tomcat 知识点总结

Tomcat 知识点总结

一、基础概念

1. 什么是 Tomcat

Tomcat 是开源的 Web 容器 (Servlet 容器)，由 Apache 基金会维护，用 Java 开发。
作用：运行 Servlet、JSP；接收客户端 http 请求，调用 Java 程序，返回响应。
定位：不是完整 JavaEE 服务器（没有 EJB 等），只是 Servlet 容器；配合 SpringBoot 内置 Tomcat 非常常用。

Web 服务器（Nginx/Apache）：处理静态资源；Tomcat：处理 Java 动态资源。

2. 版本对应关系（重点）

Tomcat 版本	Servlet	JSP	JDK 要求
Tomcat8.5	3.1	2.3	JDK8+
Tomcat9	4.0	2.3	JDK8+
Tomcat10	5.0	3.0	JDK11+

⚠️ Tomcat10 重大变化：jakarta.包名替换 javax.，老项目直接跑会报错！SpringBoot2.x 用 Tomcat9；SpringBoot3.x 用 Tomcat10

二、Tomcat 目录结构（解压版）

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apache‑tomcat‑xxx
├── bin        #启动关闭脚本
│      startup.bat/sh、shutdown.bat/sh
├── conf       #核心配置文件夹（最重要）
│  ├─server.xml   #服务主配置
│  ├─web.xml      #全局web应用配置
│  ├─context.xml  #数据源、全局上下文配置
│  └─tomcat‑users.xml  #管理页面账号密码
├── lib        #tomcat自身依赖jar包
├── logs       #日志输出目录 catalina.out核心日志
├── temp       #临时文件
├── webapps    #默认部署项目位置
└── work       #JSP编译后的Servlet存放目录，JSP→java→class

work 目录：删除 work，重启 tomcat 会重新编译 jsp，可以解决 jsp 缓存问题。

三、核心配置文件 conf

1. server.xml（主配置文件）

整体层级结构

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<Server>         <!--整个tomcat实例，端口8005(shutdown端口，接收关闭指令) -->
  <Service name="Catalina"> <!--服务，可以配置多个Service，代表多套服务实例-->
      <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443"/>
      <!--HTTP连接器：8080是默认访问端口；redirectPort是https重定向端口-->
      <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">  <!--引擎，处理请求，选择Host虚拟机-->
          <Host name="localhost"  appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
              <!--虚拟主机：appBase项目部署目录；autoDeploy热部署，war自动解压部署-->
              <Context docBase="/xxx/myweb" path="/myweb"/>
              <!--Context：单独web应用上下文；docBase实际项目路径，path访问路径-->
          </Host>
      </Engine>
  </Service>
</Server>

四个端口含义（面试高频）

8005 (Server 端口)：shutdown 端口，tomcat 内部关闭端口，发送 SHUTDOWN 指令关闭 tomcat；默认只能本机访问。
8080(HTTP Connector)：浏览器访问 http 端口。
8009(AJP Connector)：AJP 协议端口，用于 Nginx 和 Tomcat 通信；新版本 tomcat8.5 之后默认已经移除 AJP 连接器。
8443(HTTPS redirectPort)：https 重定向端口，配置 SSL 时生效。

修改访问端口：改 Connector 的 port，重启 tomcat 生效。

2. Context 上下文配置

两种配置 Context 的方式：

1）server.xml 的 Host 内部写<Context>（不推荐，重启 tomcat 才生效）

2）conf/Catalina/localhost/项目名.xml，单独 xml 文件配置，热加载，不需要重启 tomcat

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<Context docBase="D:\demo" reloadable="true"/>

reloadable="true"：开启热部署，类修改自动重新加载项目；开发用，生产关闭，耗性能。

3. tomcat‑users.xml

配置 tomcat 管理后台账号，访问http://localhost:8080/manager/html

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<user username="admin" password="123456" roles="manager‑gui"/>

4. web.xml

全局 web 配置，所有 web 应用继承；可以配置 servlet、filter、mime 类型、默认欢迎页、错误页面。

四、项目部署方式

方式 1：直接丢 webapps 下

war 包直接放到 webapps，autoDeploy=true 自动解压部署；访问地址http://ip:8080/war包名/
ROOT 文件夹：特殊！ROOT 下的项目访问不需要项目名，直接 http://ip:8080/

方式 2：Context 配置外部路径部署（docBase 指向磁盘别的目录）

方式 3：IDE 部署（IDEA/Eclipse）

IDEA 不会直接使用解压 tomcat 的 webapps；idea 单独生成一份部署配置。

五、Tomcat 运行模式（Connector protocol）

BIO（阻塞 IO）Tomcat7 默认 ：一个请求一个线程；并发差。protocol="HTTP/1.1"
NIO（非阻塞 IO）Tomcat8 默认：java nio，多路复用；性能更好
NIO2：基于操作系统异步 IO
APR 模式：调用本地 C 库，性能最高，需要安装 apr 库；生产可选。

Tomcat8 默认 NIO；SpringBoot 内置 tomcat 默认 NIO。

六、Tomcat 架构原理（请求流程）

Connector（连接器）：负责接收 Socket 网络请求，解析 http 协议；把请求交给 Engine。
Engine（引擎）：接收 Service 全部请求，根据域名匹配 Host 虚拟主机。
Host（虚拟主机）：匹配虚拟主机；匹配 Context 上下文（web 应用）。
Context：当前 web 项目；匹配里面 Servlet 处理业务。

整体流程：浏览器请求 → Connector (端口监听，解析 http) → Engine → Host 虚拟主机 → Context 应用 → Filter → Servlet → 返回响应

七、常见问题 & 调优（面试重点）

1. JVM 参数配置

bin/catalina.bat (sh) 增加 JVM 堆参数

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‑Xms512m ‑Xmx1024m ‑XX:+UseG1GC

Xms 初始堆；Xmx 最大堆，一般设置 Xms=Xmx 减少扩容消耗

2. Connector 连接器调优（server.xml）

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<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
maxThreads="200" minSpareThreads="20" acceptCount="100"/>

maxThreads：最大工作线程数默认 200（tomcat 最多同时处理请求数）
minSpareThreads：空闲保留线程
acceptCount：请求排队队列；线程全部忙之后，新来请求排队；队列满直接返回连接拒绝。

注意：maxThreads 不是越大越好，受服务器 CPU 内存限制。

3. 乱码问题

1）GET 乱码：Tomcat8 之后默认 URI 编码 UTF‑8；7 及之前默认 ISO‑8859‑1； 2）POST 乱码：代码 request.setCharacterEncoding ("UTF‑8"); 3）控制台日志 catalina.out 中文乱码：修改 conf/logging.properties，修改日志编码。

4. 常见报错

端口占用 java.net.BindException: Address already in use

8080/8005 被别的进程占用；关闭占用进程或者修改 server.xml 端口。

404：资源路径错误；项目部署失败；jsp 编译失败；servlet 映射错误；ROOT 部署问题
500：java 代码异常；jsp 语法错误；jar 冲突
403 manager 后台访问拒绝：tomcat‑users.xml 角色配置缺失，IP 访问限制。
JSP 修改不生效：清空 work 缓存目录。

八、Nginx+Tomcat 集群（反向代理 + 负载均衡）

Nginx 做前端反向代理；分发请求后端多台 tomcat；实现集群。
问题：session 共享。解决方案： 1）session 复制（tomcat 自带，性能差不推荐） 2）session 持久化 redis（主流方案，SpringSession）

九、SpringBoot 内置 Tomcat

SpringBoot 不需要单独安装 tomcat；内嵌 tomcat 容器，直接 jar 运行。 application.yml 配置示例

server:
port: 8081
tomcat:
max‑threads: 300

SpringBoot3.x 内置 Tomcat10，包名是 jakarta.*