web应用服务器tomcat

小毛0022024-08-23 18:24

tomcat的介绍

‌Tomcat‌是一个开源的轻量级Web应用服务器，它由Apache软件基金会下属的Jakarta项目开发。Tomcat是一个Servlet容器，主要用于运行Java Web应用程序。它支持JSP（Java Server Pages）技术，允许在HTML页面中嵌入Java代码，实现动态网页的开发。Tomcat的顶层架构包括一个Server容器，它可以包含多个Service，每个Service由一个或多个Connector和一个Container组成。Connector负责处理连接和请求，而Container则封装和管理Servlet，处理Request请求。

Tomcat的主要特性包括：

‌JSP容器‌：用于将JSP动态网页翻译成Servlet代码，实现用户界面的动态化。

‌JMX-based嵌入‌：基于Java Management Extensions (JMX)的嵌入，提供了对Tomcat的监控和管理能力。

‌增强的安全管理支撑‌：提供了更强大的安全管理功能，保障应用程序的安全运行。

‌Session集群集成‌：支持session集群，提高了应用程序的可扩展性和可用性。

‌文档扩充‌：提供了丰富的文档，方便用户学习和使用。

Tomcat支持多种操作系统，包括Windows和Unix，这使得它成为一个跨平台的解决方案。随着版本的更新，Tomcat不断引入新功能和改进，以满足不断变化的Web开发需求。例如，最新的版本可能包括了提高Taglibs的支撑能力、改进的数据池和tag插件等，以提供更好的性能和功能给开发者使用‌12。

‌Tomcat‌是一个开源的轻量级Web应用服务器，它由Apache软件基金会下属的Jakarta项目开发。Tomcat是一个Servlet容器，主要用于运行Java Web应用程序。它支持JSP（Java Server Pages）技术，允许在HTML页面中嵌入Java代码，实现动态网页的开发。Tomcat的顶层架构包括一个Server容器，它可以包含多个Service，每个Service由一个或多个Connector和一个Container组成。Connector负责处理连接和请求，而Container则封装和管理Servlet，处理Request请求。

体系结构

Tomcat 的基本组件包括 Catalina、Server、Service、Connector、Container、Engine、Host、Context 和 Wrapper。其中，Tomcat 服务器的顶层容器是一个 Catalina 容器，Catalina 容器的顶层容器是 Server 容器，三者的关系是 1∶1∶1，也就是说，每个 Tomcat 实例有一个 Catalina 容器和一个 Server 容器。

  1. Catalina：这是一个 Servlet 容器，用于处理 Servlet。它负责解析 Tomcat 的配置文件 (server.xml)，从而创建并管理服务器组件。

  2. Server：这是管理 Tomcat 实例的组件，负责组装和启动 Servlet 引擎及 Tomcat 连接器。Server 通过实现 Lifecycle 接口，为整个系统提供优雅的启动和关闭方式。

  3. Service：这是一个逻辑组件，用于绑定 Connector 和 Container。Service 组件允许对外提供服务，可以认为一个 Service 对应启动一个 JVM。更严格来说，一个 Engine 组件对应一个 JVM，只不过 Connector 也在 JVM 中工作。

  4. Connector：这是一个监听组件，具有以下四个功能：

打开监听套接字，监听外部请求并与客户端建立 TCP 连接。

使用 protocolHandler 解析请求中的协议和端口等信息，如 HTTP 协议、AJP 协议。

根据解析到的信息，使用 processor 将处理后的请求转发给绑定的 Engine。

接收响应数据并返回客户端。

  1. Container：这是一个容器，负责处理用户的 Servlet 请求并将对象返回给 Web 用户。Container 是一类组件，包含四个容器类组件：Engine 容器、Host 容器、Context 容器和 Wrapper 容器。

  2. Engine：用于从 Connector 组件接收已建立的 TCP 连接，还用于接收并解析客户端发送的 HTTP 请求，然后根据解析结果将相关参数传递给匹配的虚拟主机。Engine 还用于指定默认主机。

  3. Host：用于定义虚拟主机。由于 Tomcat 主要作为 Servlet 容器使用，因此为每个 Web 应用指定了它们的根目录 appBase。

  4. Context：根据 path 和 docBase 获取信息，并将结果交给其内的 Wrapper 组件处理，为 Wrapper 提供运行环境。一般采用默认的标准 Wrapper 类，因此在 Context 容器中几乎不会出现 Wrapper 组件。

  5. Wrapper：对应 Servlet 的处理过程。它管理 Servlet 的生命周期，根据 Context 提供的信息及解析 web.xml 中的映射关系，负责加载相关类，初始化 Servlet 对象 (init())、执行 Servlet 代码 (service()) 以及在服务结束时销毁 Servlet 对象 (destroy())

原理图

工作原理

启动Tomcat：启动时会加载配置文件（如 server.xml 和 web.xml），创建 Server 和 Service 实例，初始化连接器（Connector）和容器（Container）。

等待请求：启动后，Tomcat 进入等待请求的状态，监听配置的端口（默认是 8080）。

接收请求：当客户端发送请求到 Tomcat 服务器，Connector 接收这些请求，并将请求封装成 Request 和 Response 对象。

处理请求：Connector 将请求发送给 Container 进行处理，Container 会根据请求的 URL 找到对应的 Wrapper，然后由 Wrapper 调用 Servlet 的相应方法处理请求。

返回响应：Servlet 处理完请求后，返回响应给 Container，Container 将响应转换为响应协议发送回 Connector，再由 Connector 发送回客户端

目录构成

实验部署

安装tomcat

通过xftp来给虚拟机传输tomcat压缩包，安装到后端的服务器上

解压到/usr/local，两台都要

[root@httpd2 ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.93.tar.gz -C /usr/local/

安装java环境，两台都要

[root@httpd2 ~]# yum install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y


正在更新 Subscription Management 软件仓库。
无法读取客户身份

本系统尚未在权利服务器中注册。可使用 subscription-manager 进行注册。

上次元数据过期检查：1 day, 23:45:52 前，执行于 2024年08月21日 星期三 15时56分35秒。
依赖关系解决。
==============================================================
 软件包                  架构   版本          仓库       大小
==============================================================
安装:
 java-1.8.0-openjdk      x86_64 1:1.8.0.345.b01-5.el9
                                              AppStream 464 k
安装依赖关系:
 copy-jdk-configs        noarch 4.0-3.el9     AppStream  29 k
 ibus-gtk2               x86_64 1.5.25-2.el9  AppStream  28 k
 java-1.8.0-openjdk-headless
                         x86_64 1:1.8.0.345.b01-5.el9
                                              AppStream  33 M
 javapackages-filesystem noarch 6.0.0-3.el9   AppStream  18 k
 lksctp-tools            x86_64 1.0.19-2.el9  BaseOS     98 k
 lua                     x86_64 5.4.2-4.el9   AppStream 192 k
 lua-posix               x86_64 35.0-8.el9    AppStream 155 k
 mkfontscale             x86_64 1.2.1-3.el9   AppStream  34 k
 ttmkfdir                x86_64 3.0.9-65.el9  AppStream  55 k
 tzdata-java             noarch 2022d-1.el9_1 AppStream 236 k
 xorg-x11-fonts-Type1    noarch 7.5-33.el9    AppStream 509 k
安装弱的依赖:
 adwaita-gtk2-theme      x86_64 3.28-14.el9   AppStream 217 k
 gtk2                    x86_64 2.24.33-7.el9 AppStream 3.5 M
 libcanberra-gtk2        x86_64 0.30-26.el9   AppStream  28 k

事务概要
==============================================================
安装  15 软件包

总计：39 M
安装大小：136 M
下载软件包：
运行事务检查
事务检查成功。
运行事务测试
事务测试成功。
运行事务
  运行脚本: copy-jdk-configs-4.0-3.el9.noarch             1/1 
  运行脚本: java-1.8.0-openjdk-headless-1:1.8.0.345.b01   1/1 
  准备中  :                                               1/1 
  安装    : libcanberra-gtk2-0.30-26.el9.x86_64          1/15 
  安装    : gtk2-2.24.33-7.el9.x86_64                    2/15 
  安装    : adwaita-gtk2-theme-3.28-14.el9.x86_64        3/15 
  安装    : lksctp-tools-1.0.19-2.el9.x86_64             4/15 
  安装    : tzdata-java-2022d-1.el9_1.noarch             5/15 
  安装    : ttmkfdir-3.0.9-65.el9.x86_64                 6/15 
  安装    : mkfontscale-1.2.1-3.el9.x86_64               7/15 
  安装    : xorg-x11-fonts-Type1-7.5-33.el9.noarch       8/15 
  运行脚本: xorg-x11-fonts-Type1-7.5-33.el9.noarch       8/15 
  安装    : lua-posix-35.0-8.el9.x86_64                  9/15 
  安装    : lua-5.4.2-4.el9.x86_64                      10/15 
  安装    : copy-jdk-configs-4.0-3.el9.noarch           11/15 
  安装    : javapackages-filesystem-6.0.0-3.el9.noarc   12/15 
  安装    : java-1.8.0-openjdk-headless-1:1.8.0.345.b   13/15 
  运行脚本: java-1.8.0-openjdk-headless-1:1.8.0.345.b   13/15 
  安装    : java-1.8.0-openjdk-1:1.8.0.345.b01-5.el9.   14/15 
  运行脚本: java-1.8.0-openjdk-1:1.8.0.345.b01-5.el9.   14/15 
  安装    : ibus-gtk2-1.5.25-2.el9.x86_64               15/15 
  运行脚本: copy-jdk-configs-4.0-3.el9.noarch           15/15 
  运行脚本: java-1.8.0-openjdk-headless-1:1.8.0.345.b   15/15 
  运行脚本: java-1.8.0-openjdk-1:1.8.0.345.b01-5.el9.   15/15 
  运行脚本: ibus-gtk2-1.5.25-2.el9.x86_64               15/15 
  验证    : adwaita-gtk2-theme-3.28-14.el9.x86_64        1/15 
  验证    : copy-jdk-configs-4.0-3.el9.noarch            2/15 
  验证    : gtk2-2.24.33-7.el9.x86_64                    3/15 
  验证    : ibus-gtk2-1.5.25-2.el9.x86_64                4/15 
  验证    : java-1.8.0-openjdk-1:1.8.0.345.b01-5.el9.    5/15 
  验证    : java-1.8.0-openjdk-headless-1:1.8.0.345.b    6/15 
  验证    : javapackages-filesystem-6.0.0-3.el9.noarc    7/15 
  验证    : libcanberra-gtk2-0.30-26.el9.x86_64          8/15 
  验证    : lua-5.4.2-4.el9.x86_64                       9/15 
  验证    : lua-posix-35.0-8.el9.x86_64                 10/15 
  验证    : mkfontscale-1.2.1-3.el9.x86_64              11/15 
  验证    : ttmkfdir-3.0.9-65.el9.x86_64                12/15 
  验证    : tzdata-java-2022d-1.el9_1.noarch            13/15 
  验证    : xorg-x11-fonts-Type1-7.5-33.el9.noarch      14/15 
  验证    : lksctp-tools-1.0.19-2.el9.x86_64            15/15 
已更新安装的产品。

已安装:
  adwaita-gtk2-theme-3.28-14.el9.x86_64                          copy-jdk-configs-4.0-3.el9.noarch                                      
  gtk2-2.24.33-7.el9.x86_64                                      ibus-gtk2-1.5.25-2.el9.x86_64                                          
  java-1.8.0-openjdk-1:1.8.0.345.b01-5.el9.x86_64                java-1.8.0-openjdk-headless-1:1.8.0.345.b01-5.el9.x86_64               
  javapackages-filesystem-6.0.0-3.el9.noarch                     libcanberra-gtk2-0.30-26.el9.x86_64                                    
  lksctp-tools-1.0.19-2.el9.x86_64                               lua-5.4.2-4.el9.x86_64                                                 
  lua-posix-35.0-8.el9.x86_64                                    mkfontscale-1.2.1-3.el9.x86_64                                         
  ttmkfdir-3.0.9-65.el9.x86_64                                   tzdata-java-2022d-1.el9_1.noarch                                       
  xorg-x11-fonts-Type1-7.5-33.el9.noarch                        

完毕！

做链接好操作，两台都要

[root@httpd2 local]# ln -s apache-tomcat-9.0.93 tomcat

切换到bin底下启动程序

[root@httpd2 bin]# cd /usr/local/tomcat/bin/

[root@httpd2 bin]# ./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
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Using CATALINA_OPTS:   
Tomcat started.

可以查看端口是否开启，此时8080端口就会打开

[root@httpd2 bin]# netstat -antlpue |grep java


tcp6       0      0 127.0.0.1:8005          :::*                    LISTEN      1001       26328      971/java            
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      1001       25869      971/java

在浏览器测试，此时机会访问到

生成tomcat的启动文件，可以更方便的开启文件等

配置tomcat的主配置文件

[root@httpd2 ~]# cd /usr/local/tomcat/conf/

[root@httpd2 conf]# vim tomcat.conf
JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre_openjdk

生成启动文件

[root@httpd2 ~]# vim /lib/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
EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat
[Install]
WantedBy=multi-user.target

[root@httpd2 ~]# systemctl daemon-reload

此时就可以启动文件了

[root@httpd2 ~]# systemctl start tomcat.service

tomcat的部署

自己编写一个网页，把网页放到tomcat的默认发布目录里

[root@httpd2 ~]# cp test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

网页内容(可以根据自己的喜好来写)

<%@ page contentType="text/html; charset=GBK" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
<html><head><title>Cluster App Test</title></head>
<body>
Server Info:
<%
out.println(request.getLocalAddr() + " : " + request.getLocalPort()+"<br>");%>
<%
out.println("<br> ID " + session.getId()+"<br>");
String dataName = request.getParameter("dataName");
if (dataName != null && dataName.length() > 0) {
String dataValue = request.getParameter("dataValue");
session.setAttribute(dataName, dataValue);
}
out.print("<b>Session list</b>");
Enumeration e = session.getAttributeNames();
while (e.hasMoreElements()) {
String name = (String)e.nextElement();
String value = session.getAttribute(name).toString();
out.println( name + " = " + value+"<br>");
System.out.println( name + " = " + value);
}
%>
<form action="test.jsp" method="POST">
name:<input type=text size=20 name="dataName">
<br>
key:<input type=text size=20 name="dataValue">
<br>
<input type=submit>
</form>
</body>
</html>

可以在浏览器查看

利用nginx来实现tomcat的反向代理和负载均衡

反向代理

在配置了nginx的主机里，编写配置文件，并重启服务

[root@nginx conf.d]# vim /usr/local/nginx/conf.d/php.conf 

server {
        listen 80;
        server_name www.timinglee.org;
        root /data/web/html;


        location ~ \.jsp$ {
                proxy_pass http://tomcat;
        }

}

[root@nginx conf.d]# nginx -s reload

此时在浏览器访问

负载均衡

在nginx的配置文件里编写，并重启服务，算法使用了对cookie进行hash

[root@nginx conf.d]# vim /usr/local/nginx/conf.d/php.conf


upstream tomcat {
        hash $cookie_JSESSIONID;
        server 172.25.254.100:8080;
        server 172.25.254.110:8080;
}


server {
        listen 80;
        server_name www.timinglee.org;
        root /data/web/html;


        location ~ \.jsp$ {
                proxy_pass http://tomcat;
        }

}

[root@nginx conf.d]# nginx -s reload

此时在浏览器测试，可以看出在两台不同的浏览器里访问，他访问的tomcat的服务器不同

tomcat的session的会话保持

Memcached 支持最大的内存存储对象为1M，超过1M的数据可以使用客户端压缩或拆分报包放到多个 key中，比较大的数据在进行读取的时候需要消耗的时间比较长，memcached 最适合保存用户的 session实现session共享 Memcached存储数据时, Memcached会去申请1MB的内存, 把该块内存称为一个slab, 也称为一个page Memcached 支持多种开发语言，包括：JAVA,C,Python,PHP,C#,Ruby,Perl等

安装memcache，在后端的服务器上安装，两台都要

[root@httpd ~]# yum install memcached -y

编辑memcache文件

[root@httpd ~]# vim /etc/sysconfig/memcached 


PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"

启动程序

[root@httpd ~]# systemctl enable --now memcached

查看端口

[root@httpd ~]# netstat -antlpue |grep memcache

tcp        0      0 0.0.0.0:11211           0.0.0.0:*               LISTEN      976        23718      935/memcached

将spymemcached.jar、memcached-session-manage、kyro相关的jar文件都放到Tomcat的lib目录 中，这个目录是 $CATALINA_HOME/lib/ ，对应本次安装就是/usr/local/tomcat/lib

通过xftp来给虚拟机传输文件

复制到/usr/local/tomcat/lib/里

[root@httpd ~]# cd jar/

[root@httpd jar]# ls

asm-5.2.jar
kryo-3.0.3.jar
kryo-serializers-0.45.jar
memcached-session-manager-2.3.2.jar
memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
minlog-1.3.1.jar
msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
objenesis-2.6.jar
reflectasm-1.11.9.jar
spymemcached-2.12.3.jar

[root@httpd jar]# cp * /usr/local/tomcat/lib/

修改tomcat的配置文件，两台都要

[root@httpd ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/context.xml

添加参数，不过两台的IP要改变

重启服务

[root@httpd ~]# systemctl restart tomcat.service

nginx的配置不变

测试

先输入内容，此时他连的110这台主机的

此时关掉110主机的tomcat的服务

[root@httpd2 ~]# systemctl stop tomcat.service

在浏览器里刷新页面，此时链接的主机变为了100的

此时在输入新内容，而之前的输入的内容没有丢失

完成了会话保持

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