Tomcat部署及優化

目錄

引言

一、Tomcat介紹

1、Tomcat概述

2、Tomcat核心組件

3、Tomcat的組件構成

4、使用Tomcat前提條件

二、Tomcat介紹

1、Tomcat核心組件

2、Tomcat處理請求程序

三、tomcat部署

1、關閉防火墻，將安裝Tomcat所需軟體包上傳到/opt目錄下

2、安裝jdk，并設定jdk環境變數

3、查看jdk環境是否成功

4、安裝啟動Tomcat

四、Tomcat虛擬主機配置

1、創建qaz和mlp專案目錄和檔案

2、修改Tomcat主組態檔

3、客戶端瀏覽器訪問驗證

五、Tomcat優化

1、Tomcat組態檔引數優化

2、Tomcat組態檔配置

六、實作動靜分離集群

1、部署環境

2、配置一臺Nginx服務器步驟

3、配置2臺Tomcat服務器步驟

4、動靜分離配置

總結

引言

自2017年11月編程語言排行榜Java占比13%，高居榜首，Tomcat也一度成為Java，開發人員的首選，其開源、占用系統資源少、跨平臺等特性被深受喜愛，本章主要學習如何部署Tomcat服務，根據生產環境實作多個虛擬主機的配置，最后的重點是進行壓測，根據壓測結果如何優化Tomcat服務及常見的記憶體溢位如何處理，

一、Tomcat介紹

1、Tomcat概述

Tomcat是一款免費、開放源代碼的Web應用服務器，是Apache軟體基金會的一個核心開源專案，屬于輕量級應用服務器，

Apache：Apache軟體基金會（也就是Apache Software Foundation，簡稱為ASF），是專門為支持開源軟體專案而辦的一個非盈利性組織，官網為：https://tomcat.apache.org/

2、Tomcat核心組件

通常意義上的Web服務器接受請求后，只是單純地回應靜態資源，如HTML檔案，圖片檔案等，不能在后端進行一定的處理操作，Tomcat是Apache下的一個子專案，它具備Web服務器的所有功能（WEB容器嵌入Servlet動態請求），不僅可以監聽接受請求并回應靜態資源，而且可以在后端運行特定規范的Java代碼Servlet，同時將執行的結果以HTML代碼的形式寫回客戶端，

3、Tomcat的組件構成

Tomcat由一系列的組件構成，其中核心的組件有三個

（1）Web容器：完成Web服務器的功能HTTPHTTPS請求的接受和回應，

（2）Servlet容器：由名稱為catalina的腳本來處理Servlet代碼(具體的一個任務，從資料庫中拿取資料給與前端)，

（3）JSP容器：用于將JSP動態網頁翻譯成Servlet代碼index.htmlindex.phpindex.jsp，

4、使用Tomcat前提條件

（1） 運維：web

（2）JAVA后端：后端主要是對于業務的控制和處理，比如訪問資料庫，進行資料更新查看修改等等，

（3） JAVA前端：前端主要是指jsp，頁面顯示給用戶的，前端技術的話比如ajax，javascript，EL這些技術，

二、Tomcat介紹

1、Tomcat核心組件

（1）Web容器

負責WEB服務的TCP/IP、HTTP等協議回應、處理（nginx處理靜態頁面的應用互動）

（2）JSP容器（JAVAScriptspage）

Tomcat中做為JAVA前端展示的一個組件index.jsp，因為index.jsp<html/html>標簽，標簽中會嵌套了很多JAVA代碼，書寫形式是,<%開頭以%>，是一種servlet（java后端邏輯業務的任務），

JSP（全稱：JavaServerPages）是一種動態網頁開發技術，它使用JSP標簽在HTML網頁中插入Java代碼，標簽通常以<%開頭以%>結束，JSP是一種Javaservlet，主要用于實作Javaweb應用程式的用戶界面部分，JSP通過網頁表單獲取用戶輸入資料、訪問資料庫及其他資料源，然后動態地創建網頁，JSP容器內提供了多個以index.jsp為結尾的JAVA前端頁面展示,而index.jsp中由很多HTML標簽，HTML標簽中會嵌套很多JAVA代碼，這些JAVA代碼，最侄訓被翻譯為Servlet代碼，（而本身JSP容器不具備決議與分析代碼的功能，所以會給交給Servlet容器），

（3）Servlet容器

Servlet翻譯index.jsp中這些java代碼，執行一些servlet任務操作，比如資料庫互動、加密、支付寶、人臉識別，處理完后，將這些資料回傳給JSP，通過jsp中的index.jsp展示出來（JAVA），動態互動處理，會將JSP傳遞過來的代碼翻譯為Servlet，由catalina腳本幫忙處理的servlet代碼，主要處理后端邏輯業務（比如與資料庫互動、加密、支付寶、人臉識別等），catalina實際處理的是Servlet代碼，而Servlet代碼是由Java撰寫的，

2、Tomcat處理請求程序

（1）用戶點擊網頁內容，請求被發送到本機埠8080，被在那里監聽的Coyote（Tomcat 連接器框架/基礎環境） HTTP/1.1 Connector（連接器，用于對接請求）獲得，

（2）接受請求之后交給container（容器）中的engine進行處理，engine（引擎）是做為容器運行的動力核心，

（3）基于引擎支撐，容器中會跑很多host虛擬主機/專案，這些虛擬主機中也會有很多context（當前程式所處的環境），此處的context功能可以理解為：將JAVA前端和JAVA后端連接的展示的樞紐，

（4） Servlet處理完后會回傳給context，

（5）context回傳給engine引擎，

（6）engine回傳給埠，

（7） 埠最后將頁面展現給用戶，

三、tomcat部署

1、關閉防火墻，將安裝Tomcat所需軟體包上傳到/opt目錄下

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service

[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld.service

[root@localhost ~]# setenforce 0

[root@localhost ~]# cd /opt

[root@localhost opt]# ls

apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  jdk-8u201-linux-x64.rpm

2、安裝jdk，并設定jdk環境變數

[root@localhost opt]# rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm

[root@localhost opt]# java -version     #查看當前系統環境下java版本

openjdk version "1.8.0_181"

OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)

OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

[root@localhost opt]# vim /etc/profile.d/java.sh     #編輯環境變數

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64 #定義JAVA_HOME變數的路徑

export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar #指定CLASSPATH變數的路徑

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH #將JAVA的bin目錄加入到PATH變數

注釋：

CLASSPATH：編譯、運行Java程式時（tomcat），JRE會去該變數指定的路徑中搜索所需的類( .class)檔案，

dt.jar：是關于運行環境的類別庫，主要是swing的包，

tools.jar：主要是一 些jdk工具的類別庫，包括javac，java，javap，javadoc等，

JDK：java development kit (java開發工具)

JRE：java runtime environment (java運行時環境)

JVM：java virtuak machine (java虛擬機) ，使java程式可以在多種平臺上運行class檔案，

[root@localhost opt]# source /etc/profile.d/java.sh #加載生效

[root@localhost opt]# java -version #查看版本

java version "1.8.0_201"

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_201-b09)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.201-b09, mixed mode)

3、查看jdk環境是否成功

編輯一個簡單的java腳本

[root@localhost opt]# vim Hello.java

public class Hello {

  public static void main(String[] args){

    System.out.println("Hello World!");

  }

}

[root@localhost opt]# javac Hello.java     #(javac 基礎命令，用于編譯，用于將java--》class)

[root@localhost opt]# java Hello    #啟動腳本

Hello World!

4、安裝啟動Tomcat

（1）解壓apache-tomcat軟體包

[root@localhost ~]# cd /opt

[root@localhost opt]# tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

[root@localhost opt]# mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

（2）查看目錄

[root@localhost opt]# cd /usr/local/tomcat/ && ls

主要目錄說明：

（3）優化管理

[root@localhost opt]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin/     #啟動

[root@localhost opt]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin/     #關閉

（4）開啟服務

[root@localhost tomcat]# startup.sh

Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp

Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64

Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

Tomcat started.

[root@localhost tomcat]# netstat -natp | grep  8080

tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      76734/java

（5）查看網頁

此時使用瀏覽器訪問Tomcat的主頁http://192.168.32.128:8080

（6）優化 Tomcat 啟動速度

生產環境中第一次啟動tomcat可能會發現tomcat啟動很慢，默認情況下可能需要幾十秒，此時可以修改jdk引數進行優化，

[root@localhost ~]# vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security

securerandom.source=file:/dev/urandom    #修改第117行，/dev/random和/dev/urandom都是偽終端，但是/dev/urandom提供的資料流更快，

（7）JRE默認使用 /dev/random作為亂數來源，當熵池大小不夠的時候，random會很慢，造成亂數生成呼叫阻塞，

（8）熵池（安全方向，隨機值）

概念：linux是根據系統的熵池來產生亂數的，熵池就是系統當前的環境噪音,環境噪音的來源很多，鍵盤的輸入、滑鼠的移動、記憶體的使用、檔案的使用量、行程數量等等，當系統的熵不夠大的時候，則系統產生的亂數隨機效果就不是很好，也就是說更容易被人猜測出來，

（9）重啟tomcat

[root@localhost ~]# shutdown.sh

[root@localhost ~]# startup.sh

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml     #主組態檔

  <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

               connectionTimeout="20000"     #毫秒

               redirectPort="8443" />     #SSL重定向/映射443（https）

四、Tomcat虛擬主機配置

很多時候公司會有多個專案需要運行，那么肯定不可能是一臺服務器上運行多個Tomcat服務，這樣會消耗太多的系統資源，此時，就需要使用到Tomcat虛擬主機，例如現在新增兩個域名www.qaz.com和www.mlp.com，希望通過這兩個域名訪問到不同的專案內容，（tomcat作為web服務器）

1、創建qaz和mlp專案目錄和檔案

（1）添加地址映射

[root@localhost ~]# vim /etc/hosts

192.168.32.128 www.qaz.com www.mlp.com

（2）創建對應的目錄和檔案

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/qaz

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/mlp

[root@localhost ~]# echo "this is qaz page!" > /usr/local/tomcat/webapps/qaz/index.jsp

[root@localhost ~]# echo "this is mlp page!" > /usr/local/tomcat/webapps/mlp/index.jsp

2、修改Tomcat主組態檔

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml      #查看Host(虛擬主機)及其屬性

      </Host>

      <Host name="www.qaz.com"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">

   <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/qaz" path="" reloadable="true" />

       </Host>

       <Host name="www.mlp.com"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">

   <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/mlp" path="" reloadable="true" />

       </Host>

配置詳解說明：

[root@localhost ~]# shutdown.sh      #關閉

[root@localhost ~]# startup.sh      #開啟

3、客戶端瀏覽器訪問驗證

（1）瀏覽器訪問 http://www.qaz.com:8080 頁面顯示 this is qaz page!

（2）瀏覽器訪問 http://www.mlp.com:8080 頁面顯示 this is mlp page!

五、Tomcat優化

Tomcat 默認安裝下的預設配置并不適合生產環境，它可能會頻繁出現假死現象需要重啟，只有通過不斷壓測優化才能讓它最高效率穩定的運行，優化主要包括三方面，分別為作業系統優化(內核引數優化)，Tomcat組態檔引數優化，Java虛擬機(JVM)調優，

1、Tomcat組態檔引數優化

常用的優化相關引數如下：

以上是一些常用的配置引數，還有好多其它的引數設定，還可以繼續深入的優化，HTTP Connector 與AJP Connector 的引數屬性值，

2、Tomcat組態檔配置

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

               connectionTimeout="20000"

               redirectPort="8443"

               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/c

ss,text/plain,image/gif,image/jpg,image/png" />

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

六、實作動靜分離集群

一個企業內部最基礎的架構組成需要一個處理靜態Web服務的頁面，一個動態Web服務的頁面和資料庫，而我們實作了在Linux平臺上，實作了Nginx + PHP 實作動靜分離，而實際生產中往往一臺nginx 需要“對應”多個動態處理的服務（及tomcat），所以如何將前端接收到的動態請求轉交給后端多個tomcat處理，

1、部署環境

2、配置一臺Nginx服務器步驟

（1）關閉防火墻

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service

[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld.service

[root@localhost ~]# setenforce 0

（2）安裝依賴包

[root@localhost ~]# yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

（3）編譯安裝Nginx

[root@localhost ~]# cd /opt

[root@localhost opt]# rz -E

[root@localhost opt]# tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz -C /opt/

[root@localhost opt]# cd /opt/nginx-1.12.2/

[root@localhost nginx-1.12.2]# ./configure \

> --prefix=/usr/local/nginx \

> --user=nginx \

> --group=nginx \

> --with-http_stub_status_module

[root@localhost nginx-1.12.2]# make && make install

[root@localhost nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/* /usr/local/sbin/

[root@localhost nginx-1.12.2]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

（4）添加Nginx系統服務

[root@localhost nginx-1.12.2]# vim /lib/systemd/system/nginx.service

[Unit]

Description=nginx

After=network.target

[Service]

Type=forking

PIDFile =/usr/local/nginx/logs/nginx.pid

ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx

ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID

ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID

PrivateTmp=true

[Install]

WantedBy=multi-user.target

[root@localhost nginx-1.12.2]# chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service

[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl start nginx.service

[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl enable nginx.service

3、配置2臺Tomcat服務器步驟

（1）解壓apache-tomcat軟體包

[root@localhost ~]# cd /opt

[root@localhost opt]# tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

[root@localhost opt]# mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

（2）開啟服務

[root@localhost opt]# cd /usr/local/tomcat/

[root@localhost tomcat]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin/

[root@localhost tomcat]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin/

[root@localhost tomcat]# startup.sh

[root@localhost tomcat]# netstat -natp | grep  8080

（3）驗證2臺Tomcat服務器是否安裝成功

4、動靜分離配置

（1）Tomcat1和Tomcat2服務器配置

[root@localhost ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>

<html>

<head>

<title>JSP test1 page</title>

</head>

<body>

<% out.println("動態頁面 1,http://www.test1.com");%>

</body>

</html>

[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

       <Host name="localhost"  appBase="webapps"

             unpackWARs="true" autoDeploy="true"

             xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">

       <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true" />

[root@localhost ~]# shutdown.sh

[root@localhost ~]# startup.sh

（2）Nginx服務器配置

[root@localhost ~]# echo '<html><body><h1>this is static</h1></body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html

[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/html/img/

[root@localhost img]# ls

car.jpg

[root@localhost img]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

http {

 #gzip  on;

    upstream tomcat_server {

      server 192.168.32.133:8080 weight=1;

      server 192.168.32.134:8080 weight=1;

    }



 server {

        listen       80;

        server_name  www.kgc.com;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        #配置Nginx處理動態頁面請求，將 .jsp 檔案請求轉發到Tomcat 服務器處理

        location ~ .*\.jsp$ {

            proxy_pass http://tomcat_server;   

            #設定后端的 Web 服務器可以獲取遠程客戶端的真實IP         #設定后端的Web服務器接收到的請求訪問的主機名（域名或IP、埠），默認host的值為proxy_pass指令設定的主機名

            proxy_set_header HOST $host;

            #把$remote_addr賦值給X-Real-IP(自定義)，來獲取源IP

            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

            #在Nginx作為代理服務器時，設定的IP串列，會把經過的機器ip，代理機器ip都記錄下來

            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

            }



        location / {

            root html;

            index  index.html index.htm;

        }

[root@localhost img]# systemctl restart nginx.service

總結

1、Tomcat 服務器是一個免費的開放源代碼的 Web 應用服務器，屬于輕量級應用服務器，在中小型系統和并發訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用,是開發和除錯 JSP 程式的首選，
2、在安裝 Tomcat 之前必須先安裝JDK，server.xml 為 Tomcat 的主要組態檔，通過配置該檔案,可以修改 Tomcat 的啟動埠、網站目錄、虛擬主機、開啟https等重要功能，
3、可以將兩個或多個Tomcat server 放到 Nginx 的 upstream 中組成一個負載均衡集群，然后通過 proxy_pass 這種 Web 代理的方式在 location 中設定集群站點，然后再通過 weight 值來分別對 Tomcat server 進行權重的設定，
4、在生產環境中，Tomcat server 的硬體配置可能不盡相同，可以通過修改相應服務器的 weight 值，對配置較高或配置較低的服務器的訪問請求進行分配控制，