Tomcat：部署及优化

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前言

一、Tomcat服务器简介

1、什么是servlet？

2、什么是 JSP?

3、tomcat核心组件

3.1Tomcat 功能组件结构

3.2 Container 结构分析

4、Tomcat 请求过程

5、tomcat核心和功能组件作用

Tomcat请求过程

总结

二、Tomcat部署

1、关闭防火墙，将Tomcat所需软件包传入/opt目录下

2、安装JDK

 3、设置JDK的环境变量

4、安装启动Tomcat

​编辑 ​编辑5.浏览器访问Tomcat的默认主页

6.优化tomcat启动速度

三、Tomcat虚拟主机配置

1.创建yzy和benet项目目录和文件

2、修改Tomcat主配置文件server.xml

3、客户端浏览器访问验证

四、Tomcat优化

 1.Tomcat 配置文件参数优化

2、修改配置文件

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前言

Tomcat是一款免费、开放源代码的Web应用服务器，是Apache软件基金会的一个核心开源项目，属于轻量级应用服务器，
PS：Apache：Apache软件基金会（也就是Apache Software Foundation，简称为ASF），是专门为支持开源软件项目而办的一个非盈利性组织
官网为：https://tomcat.apache.org/

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 通常是作为一个 Servlet 和 JSP 容器，单独运行在后端。

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。

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。

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：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.jsp。

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
Serverlet容器：借助于catalina来执行servelet代码（动态任务执行的标准格式）处理动态请求

3.1Tomcat 功能组件结构

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。

3.2 Container 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。

4、Tomcat 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。

假设来自客户的请求为： http://localhost:8080/wsota/wsota_index.jsp
1) 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得
2) Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应
3) Engine获得请求localhost/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机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）
5) localhost Host获得请求/wsota/wsota_index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
6) Host匹配到路径为/wsota的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为""的Context去处理）
7) path="/wsota"的Context获得请求/wsota_index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet
8) Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类
9) 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法
10)Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
11)Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
12)Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
13)Connector把HttpServletResponse对象返回给客户browser

5、tomcat核心和功能组件作用

Tomcat核心组件有6个，分别为Tomcat有Server、Service、Connector、Engine、Host和Context等

1、Server
Server元素在最顶层，代表整个Tomcat容器，因此它必须是server.xml中唯一一个最外层的元素。一个Server元素中可以有一个或多个Service元素。
Server的主要任务，就是提供一个接口让客户端能够访问到这个Service集合，同时维护它所包含的所有的Service的声明周期，包括如何初始化、如何结束服务、如何找到客户端要访问的Service。

2、Service
Service的作用，是在Connector和Engine外面包了一层，把它们组装在一起，对外提供服务。一个Service可以包含多个Connector，但是只能包含一个Engine；其中Connector的作用是从客户端接收请求，Engine的作用是处理接收进来的请求。Tomcat可以提供多个Service，不同的Service监听不同的端口。

3、Connector
Connector的主要功能，是接收连接请求，创建Request和Response对象用于和请求端交换数据；然后分配线程让Engine来处理这个请求，并把产生的Request和Response对象传给Engine。通过配置Connector，可以控制请求Service的协议及端口号。

4、Engine
Engine组件在Service组件中有且只有一个；Engine是Service组件中的请求处理组件。Engine组件从一个或多个Connector中接收请求并处理，并将完成的响应返回给Connector，最终传递给客户端。
实际上，Engine、Host和Context都是容器，但它们不是平行的关系，而是父子关系：Engine包含Host，Host包含Context。

5、Host
Host是Engine的子容器。Engine组件中可以内嵌1个或多个Host组件，每个Host组件代表Engine中的一个虚拟主机。Host组件至少有一个，且其中一个的name必须与Engine组件的defaultHost属性相匹配。
Host虚拟主机的作用，是运行多个Web应用（一个Context代表一个Web应用），并负责安装、展开、启动和结束每个Web应用。

6、Context
Context元素代表在特定虚拟主机上运行的一个Web应用。每个Web应用基于WAR文件，或WAR文件解压后对应的目录（这里称为应用目录）。Context是Host的子容器，每个Host中可以定义任意多的Context元素。

Tomcat请求过程

1. 用户通过浏览器的网址+80端口想Nginx发出请求，然后通过Nginx的反向代理将请求发送到本机的8080端口，被监听的Connector（Coyote前端页面和HTTP/1.1协议）来获得。Connector把该请求交给他所在的Service的Engine（Container）来处理，并等待Engine回应（此时为Web容器操作）；
2. Engine相应请求并分发给不同的虚拟主机也就是Host站点，站点确认后调用Context确定相应的URL路径来找到index.jsp文件，将其中的JAVA代码翻译成Servlet代码，之后通过Wrapper封装给Servlet容器（此时为JSP容器操作），最后再Servlet容器中，通过Catalina脚本来执行代码，并将执行结果封装成HttpServletResponse对象返回给Context中（Servlet容器作用）；
3. 执行完之后的请求相应在Context、Host、Engine容器之间逐层返回，最后再将数据返回给Connector后再返回给用户所使用的就客户端。

总结

Tomcat是一种web应用服务器(处理html页面)，同时也是servlet/jsp容器，处理java语言编写的jsp动态页面，通过底层的servlet负责处理业务对象的业务逻辑和数据存储

二、Tomcat部署

• 下载并安装JDK

• 安装并启动Tomcat

• 配置虚拟主机

• 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Tomcat所需软件包传入/opt目录下

2、安装JDK

cd /opt
#查询指定软件包的文件列表
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm
#安装
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
 
java -version

 3、设置JDK的环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh						#/etc/profile.d/环境变量脚本目录	
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
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

CLASSPATH：编译、运行Java程序时（tomcat），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。

 

 

 设置好以后，编写java脚本来验证安装

首先使用文本工具编写java源代码，比如abc.java ;
在命令行中，输入命令：javac abc.java，对源代码进行编译，生成class字节码文件；
编译完成后，如果没有报错信息，输入命令：java abc，运行class字节码文件，由 JVM对字节码进行解释和运行，打印“Hello World"。

vim abc.java
#类名、接口名命令：英文大小写字母、数字字符、$和_，不能使用关键字和数字开头；
一个单词命名时第一个单词的首字母要大写；多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz（大驼峰命名法）
public class abc {			
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Hello world!");
  }
}
 
javac abc.java
java abc

4、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
#前台启动
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run
netstat -natp | grep 8080
#后台启动
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
或
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start	

 5.浏览器访问Tomcat的默认主页

6.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参数进行修改

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom

/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，/dev/random的random pool依赖于系统中断因此在系统的中断数不足时，/dev/random设备会一直封锁，尝试读取的进程就会进入等待状态，直到系统的中断数充分够用，/dev/random设备可以保证数据的随机性。

/dev/urandom不依赖系统的中断，也就不会造成进程忙等待，但是数据的随机性也不高，所以该随机数的安全性理论上不高。如果应用对安全性要求很高，那么应该使用/dev/random。

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/
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh#关闭
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh#启动
ll /usr/local/tomcat

三、Tomcat虚拟主机配置

很多时候公司会有多个项目需要运行，一般不会是在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.yzy.com和www.benet.com希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

1.创建yzy和benet项目目录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/jn
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/jn2
echo "This is jn page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/jn/index.jsp
echo "This is jn2 page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/jn2/index.jsp

2、修改Tomcat主配置文件server.xml

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--165行前--插入
<Host name="www.yzy.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/yzy" path="" reloadable="true" />
</Host>
 
<Host name="www.benet.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/benet" path="" reloadable="true" />
</Host>
-------------------------------
Host 
name：主机名
appBase：Tomcat程序工作目录，即存放web应用程序的目录；相对路径为webapps，绝对路径为 /usr/local/tomcat/webapps
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
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
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
 
Context
docBase：相应的Web应用程序的存放位置；也可以使用相对路径，起始路径为此Context所属Host中appBase定义的路径；
path：相对于Web服务器根路径而言的URI；如果为空""，则表示为此webapp的根路径 / ；
reloadable：是否允许重新加载此context相关的Web应用程序的类；默认为false
#重启服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

 

3、客户端浏览器访问验证

四、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。

 1.Tomcat 配置文件参数优化

常用的优化相关参数如下：
【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。
 
【maxThreads】Tomcat使用线程来处理接收的每个请求，这个值表示Tomcat可创建的最大的线程数，即支持的最大并发连接数，默认值是 200。
 
【minSpareThreads】最小空闲线程数，Tomcat 启动时的初始化的线程数，表示即使没有人使用也开这么多空线程等待，默认值是 10。
 
【maxSpareThreads】最大备用线程数，一旦创建的线程超过这个值，Tomcat就会关闭不再需要的socket线程。默认值是-1（无限制）。一般不需要指定。
 
【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式，语言编码格式这块倒不如其它 Web服务器软件配置方便，需要分别指定。
 
【connnectionTimeout】网络连接超时，单位：毫秒，设置为 0 表示永不超时，这样设置有隐患的。通常默认 20000 毫秒就可以。
 
【enableLookups】是否反查域名，以返回远程主机的主机名，取值为：true 或 false，如果设置为 false，则直接返回 IP 地址，为了提高处理能力，应设置为 false。
 
【disableUploadTimeout】上传时是否使用超时机制。应设置为 true。
 
【connectionUploadTimeout】上传超时时间，毕竟文件上传可能需要消耗更多的时间，这个根据你自己的业务需要自己调，以使Servlet有较长的时间来完成它的执行，需要与上一个参数一起配合使用才会生效。
 
【acceptCount】指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可传入连接请求的最大队列长度，超过这个数的请求将不予处理，默认为 100 个。
 
【compression】是否对响应的数据进行GZIP压缩，off：表示禁止压缩；on：表示允许压缩（文本将被压缩）、force：表示所有情况下都进行压缩，默认值为 off，压缩数据后可以有效的减少页面的大小，一般可以减小 1/3 左右，节省带宽。
 
【compressionMinSize】表示压缩响应的最小值，只有当响应报文大小大于这个值的时候才会对报文进行压缩，如果开启了压缩功能，默认值就是 2048。
 
【compressableMimeType】压缩类型，指定对哪些类型的文件进行数据压缩。
 
【noCompressionUserAgents="gozilla, traviata"】对于以下的浏览器，不启用压缩

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。

2、修改配置文件

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" 
------71行插入-----------
minSpareThreads="50"
enableLookups="false" 
disableUploadTimeout="true" 
acceptCount="300" 
maxThreads="500" 
processorCache="500"			#系统可以缓存对象的数量
URIEncoding="UTF-8"
compression="on" 
compressionMinSize="2048"
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image/jpg,image/png"
 
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh