- 一、Tomcat概述
- 1.1 Tomcat介绍
- 1.2 servlet介绍
- 1.3 JSP介绍
- 二、Tomcat核心组件
- 2.1 Tomcat三大容器
- 2.2 Tomcat功能组件结构
- 2.2.1 Container结构分析
- 2.3 Tomcat处理请求过程
- 三、Tomcat服务部署
- 3.1 关闭防火墙，将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
- 3.2 安装JDK
- 3.3 设置JDK环境变量
- 3.4 安装启动Tomcat
- 3.5 优化tomcat启动速度
- 3.6 Tomcat主要目录说明
- 四、Tomcat虚拟主机配置
- 4.1 .创建 zhangsan 和 lisi 项目目录和文件
- 4.2 修改 Tomcat 主配置文件 server.xml
- 4.3 客户端浏览器访问验证
- 五、Tomcat优化
- 六、总结
一、Tomcat概述
1.1 Tomcat介绍
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。
1.2 servlet介绍
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。
1.3 JSP介绍
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核心组件
2.1 Tomcat三大容器
- web容器：①接受、响应请求 ② 展示动态页面
- JSP容器：将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码
- Servlet容器：可以让用户进行交互的一种web的页面
因此 Tomcat 是 Web 应用服务器，也是一个 Servlet/JSP 容器。Tomcat 作为 Servlet 容器，负责处理客户请求，把请求传送给 Servlet，并将 Servlet 的响应传送回给客户
2.2 Tomcat功能组件结构
Tomcat 的核心功能有两个，分别是负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector，和负责处理请求的容器 Container。 其中连接器和容器相辅相成，一起构成了基本的 web 服务 Service。每个 Tomcat 服务器可以管理多个 Service。
- Service：对外提供的 Web 服务。主要包含 Connector 和 Container 两个核心组件，以及其他功能组件。Tomcat 可以管理多个 Service，且各 Service 之间相互独立。
- Connector：负责对外接收和响应请求。它是Tomcat与外界的交通枢纽，监听端口接收外界请求，并将请求处理后传递给容器做业务处理，最后将容器处理后的结果响应给外界。
- Container：负责对内处理业务逻辑。其内部由 Engine、Host、Context和Wrapper 四个容器组成，用于管理和调用 Servlet 相关逻辑。
2.2.1 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
| 容器名 | 含义 |
|---|---|
| Engine | 引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Service 最多只能有一个 Engine |
| 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 |
| Context | 代表一个 Web 应用，包含多个 Servlet 封装器 |
| 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。
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。
2.3 Tomcat处理请求过程
- 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
- 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
- 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
- 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
三、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
3.1 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.gzsystemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
3.2 安装JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm #查看指定文件的文件列表
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version #查看Java版本
3.3 设置JDK环境变量
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64 #指定Java的工作目录
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar #指定Java所需的类文件
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH #重新定义环境变量source /etc/profile.d/java.sh
java -version------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CLASSPATH：编译、运行Java程序时，JRE会去该变量指定的路径中搜索所需的类（.class）文件。
dt.jar：是关于运行环境的类库，主要是可视化的 swing 的包。
tools.jar：主要是一些jdk工具的类库，包括javac、java、javap（jdk自带的一个反编译工具）、javadoc等。
JDK ：java development kit （java开发工具）
JRE ：java runtime environment （java运行时环境）
JVM ：java virtuak machine （java虚拟机），使java程序可以在多种平台上运行class文件。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3.4 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 netstat -natp | grep 8080浏览器访问Tomcat的默认主页 http://192.168.147.100:8080
3.5 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
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，/dev/random的 random pool 依赖于系统中断，因此在系统的中断数不足时，/dev/random 设备会一直封锁，尝试读取的进程就会进入等待状态，直到系统的中断数充分够用，/dev/random设备可以保证数据的随机性。 /dev/urandom不依赖系统的中断，也就不会造成进程忙等待，但是数据的随机性也不高，所以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。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
3.6 Tomcat主要目录说明
ll /usr/local/tomcat/
| 目录 | 内容 |
|---|---|
| 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 |
| ①server.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 |
| ②context.xml | 所有host的默认配置信息 |
| ③tomcat-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 |
| ④web.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 默认的 Web 应用部署目录 |
| work | Tomcat工作日录，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 |
四、Tomcat虚拟主机配置
很多时候公司会有多个项目需要运行，一般不会是在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.zhangsan.com 和 www.lisi.com， 希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。
4.1 .创建 zhangsan 和 lisi 项目目录和文件
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/zhangsan
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lisi
echo "This is zhangsan page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/zhangsan/index.jsp
echo "This is lisi page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/lisi/index.jsp
4.2 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.zhangsan.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/zhangsan" path="" reloadable="true" />
</Host> <Host name="www.lisi.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/lisi" path="" reloadable="true" />
</Host>/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 关闭
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 启动
| 名称 | 含义 |
|---|---|
| appBase | Tomcat程序工作目录，即存放web应用程序的目录；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 |
| 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 / |
| 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 |
4.3 客户端浏览器访问验证
echo "192.168.147.100 www.zhangsan.com www.lisi.com" >> /etc/hosts浏览器访问 http://www.zhangsan.com:8080/ 页面显示This is zhangsan page\!
浏览器访问 http://www.lisi.com:8080/ 页面显示This is lisi page\!----------------------------------------------------------------------------------------------------------
HTTP 请求过程：
（1）Connector 连接器监听的端口是 8080。由于请求的端口和监听的端口一致，连接器接受了该请求。
（2）因为引擎的默认虚拟主机是 www.zhangsan.com，并且虚拟主机的目录是webapps。所以请求找到了 tomcat/webapps 目录。
（3）访问的路径为根路径，URI 为空，即空是 Web 程序的应用名，也就是 context。此时请求找到 /usr/local/tomcat/webapps/zhangsan 目录，解析 index.jsp 并返回。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
五、Tomcat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
| 优化参数 | 含义 |
|---|---|
| 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。 |
| 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。
六、总结
- Tomcat是一种web应用服务
- Tomcat所处的位置一般来说是在nginx之后，作为动态处理的服务
- Tomcat作用：作为Java类语言开发的应用执行后和持续运行的平台
- Tomcat的核心组件：web容器、JSP容器、servlet容器
- Tomcatt的工作流程：nginx的 80 端口到 http的 8080 端口，8080 是由connector连接器监听，给予容器的engine引擎----->host项目（webapps目录中，对应项目解压后的代码）----->通过context传递代码，代码连接----->应用的运行场景，最后执行servlet代码（动态请求任务）----->最后要么对应数据库，要么直接返回给nginx，直接给用户看
