Tomcat 部署及优化

一：Tomcat 概述

1.1： Tomcat 介绍

免费的、开放源代码的Web应用服务器

Apache软件基金会(Apache Software Foundation)Jakarta项目中的一个核心项目

由Apache、Sun和一些公司及个人共同开发而成

深受Java爱好者的喜爱,并得到部分软件开发商的认可

目前比较流行的Web应用服务器。

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。

1.2： Tomcat 核心组件

Tomcat 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。

2：Servlet容器:名字为catalina，用于处理Servlet代码。

3：JSP 容器:用于将 JSP动态网页翻译成Servlet代码。

JavaServlet

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。

JSP容器

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。

1.3： Tomcat 请求处理

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。

1.4：Tomcat 功能组件结构

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。

1.5：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。

1.6：Tomcat数据流向

二： Tomcat 服务部署

2.1：案例环境

|---------------------|-----------------------|
| 名称 | 说明 |
| 系统版本 | CentOS7.9(64位) |
| Tomcat 版本 | 9.0.8 |
| jdk版本 | 1.8.0_171 |
| 服务器IP地址 | 192.168.10.101 6G 内存 |
| Windows 客户端IP地址及其配置 | 192.168.10.10 8G 内存 |
| 主机名 | localhost.localdomain |
| Firewalld | 关闭 |
| Selinux | 禁用 |
| Jmeter 版本 | 3.1 |

2.2：下载并安装 JDK

1：安装JDK

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

[root@localhost ~]# rpm -ivh jdk-8u171-linux-x64.rpm

2：设置 jdk 的环境变量

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

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64

export CLASSPATH=JAVA_HOME/lib/tools.jar:JAVA_HOME/lib

export PATH=JAVA_HOME/bin:PATH

[root@localhost ~]# source /etc/profile

[root@localhost ~]# java -version

java version "1.8.0_171"

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_171-b11)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.171-b11, mixed mode)

2.3：安装启动 Tomcat

1：安装 Tomcat 服务

[root@localhost ~]# tar zxvf apache-tomcat-9.0.8.tar.gz

[root@localhost ~]# mv apache-tomcat-9.0.8 /usr/local/tomcat

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

[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep java

tcp6 0 0 127.0.0.1:8005 :::* LISTEN 9591/java

tcp6 0 0 :::8009 :::* LISTEN 9591/java

tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 9591/java

备注：

8005端口是用于命令行关闭Tomcat服务

8009 Tomcat服务器通过Connector连接器组件与客户程序建立连接使用的端口

8080是Tomcat的web服务端默认口号

浏览器打开 http://192.168.10.101:8080 进行访问会出现 Tomcat 主页

2：优化 Tomcat 服务启动时间

[root@localhost ~]# vim /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64/jre/lib/security/java.security securerandom.source=file:/dev/urandom ##已经存在该参数

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

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

3： Tomcat 目录结构

[root@localhost ~]# ll /usr/local/tomcat/

总用量 92

drwxr-x---. 2 root root 4096 6月 11 08:04 bin

drwx------. 3 root root 254 6月 11 08:04 conf

drwxr-x---. 2 root root 4096 6月 11 08:04 lib

-rw-r-----. 1 root root 57092 4月 28 2018 LICENSE

drwxr-x---. 2 root root 197 6月 11 08:04 logs

-rw-r-----. 1 root root 1804 4月 28 2018 NOTICE

-rw-r-----. 1 root root 6852 4月 28 2018 RELEASE-NOTES

-rw-r-----. 1 root root 16246 4月 28 2018 RUNNING.txt

drwxr-x---. 2 root root 30 6月 11 08:04 temp

drwxr-x---. 7 root root 81 4月 28 2018 webapps

drwxr-x---. 3 root root 22 6月 11 08:04 work

备注：

• bin 目录：用于存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件，比较常用的是 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh 三个文件。
• conf 目录：用于存放 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 四个文件。
• lib 目录：用于存放 Tomcat 服务器的 jar 包，一般不作任何改动，除非连接第三方服务，比如 redis，那就需要添加相对应的 jar 包。
• logs 目录：用于存放 Tomcat 日志。
• temp 目录：用于存放 Tomcat 运行时产生的文件。
• webapps 目录：用于存放项目资源的目录。
• work 目录：是 Tomcat 工作目录，一般清除 Tomcat 缓存的时候会使用到。

三： Tomcat 配置与优化

3.1：虚拟主机配置

1：创建 www 和 bbs 项目目录和文件

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

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

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

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

2：修改 Tomcat 主配置文件

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

<Host name="www.test.com" appBase="/usr/local/tomcat/webapps"

unpackWARs="true" autoDeploy="true">

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

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"

prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"

pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />

</Host>

<Host name="bbs.test.com" appBase="/usr/local/tomcat/bbs"

unpackWARs="true" autoDeploy="true">

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

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"

prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"

pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />

</Host>

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

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

备注：

<Host name="bbs.test.com" appBase="/usr/local/tomcat/webapps"

name="bbs.test.com" 网站的服务名称，做基于域名的虚拟主机时，这个参数需要设置如果要做基于端口的虚拟主机，此处的值应修改为原来的localhost

appBase="/usr/local/tomcat/webapps" 站点目录，这个位置可以不用修改

path="" 虚拟目录的目录名，URL/path，指的是斜杠后跟的字符串

reloadable="true" reloadable=true时 当web.xml或者class有改动的时候都会自动重新加载不需要从新启动服务

3：虚拟主机访问测试

客户端绑定两个域名需要写入本机 hosts

备注：

tomcat可以实现基于域名的虚拟主机、基于端口的虚拟主机

Tomcat不支持基于IP的虚拟主机

3.2：Tomcat 优化

1：Tomcat 配置文件参数优化

2：jmeter 压测工具

bin文件夹下jmeter.bat文件是启动脚本

添加线程组（线程数4，循环次数10000）

添加http请求

添加监听器

配置完成后点击上方启动按钮

（1）优化前测试

（2）优化参数

[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/css,tex t/plain,image/gif,image/jpg,image/png" />

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

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

（3）优化后测试

优化前

优化后

（1）Label：每个 JMeter 的 element（例如 HTTP Request）都有一个 Name 属性，label显示的就是 Name 属性的值

（2）#Samples：表示你这次测试中一共发出了多少个请求，如果模拟10个用户，每个用户迭代10次，那么这里显示100，这里显示的应该是150000而不是172649，之所以是172649，是因为我中间点击停止，然后又再原来的基础上重新开始执行。

（3）Average：平均响应时间------默认情况下是单个 Request 的平均响应时间，当使用了 Transaction Controller 时，也可以以Transaction 为单位显示平均响应时间

（4）Median：中位数，也就是 50％ 用户的响应时间

（5）90% Line：90％ 用户的响应时间

（6）Min：最小响应时间

（7）Max：最大响应时间

（8）Error%：本次测试中出现错误的请求的数量/请求的总数

（9）Throughput：吞吐量------默认情况下表示每秒完成的请求数（Request per Second），当使用了 Transaction Controller 时，也可以表示类似 LoadRunner 的 Transaction per Second 数

（10）KB/Sec：每秒从服务器端接收到的数据量，相当于LoadRunner中的Throughput/Sec
这里我们可以看到，在这172649多次的访问之中，tomcat的访问出错率是0.15%,即大概有100多次的请求是由于忙碌而失败了的。当然，这只是一个参考，具体还要根据软硬件的条件才能最终确定下来。