WEB应用服务器TOMCAT

보고.싶다2024-08-27 3:04

知识点

一**、WEB****技术**

**1、**前端三大核心技术

1.1 HTML

HTML （ HyperText Markup Language ）超文本标记语言，它不同于一般的编程语言。超文本
即超出纯文本的范畴，例如：描述文本颜色、大小、字体等信息，或使用图片、音频、视频等非文
本内容。
HTML 由一个个的标签（标记）组成，这些标签各司其职，有的提供网页信息，有的负责文
字，有的负责图片，有的负责网页布局，所以一个HTML 文件，是由格式标签和数据组成。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>首页</title>
</head>
<body>
<h1>老李老李出门见喜</h1>
</body>
</html>

超文本需要显示，就得有软件能够呈现超文本定义的排版格式，例如显示：图片、表格，显示
字体的大小、颜色，这个软件就是浏览器。
超文本的诞生是为了解决纯文本不能格式显示的问题，是为了好看，但是只有通过网络才能
分享超文本的内容，所以制定了HTTP 协议。

1.2CSS**（Cascading Style Sheets）层叠样式表**

HTML 本身为了格式化显示文本，但是当网页呈现大家面前的时候，需求 HTML 提供更多样式能力。这使得HTML 变得越来越臃肿。这促使了 CSS 的诞生。
1994 年， W3C 成立， CSS 设计小组所有成员加入 W3C ，并努力研发 CSS 的标准，微软最终加入。
1996 年 12 月发布 CSS 1.0 。
1998 年 5 月发布 CSS 2.0
CSS 3 采用了模块化思想，每个模块都在 CSS 2 基础上分别增强功能。所以，这些模块是陆续发布的。不同厂家的浏览器使用的引擎，对CSS 的支持不一样，导致网页布局、样式在不同浏览器不一样。因此，想要保证不同用户使用不同浏览器看到的网页效果一直非常困难。

1.3 JavaScript

Javascript 简称 JS ，是一种动态的弱类型脚本解释性语言，和 HTML 、 CSS 并称三大 WEB 核心技
术，得到了几乎主流浏览器支持

二、WEB****框架

1、web****资源和访问


PC 端或移动端浏览器访问

  • 从静态服务器请求HTML、CSS、JS等文件发送到浏览器端，浏览器端接收后渲染在浏览器上从图片服务器请求图片资源显示
  • 从业务服务器访问动态内容，动态内容是请求后有后台服务访问数据库后得到的，最终返回到浏览器端

手机 App 访问
内置了 HTML 和 JS 文件，不需要从静态 WEB 服务器下载 JS 或 HTML 。为的就是减少文件的发
送，现代前端开发使用的JS文件太多或太大了
有必要就从图片服务器请求图片，从业务服务器请求动态数据
客户需求多样，更多的内容还是需要由业务服务器提供，业务服务器往往都是由一组服务器组成。

**2、**后台应用架构

2.1单体架构

2.2****微服务

2.3****单体架构和微服务比较


微服务的优点

  • 每个服务足够内聚，足够小，代码容易理解。这样能聚焦一个只当的业务功能或业务需求。

  • 开发简单、开发效率提高，一个服务可能就是专业的只干一件事，微服务能够被小团队单独开发，这个小团队可以是2到5人的开发人员组成

  • 微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。

  • 微服务能使用不同的语言开发

  • 易于和第三方集成，微服务运行容易且灵活的方式集成自动部署，通过持续集成工具，如:

  • Jenkins、Hudson、Bamboo

  • 微服务易于被一个开发人员理解、修改和维护，这样小团队能够更关注自己的工作成果，无需通过合作才能体现价值

  • 微服务允许你利用融合最新技术。微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML/CSS或其他界面组件混合，即前后端分离

  • 每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库，也可以有统一数据库

微服务缺点：

  • 微服务把原有的一个项目拆分成多个独立工程，增加了开发、测试、运维、监控等的复杂度
  • 微服务架构需要保证不同服务之间的数据一致性，引入了分布式事务和异步补偿机制，为设计和开发带来一定挑战
  • 开发人员和运维需要处理分布式系统的复杂性，需要更强的技术能力
  • 微服务适用于复杂的大系统，对于小型应用使用微服务，进行盲目的拆分只会增加其维护和开发成本

常见的微服务框架
Dubbo

  • 阿里开源贡献给了ASF，目前已经是Apache的顶级项目
  • 一款高性能的Java RPC服务框架，微服务生态体系中的一个重要组件
  • 将单体程序分解成多个功能服务模块，模块间使用Dubbo框架提供的高性能RPC通信
  • 内部协调使用Zookeeper，实现服务注册、服务发现和服务治理

Spring cloud

  • 一个完整的微服务解决方案，相当于Dubbo的超集
  • 微服务框架，将单体应用拆分为粒度更小的单一功能服务
  • 基于HTTP协议的REST(Representational State Transfer 表述性状态转移）风格实现模块间通信

三、tomcat的功能介绍

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，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，Tomcat 具有处理HTML页面的功能，它还

是一个Servlet和JSP容器

官网 :
http://tomcat.apache.org/
官网文档 :
https://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/index.html
帮助文档 :
https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/
https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/FAQ

1、安装tomcat

1.1安装java环境

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

1.2安装并启动tomcat

[root@tomcat ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.91.tar.gz -C /usr/local/
[root@tomcat ~]# ln -s /usr/local/apache-tomcat-9.0.91/ /usr/local/tomcat

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

1.3查看端口

1.4访问tomcat

2、tomcat****的文件结构和组成

2.1目录结构

2.2 查看tomcat相关目录和文件

3、生成tomcat****的启动文件

3.1生成tomcat的主配置文件

[root@tomcat ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre_openjdk

3.2生成启动文件

[root@tomcat ~]# useradd -s /sbin/nologin -M tomcat
[root@tomcat ~]# chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat
[root@tomcat ~]# 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@tomcat ~]# systemctl daemon-reload
[root@tomcat ~]# systemctl enable --now tomcat

四 、结合反向代理实现tomcat部署

**1、**常见部署方式介绍

2 、利用nginx****反向代理实现

  • 利用nginx反向代理功能，实现图中的代理功能，将用户请求全部转发至指定的同一个tomcat主机
  • 利用nginx指令proxy_pass 可以向后端服务器转发请求报文,并且在转发时会保留客户端的请求报文中的host首部

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
location ~ \.jsp$ {
proxy_pass http://172.25.254.10:8080;
}
测试：
在浏览器中访问信息
lee.timinglee.org/test.jsp

3、实现tomcat****中的负载均衡

动态服务器的问题，往往就是并发能力太弱，往往需要多台动态服务器一起提供服务。如何把并发的压力分摊，这就需要调度，采用一定的调度策略，将请求分发给不同的服务器，这就是Load Balance 负载均衡。
当单机 Tomcat ，演化出多机多级部署的时候，一个问题便凸显出来，这就是 Session 。而这个问题的由来，都是由于HTTP 协议在设计之初没有想到未来的发展。

3.1 HTTP****的无状态，有连接和短连接

无状态：指的是服务器端无法知道 2 次请求之间的联系，即使是前后 2 次请求来自同一个浏览
器，也 没有任何数据能够判断出是同一个浏览器的请求。后来可以通过cookie、 session 机制来判
断。

  • 浏览器端第一次HTTP请求服务器端时，在服务器端使用session这种技术，就可以在服务器端 产生一个随机值即SessionID发给浏览器端，浏览器端收到后会保持这个SessionID在Cookie当 中，这个Cookie值一般不能持久存储，浏览器关闭就消失。浏览器在每一次提交HTTP请求的时候会把这个SessionID传给服务器端，服务器端就可以通过比对知道是谁了
  • Session通常会保存在服务器端内存中，如果没有持久化，则易丢失
  • Session会定时过期。过期后浏览器如果再访问，服务端发现没有此ID，将给浏览器端重新发 新的SessionID
  • 更换浏览器也将重新获得新的 SessionID

有连接：是因为它基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。
短连接： Http 1.1 之前，都是一个请求一个连接，而 Tcp 的连接创建销毁成本高，对服务器有很大的
影响。所以，自 Http 1.1 开始，支持 keep-alive ，默认也开启，一个连接打开后，会保持一段时间
（可设置），浏览器再访问该服务器就使用这个 Tcp 连接，减轻了服务器压力，提高了效率。

服务器端如果故障，即使 Session 被持久化了，但是服务没有恢复前都不能使用这些 SessionID 。
如果使用 HAProxy 或者 Nginx 等做负载均衡器，调度到了不同的 Tomcat 上，那么也会出现找不到SessionID的情况。

3.2 tomcat****负载均衡实现


测试：
当使用 ip_bash 的算法时有什么问题？
不同浏览器里测试 http://lee.timinglee.org/test.jsp

**五、**Memcached

1、 Memcached****简介

Memcached 只支持能序列化的数据类型，不支持持久化，基于 Key-Value 的内存缓存系统 memcached
虽然没有像 redis 所具备的数据持久化功能，比如 RDB 和 AOF 都没有，但是可以通过做集群同步的方式，让各memcached 服务器的数据进行同步，从而实现数据的一致性，即保证各 memcached 的数据是一样的，即使有任何一台 memcached 发生故障，只要集群中有一台 memcached 可用就不会出现数据丢失，当其他memcached 重新加入到集群的时候 , 可以自动从有数据的 memcached 当中自动获取数据并提供服务。
Memcached 借助了操作系统的 libevent 工具做高效的读写。 libevent 是个程序库，它将 Linux 的 epoll 、BSD类操作系统的 kqueue 等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加，也能发挥高性能。memcached 使用这个 libevent 库，因此能在 Linux 、 BSD 、 Solaris 等操作系统上发挥其高性能
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
Memcached 官网： http://memcached.org/

2、memcached的安装与启动

[root@tomcat ~]# yum install memcached -y
[root@tomcat ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"
[root@tomcat ~]# systemctl enable --now memcached
[root@tomcat ~]# netstat -antlupe | grep memcache
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN
980 97815 34711/memcached

3、memcached****操作命令

五种基本 memcached 命令执行最简单的操作。这些命令和操作包括：

  • set
  • add
  • replace
  • get
  • delete

前三个命令是用于操作存储在 memcached 中的键值对的标准修改命令 , 都使用如下所示的语法：

command <key> <flags> <expiration time> <bytes>
<value>

参数说明如下：

command set/add/replace
key key 用于查找缓存值
flags 可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息
expiration time 在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位， 0 表示永远）
bytes 在缓存中存储的字节数
value 存储的值（始终位于第二行）

增加 key ，过期时间为秒， bytes 为存储数据的字节数

add key flags exptime bytes

六**、session共享服务器**

1、 msm****介绍


msm （ memcached session manager ）提供将 Tomcat 的 session 保持到 memcached 可以实现高可
用。项目早期托管在google code, 目前在 Github
github 网站链接 : https://github.com/magro/memcached-session-manager

**2、**安装

参考链接 : https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration
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 。

kryo-3.0.3.jar
asm-5.2.jar
objenesis-2.6.jar
reflectasm-1.11.9.jar
minlog-1.3.1.jar
kryo-serializers-0.45.jar
msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
spymemcached-2.12.3.jar
memcached-session-manager-2.3.2.jar
t1 和 m1 部署可以在一台主机上， t2 和 m2 部署也可以在同一台。
当新用户发请求到 Tomcat1 时 , Tomcat1 生成 session 返回给用户的同时 , 也会同时发给
memcached2 备份。即Tomcat1 session 为主 session ， memcached2 session 为备用 session ，使用
memcached 相当于备份了一份Session
如果 Tomcat1 发现 memcached2 失败 , 无法备份 Session 到 memcached2, 则将 Sessoin 备份存放
在memcached1中

**3、**配置过程

下载相关 jar 包
下载相关 jar 包 , 参考下面官方说明的下载链接
https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration
修改 tomcat 配置

修改 nginx 配置

测试：

  1. 在两台 tomcat 都开启的情况下：
    http://lee.timinglee.org/test.jsp
  2. 在 n1 被停止后继续提交信息看是否可以读取到之前的会话信息

实验部分

1、tomcat部署

[root@web10 ~]# hostnamectl hostname tomcat-node1.timinglee.org

[root@web20 ~]# hostnamectl hostname tomcat-node2.timinglee.org

安装java环境

[root@tomcat-node1 ~]# dnf install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y
[root@tomcat-node1 ~]# ll /etc/alternatives/jre_openjdk/

总用量 184

-rw-r--r-- 1 root root 1522 1月 13 2024 ASSEMBLY_EXCEPTION

drwxr-xr-x 2 root root 188 8月 21 11:45 bin

drwxr-xr-x 9 root root 4096 8月 21 11:45 lib

-rw-r--r-- 1 root root 19274 1月 13 2024 LICENSE

-rw-r--r-- 1 root root 158253 1月 13 2024 THIRD_PARTY_README

安装并启动tomcat

查看端口

访问tomcat

生成tomcat的主配置文件

[root@tomcat-node1 conf]# vim tomcat.conf

生成启动文件

[root@tomcat-node1 conf]# vim /lib/systemd/system/tomcat.service

[root@tomcat-node1 conf]# useradd -s /sbin/nologin -M tomcat

[root@tomcat-node1 conf]# chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat/

[root@tomcat-node1 conf]# ls /usr/local/tomcat/ -ld

drwxr-xr-x 9 tomcat tomcat 220 8月 21 11:48 /usr/local/tomcat/

开启Tomcat

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl daemon-reload

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl enable --now tomcat

配置第二台主机

[root@tomcat-node2 ~]# ll /etc/alternatives/jre_openjdk/

总用量 184

-rw-r--r-- 1 root root 1522 1月 13 2024 ASSEMBLY_EXCEPTION

drwxr-xr-x 2 root root 188 8月 21 11:46 bin

drwxr-xr-x 9 root root 4096 8月 21 11:46 lib

-rw-r--r-- 1 root root 19274 1月 13 2024 LICENSE

-rw-r--r-- 1 root root 158253 1月 13 2024 THIRD_PARTY_README

[root@tomcat-node2 ~]# useradd -s /sbin/nologin -M tomact

[root@tomcat-node1 ~]# rsync -ar /usr/local/apache-tomcat-9.0.93 root@172.25.254.20:/usr/local/apache-tomcat-9.0.93

[root@tomcat-node1 ~]# rsync -ar /lib/systemd/system/tomcat.service root@172.25.254.20:/lib/systemd/system/tomcat.service

[root@tomcat-node2 local]# ln -s apache-tomcat-9.0.93 tomcat

[root@tomcat-node2 local]# chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat

[root@tomcat-node2 local]# ls /usr/local/tomcat/ -ld

drwxr-xr-x 9 tomcat tomcat 220 8月 21 12:21 /usr/local/tomcat/

[root@tomcat-node2 local]# systemctl daemon-reload

[root@tomcat-node2 local]# systemctl enable --now tomcat

2、反向代理

[root@tomcat-node1 ~]# ls

apache-tomcat-9.0.93.tar.gz test.jsp

[root@tomcat-node1 ~]# vim test.jsp

[root@tomcat-node1 ~]# cp test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

[root@tomcat-node1 ~]# scp test.jsp root@172.25.254.20:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

root@172.25.254.20's password:

test.jsp 100% 968 627.5KB/s 00:00

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

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

负载均衡

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

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

回话保持

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

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

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

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

3、session丢失

[root@tomcat-node1 ~]# dnf install memcached -y

[root@tomcat-node2 ~]# dnf install memcached -y

[root@tomcat-node1 ~]# vim /etc/sysconfig/memcached

[root@tomcat-node1 ~]# systemctl start memcached.service

[root@tomcat-node1 ~]# netstat -antlupe | grep memcached

tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 979 145332 39085/memcached

tcp6 0 0 ::1:11211 :::* LISTEN 979 145333 39085/memcached

[root@tomcat-node1 ~]# dnf install telnet -y

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl restart tomcat.service

[root@tomcat-node2 conf]# systemctl restart tomcat.service

[root@tomcat-node1 conf]# systemctl stop tomcat.service

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