1. 处理Socket连接，负责网络字节流和request和response对象的转化。
2. 加载和管理servlet，以及具体处理request请求。

因此Tomcat设计了两个核心组件连接器（Connector）和容器（Container）来分别做这 两件事情。连接器负责对外交流，容器负责内部处理。

2.1 Catalina的主要组件结构

Tomcat核心是catalina容器,其他模块都是为Catalina 提供支撑的。例如： 通过 Coyote 模块提供连接通信，Jasper 模块提供 JSP 引擎，Naming 提供JNDI 服务，Juli 提供日志服务。

Catalina的各个组件的作用如下：

Catalina：

负责解析Tomcat的配置文件 , 以此来创建服务器Server组件，并根据 命令来对其进行管理。

Server：

服务器表示整个Catalina Servlet容器以及其它组件，负责组装并启动Servlet引擎、Tomcat连接器。Server通过实现连接接口，提供了 一种优雅的启动和关闭整个系统的方式。

Service：

服务是Server内部的组件，一个Server包含多个Service。它将若干个Connector组件绑定到一个Container（Engine）上。

Connector：

连接器主要是处理与客户端的通信，它负责接收客户请求，然后转给相关的容器处理，最后向客户返回响应结果。

Container：

容器负责处理用户的Servlet请求，并返回对象给web用户的模块。

可以理解为连接器和容器相互作用

2.2 container的主要组件结构

Container的各个组件的作用如下：

Engine容器：

表示整个Catalina的Servlet引擎，用来管理多个虚拟站点，一个Service最多只能有一个Engine，但是一个引擎可包含多个Host。

Host容器：

代表一个虚拟主机或者说一个站点，可以给Tomcat配置多个虚拟主机地址，而一个虚拟主机下可包含多个Context。

Context容器：

表示一个Web应用程序， 一个Web应用可包含多个Wrapper。

为当前对象在程序中所处的一个环境，一个与系统交互的过程，简单理解就是一个应用程序可以认为一个工作环境，应用程序中有其特定的子功能（servlet），换个应用程序就换了一个环境（context）。

Wrapper容器：

表示一个Servlet，Wrapper 作为容器中的最底层，不能包含子容器。

Engine、Host、Context、Wrapper容器，Tomcat通过其之间形成父子关系，生成类型一个树形结构，可以使管理更加方便，对单个容器和组合容器的使用具有一致性。

engine容器主要使根据连接器发送来的请求的url来匹配合适的host容器（虚拟主机）。

host容器会接着根据url来匹配context（web应用服务），host其实就是主机名/域名，实际可以理解为就是IP地址+端口，来指定哪个虚拟主机来处理改url。

context容器，则是更加url中指定的web服务或路径来匹配，会根据url后面的路径来匹配合适的wrapper容器，其实就是servlet容器。

2.3 web容器、JSP容器和servlet容器

通常意义上的 web 服务器接受请求后，只是单纯地响应静态资源，如HTMI文件，图片文件等，不能在后端进行一定的处理操作。Tomcat是 Apache 下的一个子项目，它具备 web服务器的所有功能(WEB容器嵌入Servlet-》动态请求），不仅可以监听接受请求并响应静态资源，而且可以在后端运行特定规范的Java代码servlet，同时将执行的结果以HTML代码的形式写回客户端。

1、**web容器:**完成web服务器的功能，HTTP HTTPs请求的接受和响应。

2、**servlet容器:**servlet代码格式就是用JSP容器来处理，由名称为 catalina的脚本来处理Servlet 代码(具体的一个任务，从数据库中拿取数据给与前端)。

3、**JSP 容器:**用于将JSP动态网页翻译成servlet 代码 index.html index.php index. jspo
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。

三、Tomcat数据流向

3.1 Tomcat数据流向

当一个http请求发送到服务器后，被web服务转到8080端口，connector侦听到后，会被其coyote框架把response转servletrequest，发给容器，engine根据接收到的请求的url的host，将该请求发送给匹配的host，如果没有匹配，host容器中会有默认主机，host会接着将收到的url中的路径即web应用来匹配context容器，context容器则会接着更加url的具体路径找到相对于的wrapper（servlet）来处理请求，servlet会根据定义的api去数据库取数据，servlet处理好后，生成一个servletresponse会返回给context容器，context执行完之后会把httpservletresponse返回给host，host再把httpservletresponse返回给ensgine，engine再发到connector连接器，连接器会把httpservletresponse处理为httpresponse，再从8080发出去。最后返回给客户端。
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3.2 http请求过程

四、Tomcat部署安装

Tomcat主要是将jsp程序转换成servlet，需要进行编译，编译jsp程序需要java环境，所以Tomcat需要jdk来支持。

所需安装包

jdk-8u201-linux-x64.rpm

apache-Tomcat-9.0.16.tar.gz
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关闭防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
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1、安装jdk

rpm包执行rpm安装
    cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm   //查看安装列表
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm   //安装jdkrpm包
java -version //查看java版本信息确认是否安装成功
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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
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2、安装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
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3、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

securerandom.source=file:/dev/urandom     #修改117行
    //Tomcat启动的时候会从随机池中取一个值来加密启动用，random池是有上限的，为65535，所以修改为无上限urandom。
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4、Tomcat的启动方式

后台启动
/usr/local/Tomcat/bin/catalina.sh start
/usr/local/Tomcat/bin/startup.sh
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前台启动
    /usr/local/Tomcat/bin/catalina.sh run
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/usr/local/Tomcat/bin/catalina.sh stop
/usr/local/Tomcat/bin/shutdown.sh
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Tomcat目录解析：

五、Tomcat虚拟主机配置

在多项目的环境中，服务器不可能运行多个Tomcat服务，并且Tomcat也提供了对多项目的支持–虚拟主机，例如现在新增两个域名 www.test.com 和 www.setting.com，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

1. 创建test和setting项目目录和文件

mkdir /usr/local/Tomcat/webapps/setting
mkdir /usr/local/Tomcat/webapps/test

echo "This is setting page! " > /usr/local/Tomcat/webapps/setting/index.jsp
echo "This is test page! " > /usr/local/Tomcat/webapps/test/index.jsp
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2、配置Tomcat主配置文件

cp /usr/local/Tomcat/conf/server.xml /usr/local/Tomcat/conf/server.xml.bak//备份主配置文件
vim /usr/local/Tomcat/conf/server.xml
    
<Host name="www.lic.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/Tomcat/webapps/lic" path="" reloadable="true" />
</Host>

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

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注释以下内容：

3、重启Tomcat服务

/usr/local/Tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/Tomcat/bin/startup.sh
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4、添加域名解析

echo "192.168.10.10 www.setting.com www.test.com" >> /etc/hosts
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5、通过浏览器验证

六、Tomcat简单优化

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。

以上是一些常用的配置参数，还有好多其它的参数设置，还可以继续深入的优化，HTTP Connector 与 AJP Connector 的参数属性值，可以参考官方文档的详细说明进行学习。

1、配置Tomcat配置文件（优化）

vim /usr/local/Tomcat/conf/server.xml

#71行添加
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"/>
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重启Tomcat服务