Tomcat部署及优化

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前言

Tomcat是JAVA语言开发的，Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，是Apache软件基金会的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

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一、Tomcat服务器简介

Tomcat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。一般来说，Tomcat虽然和Apache或者Nginx这些Web服务器一样，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通常作为一个Servlet和JSP容器，单独运行在后端。

1.Servlet

Servlet是Java Servlet的建成，可以理解为是一个服务直连器，使用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。

2.JSP

JSP全程Java Servlet 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，然后动态的创建网页。

3.Tomcat核心组件

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HTML文件，图片、文件等，不能在后端进行一定地处理操作。Tomcat是Apache下的一个子项目，它具备Web服务器地所有功能（Web容器嵌入Servlet→动态请求），不仅可以监听接收请求并响应静态资源，而且可以在后端运行特定规范地Java代码Servlet，同时将执行地结果以HTML代码地形式写回客户端。
Tmocat是由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个
（1）Web容器：完成Web服务器的功能HTTP HTTPS请求的接收和响应
描述：①接收、响应请求②展示动态页面
（2）JSP容器：用以将index.jsp文件中的java代码翻译成Servlet代码。
描述：index.jsp文件里面有静态展示的html语言，还有一些java类代码，但是文件中java代码无法直接被tomcat执行，所以需要先翻译为可以执行的代码方式，也就是翻译成Servlet代码格式
（3）Servelet容器：由名称为Catalina的脚本来处理Servlet代码。
描述：使用catalina进行处理JSP容器翻译过来的Servelet代码

简介：
Web容器：1.接受、响应请求2.展示动态页面
JSP容器：翻译Java→servlet
Servlet容器：借助于catalina来执行servlet代码（动态任务执行的标准格式）

3.1Tomcat功能组件机构

Tomcat的核心功能有两个，分别是负责接收和反馈外部请求的连接器Connector，和负责处理请求的容器Container。其中连接器和容器相辅相成，一起构成了基本的Web服务Service。每个Tomcat服务器可以管理多个Service。

• Connector：负责对外接收和响应请求。它是Tomcat与外界的交通枢纽，监听端口接收外界请求，并将请求处理后传递给容器做业务处理，最后将容器处理后的结果响应给外界。
• Container：负责对内处理业务逻辑。其内部由 Engine、Host、Context和Wrapper 四个容器组成，用于管理和调用Servlet 相关逻辑。
• Service：对外提供的 Web 服务。主要包含 Connector 和 Container
  两个核心组件，以及其他功能组件。Tomcat 可以管理多个 Service，且各 Service 之间相互独立。

3.2Container结构分析

每个 Service 会包含一个 Container 容器，在 Container 内部包含了 4 个子容器
4个子容器的作用分别是
（1）Engine：引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Service 最多只能有一个 Engine；
（2）Host：代表一个虚拟主机，也可以叫站点，通过配置 Host 就可以添加站点；
（3）Context：代表一个 Web 应用，包含多个 Servlet 封装器；
（4）Wrapper：封装器，容器的最底层。每一 Wrapper 封装着一个 Servlet，负责对象实例的创建、执行和销毁功能。

• Engine、Host、Context 和 Wrapper，这四个容器之间属于父子关系。
• 容器由一个引擎可以管理多个虚拟主机。
• 每个虚拟主机可以管理多个 Web 应用。
• 每个 Web 应用会有多个 Servlet 封装器。

3.3Tomcat请求过程

1、用户在浏览器中输入网址，请求被发送到本机端口 8080，被在那里监听的 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、请求在 Engine、Host、Context 和 Wrapper 这四个容器之间层层调用，最后在 Servlet中执行对应的业务逻辑、数据存储等。
4、执行完之后的请求响应在 Context、Host、Engine 容器之间层层返回，最后返回给 Connector，并通过Connector 返回给客户端

二、Tomcat数据流向

1.Tomcat数据流向

用户请求（访问80端口）——》

发送请求发送给tomcat——》

tomcat有一个端口在监听8080端口）

从8080端口进入流量的会被在此端口的线程监听到

给与我们的web容器进行处理（有index.html页面显示出来  从8080端口来时会有交互界面  会读取到index.jsp这种java代码）

但是java代码无法直接使用——》

需要利用到jsp容器

将index.jsp中的java的servlet代码进行翻译

servlet容器处理 通过catalina程序/脚本来处理从JSP容器这过来的servlet代码

并不是直接对接mysql数据库

而是直接对接用户的请求例如app中的某个功能模块

比方说看个人信息  servlet容器与app接是api进行对接（具体的URL）

数据流向最终会通过用户请求内容  去mysql数据库寻找相应的内容

最后返回给用户
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2.Nginx-Tomcat数据流向图

首先，客户请求nginx页面，就是访问80端口
nginx进行反向代理，去请求连接Tomcat的8080端口
Tomcat里面有一个负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector
Connector中有前端页面和协议会监听8080端口，从8080端口进入的请求会被监听到
Tomcat接收到请求之后，然后把这个请求交给负责处理请求的容器Container中的Engine来处理
Engine接收到请求之后，会匹配所有的虚拟主机Host
Host相当于站点，就相当于我们正常去访问一个域名一样
不同的需求会有不同的路径，这时候就让Context来确定访问路径
找到访问路径之后，里面有一个index.jsp文件，它会把这个文件的Java代码提取出来
然后交给sercvet来翻译这个代码，用Catalina来处理这个代码
最后将执行结果一层一层原路返回

三、Tomcat服务部署及安装

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、关闭核心防护

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
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2.将所需的安装包拖入到/opt目录下准备安装

3.安装JDK

rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
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4.设置JDK的环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64    #输出指定java所需的类文件
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar        #可执行文件的位置
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

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source /etc/profile.d/java.sh
java -version
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5.安装启动Tomcat

将Tomcat包进行解压

tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
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mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat    #将解压后的包剪切到/usr/local 目录中，并改名为tomcat
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查看tomcat文件及说明

我们如果要执行、持续运行一个java开发应用服务，在经过简单配置之后，可以直接将war包、jar包，放入到webapps中，来让tomcat运行。
主要目录说明
1、bin :存放启动和关闭Tomcat的脚本文件，比较常用的是：catalina.sh 、 startup.sh 、 shutdown.sh
2、conf: 存放Tomcat服务器的各种配置文件，比较常用的是server.xml、context.xml、tomcat-users.xml、web.xml
3、lib: 存放Tomcat服务器的jar包，一般不做任何改动，除非连接第三方服务，比如redis，那就需要添加对应的jar包。
4、logs:存放Tomcat日志
5、temp:存放Tomcat运行时产生的文件
6、webapps:存放项目资源的目录
7、work: Tomcat工作目录，一般清除Tomcat缓存的时候会使用到
8、src： 存放Tomcat 的源代码
9、doc： 存放Tomcat文档

Tomcat配置文件详解
1、catalina.policy :权限控制配置文件
2、catalina.properties: Tomcat的属性配置文件
3、context.xml : 上下文配置文件
4、logging.properties:日志相关配置文件
5、server.xml : 主配置文件，通过配置文件，可以修改tomcat的启动端口，网站目录，虚拟主机，开启https等功能
6、tomacat-user.xml/.xsd: 管理用户配置文件
7、web.xml: tomcal的servlet、servlet-mapping、filter、MIME等相关配置

将启动脚本放入环境中方便启动

后台启动
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
或
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start
前台启动(终端关闭，tomacat停止运行)
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run
关闭
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
将启动关闭脚本放入到环境中
ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin
ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin

启动tomcat

对8080端口进行访问

四、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
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
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tomcat主配置文件

#主配置文件/usr/local/tomcat/conf/server.xml
#搜索8080（69行）
connectionTimeout=“20000” #毫秒
redirectPort=“8443” /> #SSL 重定向/映射443（https）

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

1.创建两个目录和文件

添加地址映射

[root@tomcat tomcat]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/ngs
[root@tomcat tomcat]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/sen
[root@tomcat tomcat]# echo "this is ngs" > /usr/local/tomcat/webapps/ngs/index.jsp
[root@tomcat tomcat]# echo "this is sen" > /usr/local/tomcat/webapps/sen/index.jsp
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2.修改配置文件

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

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

重启服务

shutdown.sh     #关闭服务
startuo.sh      #开启服务
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3.验证

访问www.ngs.com:8080

访问www.sen.com:8080

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总结

本文简要阐述了Tomcat的核心组件和功能组件的作用。分析了Tomcat的数据流向，以及Tomcat主机如何部署安装，如何优化。在安装 Tomcat 之前必须先安装JDK。server.xml为Tomcat 的主要配置文件，通过配置该文件,可以修改 Tomcat 的启动端口、网站目录、虚拟主机、开启https等重要功能。