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概述
Tomcat是Java语言开发的,Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器,是Apache软件基金会的Jakarta项目中的一个核心项目。由Apache、sun和其他一些公司及个人共同开发而成。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。
一。Tomcat的核心组件
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。
Java Servlet 是运行在Web服务器或应用服务器上的程序,它是作为来自 Web 浏览器或其他HTTP 客户端的请求和 HTTP服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。 使用Serylet,可以收集来自网页表单的用户输入,呈现来自数据库或者其他源的记录,还可以动态创建网页。与CGI(公共网关接口)功能相类似。
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。
二。Tomcat架构原理
1、Tomcat中最顶层的容器是Server,代表着整个服务器,一个Server可以包含至少一个service,用于具体提供服务。
2、Service主要包含两个部分∶Connector和Container。Tomcat的心脏就是这两个组件,这两个组件的作用∶ Connector用于处理连接相关的事情,并提供Socket与Request和Response相关的转化,Container用于封装和管理Servlet,以及具体处理Request请求。
3、一个Tomcat中只有一个Server,一个Server可以包含多个Service,一个Service只有一个Container,但是可以有多个Connectors,因为一个服务可以有多个连接, 如同时提供Http和Https链接,也可以提供向相同协议不同端口的连接。
4、多个Connector和一个Container就形成了一个Service,有了Service就可以对外提供服务了,但是Service还要一个生存的环境,必须要有人能够给她生命、掌握其生死大权,那就非Server莫属了!所以整个Tomcat的生命周期由Server控制。另外,上述的包含关系或者说是父子关系,都可以在tomcat的conf目录下的server.xml配置文件中看出。
5、server. xml中定义 <Server port=”8005″ shutdown=”SHUTDOWN”>
这会让Tomcat启动一个server实例(即一个JVM),它监听在8005端口以接收”SHUTDOWN”命令,如果接收到了就会关闭Tomcat。各Server的定义不能使用同一个端口,这意味着如果在同一个物理机上启动了多个Server实例, 必须配置它们使用不同的端口。
Container用于封装和管理Servlet,以及具体处理Request请求,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,用来管理多个站点,一个Service最多只能有一个Engine
(2)Host∶代表一个站点,也可以叫虚拟主机,通过配置Host就可以添加站点
(3)Context∶代表一个应用程序,对应着平时开发的一套程序,或者一个WEB-INF目录以及下面的web.xml文件
(4)Wrapper∶每一个Wrapper封装着一个Servlet;
三。Tomcat请求过程
1.用户在浏览器中输入该网址,请求被发送到本机端口8080,被在那里监听的Coyote HTTP/1.1 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.Engine获得请求localhost/test/index.jsp,匹配所有的虚拟主机Host
4.Engine匹配到名为localhost的Host(即使匹配不到也把请求交给该Host处理,因为该Host被定义为该Engine的默认主机),名为localhost的Host获得请求/test/index.jsp,匹配它所拥有的所有Context。Host匹配到路径为/test的Context (如果匹配不到就把该请求交给路径名为” “的Context去处理)
5.path=”/test”的Context获得请求/index.jsp,在它的mapping table中寻找出对应的Serylet。Context匹配到URL Pattern为*.jsp的Servlet,对应于JspServlet类
6.构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象,作为参数调用JspServlet的doGet()或doPost(),执行业务逻辑、数据存储等
7.Context把执行完之后的HttpServletResponse对象返回给Host;
8.Host把HttpServletResponse对象返回给Engine;
9.Engine把HttpServletResponse对象返回Connector;
10. Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser
四。Tomcat服务部署
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,将安装Tomcat所需软件包传到/opt目录下
jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
2.安装JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm #查询软件包(未安装)的文件列表
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm #安装新的软件包
java -version #显示Java系统运行的环境版本
3.设置JDK环境变量
cd /etc/profile.d
#这个文件是/etc/profile的子目录,存放的是一些应用程序所需的启动脚本
vim java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:JAVAHOME/lib/tools.jar:
JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=JAVAHOME/bin:
PATH
source /etc/profile.d/java.sh
java -version
或直接在/etc/profile系统全局变量配置文件中设置
vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:JAVAHOME/lib/tools.jar:
JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=JAVAHOME/bin:
PATH
source /etc/profile
java -version
4.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
ln -s /usr/local/tomcat/bin/* /usr/local/bin/ #优化启动路径方便tomcat命令执行
netstat -natp l grep 8080
5.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jdk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
注意:
/dev/urandom是/dey/random的非阻塞版本,即当熵池中没有可取的随机数时,读取/dev/urandom设备仍然会返回一个随机数,只是该随机数的安全性理论上不高。如果应用对安全性要求很高,那么应该使用/dev/random。
#重启一下服务
/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,比较常用的是catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh三个文件
●conf∶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
1)server.xml∶ Tomcat的主配置文件,包含Service,Connector,Engine,Realm,Valve,Hosts主组件的相关配置信息
2)context. xml∶ 所有host的默认配置信息
3)tomcat-user.xml∶ Realm认证时用到的相关角色、用户和密码等信息,Tomcat自带的manager默认情况下会用到此文件,在Tomcat中添加/删除用户,为用户指定角色等将通过编辑此文件实现
4)web.xml∶遵循Servlet规范标准的配置文件,用于配置servlet,并为所有的Web应用程序提供包括MIME映射等默认配置信息
●lib∶存放Tomcat运行需要的库文件的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∶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的主要Web项目资源的目录
●work∶Tomcat工作目录,存放jsp编译后产生的class文件,一般清除Tomcat 缓存的时候会使用到
●src∶存放Tomcat的源代码
●doc∶存放Tomcat文档
五。Tomcat 虚拟主机配置
很多时候公司会有多个项目需要运行,那么肯定不可能是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.kgc.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accp和benet项目目录和文件
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/accp
mkdir /usr/ local/tomcat/webapps/benet
echo “This is accp com\!” > /usr/local/tomcat/webapps/accp/index.jsp
echo “This is benet com\!” > /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.accp.com” appBase=”webapps” unpackWARs=”true” autoDeploy=”true” xmlValidation=”false” xmlNamespaceAware=”false”>
<Context docBase=”/usr/local/tomcat/webapps/accp” path=”” reloadable=”true”>
</Context>
</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”>
</Context>
</Host>
字段解析
Host name∶主机名
appBase∶ Tomcat程序工作目录,即存放非归档的web应用程序的目录或归档后的WAR文件的目录路径; 相对路径为webapps绝对路径为/usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs∶在启用此webapps时是否对WAR格式的归档文件先进行展开,默认为true
autoDeploy∶在Tomcat处于运行状态时放置于appBase目录中的应用程序文件是否自动进行deploy,默认为true
xmlValidation∶是否验证xml文件执行有效性检验的标志
xmlNamespaceAware∶是否启用xml命名空间,设置该值与xmlValidation为true,表示对web.xml文件执行有效性检验
docBase∶相应的Web应用程序的存放位置,也可以使用相对路径,起始路径为此Context所属Host中appBase定义的路径,切记,docBase的路径名不能与相应的Host中appBase中定义的路径名有包含关系,比如,如果appBase为deploy,而docBase绝不能为deploy-bbs类的名字
path∶相对于web服务器根路径而言的URI,如果为空””,则表示为此webapp的根路径,如果context定义在一个单独的xml文件中,此属性不需要定义,有可能是别名
reloadable∶是否允许重新加载此context相关的Web应用程序的类,默认为false
#重启一下服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
3.客户端浏览器访问验证
echo “192.168.150.5 www.accp.com www.benet.com” >> /etc/hosts
浏览器访问 http://www.accp.com:8080,http://www.benet.com:8080
六。Tomcat 配置文件参数优化
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。
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″
compression=”on”
compressionMinSize=”2048″
compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image /jpg,image/png”/>
常用的优化相关参数如下:
【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】缓存的进行数量
【URIEncoding】指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式,语言编码格式这块倒不如其它 Web服务器软件配置方便,需要分别指定。
【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。
【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
以上是一些常用的配置参数,还有好多其它的参数设置,还可以继续深入的优化,HTTP Connector 与 AJP Connector的参数属性值,可以参考官方文档的详细说明进行学习。
七。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,负责和其他的HTTP服务器建立连接。在把Tomcat与其他HTTP服务器集成时,就需要用到这个连接器。
5.修改各tomcat实例中的startup.sh和shutdown.sh文件,添加tomcat环境变量
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh
#——————————————————
# Start Script for the CATALINA Server
# —————————————————–
##21行添加以下内容
export CATALINA_BASE=$SCATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh
#——————————————————
# Start Script for the CATALINA Server
# —————————————————–
export CATALINA_BASE=$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
# —————————————————–
##21行添加以下内容
export CATALINA_BASE=$SCATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
#——————————————————
# Start Script for the CATALINA Server
# —————————————————–
export CATALINA_BASE=$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://192.168.150.20:8081