Tomcat的概述、部署、及優化-有解無憂

一、Tomcat概述

1.1Tomcat的概念

Tomcat是Java語言開發的，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，一般來說，Tomcat雖然和Apache或者Nginx這些Web服務器一樣，具有處理HTML頁面的功能，然而由于其處理靜態HTML的能力遠不及Apache或者Nginx,所以Tomcat通常是作為一個Servlet和JSP容器，單獨運行在后端，

1.2Tomcat的核心組件

Tomcat 由一系列的組件構成，其中核心的組件有三個：

Web 容器：完成 Web 服務器的功能，
Servlet 容器：名字為 catalina，用于處理 Servlet 代碼，
JSP 容器：用于將 JSP 動態網頁翻譯成 Servlet 代碼，

1.3Java Servlet 的概念

Java Servlet 是運行在 Web 服務器或應用服務器上的程式，它是作為來自 Web 瀏覽器或其他 HTTP 客戶端的請求和 HTTP 服務器上的資料庫或應用程式之間的中間層，使用Servlet，可以收集來自網頁表單的用戶輸入，呈現來自資料庫或者其他源的記錄，還可以動態創建網頁，與CGI（公共網關介面）功能相類似，

1.4JSP的概念

JSP全稱Java Server Pages，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Java servlet，主要用于實作Java web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，

1.5Tomcat頂層架構

Tomcat中最頂層的容器是Server，代表著整個服務器，一個Server可以包含至少一個Service，用于具體提供服務，
Service主要包含兩個部分:Connector和Container，Tomcat的心臟就是這兩個組件，這兩個組件的作用:Connector用于處理連接相關的事情，并提供Socket與Request和Response相關的轉化; Container用于封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求，
一個Tomcat中只有一個Server，一個Server可以包含多個Service，一個Service只有一個Container,但是可以有多個Connectors，因為一個服務可以有多個連接，如同時提供Http和Https鏈接，也可以提供向相同協議不同埠的連接，
多個Connector和一個Container就形成了一個Service，有了Service就可以對外提供服務了，但是Service還要一個生存的環境，必須要有人能夠給它生命、掌握其生死大權，那就非Server莫屬了!所以整個Tomcat的生命周期由Server控制，另外，上述的包含關系或者說是父子關系，都可以在tomcat的conf目錄下的server .xml組態檔中看出，
server.xm1中定義這會讓Tomcat6啟動一個server實體(即一個JVM)，它監聽在8005埠以接收“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就會關閉Tomcat，各Server的定義不能使用同一個埠，這意味著如果在同一個物理機上啟動了多個Server實體，必須配置它們使用不同的埠，

1.6Container 結構分析

每個 Service 會包含一個 Container 容器，在 Container 內部包含了 4 個子容器：
4個子容器的作用分別是：
(1) Engine: 引擎，用來管理多個站點，一個Service最多只能有一個Engine;
(2) Host:代表一個站點，也可以叫虛擬主機，通過配置Host就可以添加站點;
(3) Context:代表一個應用程式，對應著平時開發的一套程式，或者一個WEB-INF目錄以及下面的web.xml檔案;
(4) Wrapper: 每一Wrapper封裝著一個Servlet;負責物件實體的創建、執行和銷毀功能，

1.7Tomcat請求程序

用戶在瀏覽器中輸入網址，請求被發送到本機埠 8080，被在那里監聽的 Connector 獲得；
Connector 把該請求交給它所在的 Service 的 Engine（Container）來處理，并等待 Engine 的回應；
請求在 Engine、Host、Context 和 Wrapper 這四個容器之間層層呼叫，最后在 Servlet 中執行對應的業務邏輯、資料存盤等，
執行完之后的請求回應在 Context、Host、Engine 容器之間層層回傳，最后回傳給 Connector，并通過 Connector 回傳給客戶端，

二、Tomcat服務部署

2.1Tomcat服務部署的步驟

在部署 Tomcat 之前必須安裝好 jdk，因為 jdk 是 Tomcat 運行的必要環境

2.2.1 關閉防火墻，將安裝 Tomcat 所需軟體包傳到/opt目錄下

jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
 
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

2.2.2 安裝JDK

cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version

2.2.3 設定JDK環境變數

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

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

2.2.4 寫一個簡單的java程式測驗JDK是否搭建成功

先使用文本工具撰寫java源代碼，比如Hello.java
在命令列中，輸入命令: javac Hello.java，對源代碼進行編譯，生成class 位元組碼檔案;
編譯完成后，如果沒有報錯資訊，輸入命令: java Hello，運行class位元組碼檔案，由JVM 對位元組碼進行解釋和運行，列印"Hello World"

public class hello {
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Hello world!");
  }
}
 
javac hello.java                #對檔案進行編譯
java hello                      #運行java程式

2.2.5安裝啟動Tomcat

cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
##啟動tomcat ##
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -natp | grep 8080
 
瀏覽器訪問Tomcat的默認主頁 http://192.168.10.10:8080

啟動tomcat
后臺啟動：
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
或
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start

前臺啟動：
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run

netstat -natp | grep 8080                           #查看8080埠是否開啟

2.2.6優化tomcat啟動速度

第一次啟動查看日志會發現 Tomcat 啟動很慢，默認情況下可能會需要幾十秒，可以修改jdk引數進行修改，

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom
 
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
 
ll /usr/local/tomcat/

主要目錄說明
●bin: 存放啟動和關閉 Tomcat 的腳本檔案，比較常用的是catalina.sh、 startup.sh、shutdown.sh三個檔案
●conf: 存放Tomcat服務器的各種組態檔，比較常用的是server.xml、 context.xml、 tomcat-users.xml、 web.xml 四個檔案，
server.xml: Tomcat的主組態檔，包含Service, Connector, Engine, Realm, Valve, Hosts主組件的相關配置資訊;
context.xml:所有host的默認配置資訊;
tomcat-user.xml : Realm認證時用到的相關角色、用戶和密碼等資訊; Tomcat自帶的manager默認情況下會用到此檔案;在Tomcat中添加/洗掉用戶，為用戶指定角色等將通過編輯此檔案實作;
web.xml:遵循Servlet規范標準的組態檔，用于配置servlet，并為所有的Web應用程式提供包括MIME映射等默認配置資訊;
●lib:存放Tomcat運行需要的庫檔案的jar包，一般不作任何改動，除非連接第三方服務，比如redis，那就需要添加相對應的jar包
●logs:存放Tomcat 執行時的日志
●temp: 存放Tomcat運行時產生的檔案
●webapps:存放Tomcat的主要Web專案資源的目錄
●work: Tomcat 作業目錄，存放jsp編譯后產生的class檔案，一般清除Tomcat快取的時候會使用到
●src: 存放Tomcat 的源代碼
●doc: 存放Tomcat 檔案

2.2實體操作：Tomcat服務部署

2.2.1關閉防火墻，將安裝 Tomcat 所需軟體包傳到/opt目錄下

2.2.2安裝JDK

2.2.3設定JDK環境變數

2.2.4撰寫一個java程式進行測驗

2.2.5安裝啟動Tomcat

(1)解壓tomcat壓縮包并移動到/usr/local/目錄下重命名

(2)啟動以及關閉Tomcat

2.2.6瀏覽器訪問測驗

三、Tomcat 虛擬主機配置

3.1Tomcat 虛擬主機配置的步驟

使用環境：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.fzr.com 和 www.zzj.com，希望通過這兩個域名訪問到不同的專案內容，

3.1.1創建 www.xkq.com和 www.wy.com專案目錄和檔案

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/fzrmkdir /usr/local/tomcat/webapps/zzjecho "This is fzr web!" > /usr/local/tomcat/webapps/fzr/index.jsp
echo "This is zzj web!" > /usr/local/tomcat/webapps/zzj/index.jsp

3.1.2修改 Tomcat 主組態檔

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--165行前--插入
<Host name="www.fzr.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/fzr" path="" reloadable="true" />
</Host>
 
<Host name="www.zzj.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/wy" path="" reloadable="true" />
</Host>
 
 
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

Host name：主機名
appBase：Tomcat程式作業目錄，相對路徑為webapps，絕對路徑為/usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs：是否解壓war包
autoDeploy：指示Tomcat運行時，如有新的WEB應用是否允許自動部署
xmlValidation：是否驗證xml檔案執行有效性檢驗的標志
xmlNamespaceAware：是否啟用xml命名空間，設定該值與xmlValidation為true，表示對web.xml檔案執行有效性檢驗
docBase：相應的Web應用程式的存放位置
path：設定訪問的URI為WEB應用的根目錄
reloadable：是否在程式有改動時重新載入

3.1.3客戶端瀏覽器訪問驗證

echo "192.168.10.10 www.fzr.com www.zzj.com" >> /etc/hosts

瀏覽器訪問 http://www.fzr.com:8080 頁面顯示This is fzr web!
瀏覽器訪問 http://www.zzj.com:8080 頁面顯示This is zzj web!

3.2實體操作：Tomcat 虛擬主機配置

3.2.1創建 www.xkq.com和 www.wy.com專案目錄和檔案

3.2.2修改 Tomcat 主組態檔

3.2.3重啟后并添加映射關系

3.2.4瀏覽器訪問測驗

四、Tomcat 配置引數優化　　

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，
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，可以參考官方檔案的詳細說明進行學習，

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
......
<Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
--71行--插入
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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