Tomcat的部署及优化(贼详细)

每个 Service 会包含一个 Container 容器。在 Contai ner 内部包含了 4 个子容器：
4个子容器的作用分别是：
（1）En gine：引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Servi ce 最多只能有一个 En gine；
（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）Con text：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、Con text 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。

7、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 Conn ector 获得；
（2）Connector 把该请求交给它所在的 Servi ce 的 Engine（Container）来处理，并等待 Engine 的回应；
（3）请求在 Eng ine、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、Eng ine 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部署与安装

1）下载并安装JDK

2）安装并启动 Tomcat

3）配置虚拟主机

注：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，上传所需软件包

关闭防火墙，将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt 目录下

所需安装包为：
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  
jdk-8u201-linux-x64.rpm 

systemctl stop firewalld.service 
systemctl disable firewalld.service 
setenforce 0

2.安装JDK

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

3.设置JDK环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

source /etc/profile.d/java.sh
java -version

相关解释：

JDK ：java development kit （java 开发工具）
JRE ：java runtime environment （java 运行时环境）
JVM ：java virt ua k machine （java 虚拟机），使java 程序可以在多种平台上运行 class 文件。
CLASSPATH：告诉jvm要使用或执行的class放在什么路径上，便于JVM加载 class 文件。
tools.jar：是系统用来编译一个类的时候用到的，即执行java c的时候用到。
dt.jar：dt.jar是关于运行环境的类库，主要是swing包。

4.编写一个java 脚本来验证

cd /opt
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!")
  }
}

[root@localhost?opt]#javac abc.java      #用来检测JDK环境是否设置成功
[root@localhost?opt]#java abc
Hello World!

5、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 ##
#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

虚拟机浏览器访问http://192.168.231.102:8080

6、加入 system 环境

1. #先关闭服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
 
2. #添加用户设置属主属组
useradd -s /sbin/nologin tomcat
chown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat -R

3. #新建服务文件
vim /etc/systemd/system/tomcat.service
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target
 
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
RestartSec=3
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
 
4. #重新加载服务，并开启，查看是否成功启动
systemctl daemon-reload
systemctl start tomcat
ss -ntap |grep 8080

7、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 jd k 参数进行改。

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/

主要目录说明：

bin：存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件，如 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh
conf：存放 Tomcat 服务器的各种配置文件，如主配置文件 server.xml 和应用默认的部署描述文件 web.xml
lib：存放 Tomcat 运行需要的库文件的 jar 包，一般不作任何改动
logs：存放 Tomcat 执行时的日志
temp：存放 Tomcat 运行时产生的文件
webapps：存放 Tomcat 默认的 Web 应用项目资源的目录
work：Tomcat 的工作目录，存放 Web 应用代码生成和编译文件

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.qhw.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 qhw 和 benet 项目目录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/qhw
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/benet
echo "This is qhw page!" > /usr/local/tomcat/webapps/qhw/index.jsp
echo "This is benet page!" > /usr/local/tomcat/webapps/benet/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.qhw.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/qhw" 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>



/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

相关注释：

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
xmlNamesp aceAware :是否启用xml命名空间，设置该值与xmlValidation为tr ue，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

3、客户端 浏览器访问验证

echo "192.168.231.102 www.qhw.com www.benet.com" >> /etc/hosts

浏览器访问 http://.qhw.com:8080/ 页面显示This is k gc page!
浏览器访问 http://www.benet.com:8080/ 页面显示This is benet page!

HTTP 请求过程：
（1）Connector 连接器监听的端口是 8080。由于请求的端口和监听的端口一致，连接器接受了该请求。
（2）因为引擎的默认虚拟主机是 www.kgc.com，并且虚拟主机的目录是webapps。所以请求找到了 tomcat/webapps 目录。
（3）访问的路径为根路径，URI 为空，即空是 Web 程序的应用名，也就是 context。此时请求找到 /usr/local/tomcat/webapps/kgc 目录，解析 index.jsp 并返回。

四：Tomcat多实例 部署

1、安装好 jdk

2、安装 tomcat

cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mkdir /usr/local/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a /usr/local/tomcat/tomcat1 /usr/local/tomcat/tomcat2

3、配置 tomcat 环境变量

vim /etc/profile.d/tomcat.sh
#tomcat1
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1

#tomcat2
export CATALINA_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2


source /etc/profile.d/tomcat.sh

4、修改 tomcat2 中的 server.xml 文件，要求各 tomcat 实例配置不能有重复的端口号

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">		#22行，修改Server prot，默认为8005 -> 修改为8006
<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"		#69行，修改Connector port，HTTP/1.1  默认为8080 -> 修改为8081
<Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />	#116行，修改Connector port AJP/1.3，默认为8009 -> 修改为8010

第一个连接器默认监听8080端口，负责建立HTTP连接。在通过浏览器访问Tomcat服务器的Web应用时，使用的就是这个连接器。
第二个连接器默认监听8009端口，AJP端口，即容器使用，如Apache能通过AJP协议访问Tomcat的8009端口。

5、修改各 tomcat 实例中的 start up.sh 和 shutd own.sh 文件，添加 tomcat 环境变量

vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
##添加以下内容
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1

vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Stop script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1


vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Stop script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2

6、启动各 tomcat 中的 /bin/startup.sh

/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 

netstat -natp | grep java

7、浏览器访问测试

http://192.168.231.100:8080

http://192.168.231.100:8081

五：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

【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 8443 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。

【processorCache】进程缓冲器，可以提升并发请求。默认值是200，如果不做限制的话可以设置为-1，一般采用maxThreads的值或者-1。

【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式，网站一般采用UTF-8作为默认编码。

【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。

【maxKeepAliveRequests】指定一个长连接的最大请求数。默认长连接是打开的，设置为1时，代表关闭长连接；为-1时，代表请求数无限制

【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
#如果已经进行了动静分离处理，静态页面和图片等数据就不需做 Tomcat 处理，也就不要在 Tomcat 中配置压缩了。

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" 
maxKeepAliveRequests="100"
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 #参数修改后重启服务

2、Tomcat的缺省端口是多少，怎么修改

找到Tomcat目录下的conf 文件夹
进入 conf 文件夹里面找到 server.xml文件
打开 server.xml文件
在server.xml文件里面找到下列信息
把Connector标签的8080端口改成你想要的端口

<Service name="Catalina">
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" 
               connectionTimeout="20000" 
               redirectPort="8443" />

3、内存优化（JVM优化）

严重: Exception invoking periodic operation: java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space  
严重: Error processing request java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

环境规格以 2C4G 为例

配置添加在 Tomcat 的 bin 目录下 catalina.sh 里，位置在 cygwin=fa lse 前。

vim /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh
......
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn768m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/usr/local/tomcat/temp/oom.hprof -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024m -Djava.awt.headless=true -XX:+DisableExplicitGC" 

cygwin=false

参数说明：
-server：一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳

-Xms：堆内存的初始大小，是分配JVM的初始内存，默认为物理内存的1/64。一般来讲，此值设的大点，程序会启动的快一点。

-Xmx：堆内存的最大大小，是分配JVM的最大内存，默认为物理内存的1/4。如果程序运行需要占用更多的内存，超出了这个设置值，就会抛出OutOfMemory异常。
----------------------------------------------------
默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制；空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制。
因此建议-Xms与-Xmx设成一样的值，均设为物理内存的一半。其目的是为了避免在java每次GC（垃圾回收机制清理堆区）后需要重新调整堆的大小而浪费资源。
----------------------------------------------------

-Xmn：堆内新生代的大小，通过这个值也可以得到老生代的大小：-Xmx减去-Xmn。官方推荐配置为整个堆的 3/8。
----------------------------------------------------
●堆区进一步细化分为：新生代、中生代、老生代。
●java中每新new一个对象所占用的内存空间就是新生代的空间，当java垃圾回收机制对堆区进行资源回收后，那些新生代中没有被回收的资源将被转移到中生代，中生代的被转移到老生代。
●整个JVM堆大小 = 新生代大小 + 老生代大小 + 永久代大小
----------------------------------------------------

-Xss：设置每个线程可使用的内存大小，即栈的大小。一般情况下，设置256k就足够了，此配置将会影响此进程中并发线程数的大小。

-XX:ParallelGCThreads：配置并行收集器的线程数，即：同时有多少个线程一起进行垃圾回收。当 CPU 数量小于8，此值建议配置等于 CPU 数量。

-XX:PermSize：设置非堆内存初始值，即持久代内存大小，默认是物理内存的1/4

-XX:MaxPermSize：最大非堆内存的大小，即最大持久代内存大小，默认是物理内存的1/4
----------------------------------------------------
●非堆区内存是不会被java垃圾回收机制进行处理的，且最大堆内存与最大非堆内存的和不能超出操作系统的可用内存。
●XMX和XMS设置一样大，MaxPermSize和MinPermSize设置一样大，这样可以减轻伸缩堆大小带来的压力。
----------------------------------------------------

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：表示当JVM发生OOM时，自动生成DUMP文件

-XX:HeapDumpPath：表示生成DUMP文件的路径

-XX:+UseParNewGC：对新生代采用多线程并行回收，缩短垃圾收集的时间

-XX:+UseConcMarkSweepGC：并发标记清除收集器，它是老年代的收集算法，缩短垃圾收集的时间

-XX:+DisableExplicitGC：禁止调用System.gc()，防止误调用gc方法导致系统的 JVM 大起大落而使系统响应时间严重降低。

-Djava.awt.headless=true：免避在 Linux/Unix 环境下 Web 网页不能正常显示图片

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled：启用并行标记，降低标记停顿

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0：这两个参数默认值就是这样的，表示触发FullGC时压缩堆，优化内存碎片

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70：在应用程序使用70％完内存后开始CMS垃圾收集

验证：

  设置成功后我们可以利用JDK自带的工具进行验证，这些工具都在JAVA_HOME/bin目录下：

    1）jps：用来显示本地的java进程，以及进程号，进程启动的路径等。

    2）jmap：观察运行中的JVM 物理内存的占用情况，包括Heap size , Perm size [下载地址](http://item.taobao.com/item.htm?id=41222768202) 等。

    进入命令行模式后，进入JAVA_HOME/bin目录下，然后输入jps命令：

jps
#显示以下结果
2340 Bootstrap
6696 Jps

其中 Bootstrap进程就是我们启动了的 Tomcat，其进程号为2340.

然后我们利用 jmap工具查看其内存相关配置：

jmap -heap 2340
#显示以下结果 Attaching to process ID 2340, please wait… Debugger attached successfully. Server compiler detected. JVM version is
24.65-b04 using thread-local object allocation. Parallel GC with 4 thread(s)


若内存不足，显示500错误，一般调整Xms和Xmx，可以将Xms和Xmx设置成一样

使用：set JAVA_OPTS=-Xms512m-Xmx512m