JAVA企業級應用TOMCAT實戰

1. Tomcat簡介

Tomcat是Apache軟件基金會（Apache Software Foundation）的Jakarta 項目中的一個核心項目，由Apache、Sun和其他一些公司及個人共同開發而成。

Tomcat服務器是一個免費的開放源代碼的Web應用服務器，屬於輕量級應用服務器，在中小型系統和併發訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發和調試JSP程序的首選。

Tomcat和Nginx、Apache(httpd)、lighttpd等Web服務器一樣，具有處理HTML頁面的功能，另外它還是一個Servlet和JSP容器，獨立的Servlet容器是Tomcat的默認模式。不過，Tomcat處理靜態HTML的能力不如Nginx/Apache服務器。

對比php軟件，區別？

目前Tomcat最新版本爲9.0。Java容器還有resin、weblogic等。

php是個動態程序解釋器；把動態程序解析給nginx處理，PHP無法單獨運行

Tomcat是web應用服務器，是動態解釋器，也能解析靜態網頁。但處理HTML的能力不如nginx等其他軟件好，所有不常用

jdk提供Tomcat和Java運行環境，java能在任何環境運行就是因爲有jdk，jdk軟件相當於給每個java安裝一個虛擬機。

2. Tomcat安裝

2.1 軟件準備

JDK下載：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
Tomcat下載：http://tomcat.apache.org/

因爲jdk和Tomcat的版本對運維來說沒什麼區別，提供本文使用的軟件下載地址：http://pan.baidu.com/s/1jIPougA

2.2 部署java環境

[root@tomcat ~]#mkdir -p /application/tools
[root@tomcat ~]# cd /application/tools/
[root@tomcat tools]# rz  #上傳jdk包，可從上面百度網盤下載

[root@tomcat tools]#tar xf jdk-8u60-linux-x64.tar.gz -C /application/
[root@tomcat tools]#ln -s /application/jdk1.8.0_60 /application/jdk
[root@tomcat tools]#sed -i.ori '$a export JAVA_HOME=/application/jdk\nexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH\nexport CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar' /etc/profile
[root@tomcat tools]#source /etc/profile

#→出現下面結果證明部署成功
[root@tomcat tools]# java -version
java version "1.8.0_60"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_60-b27)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.60-b23, mixed mode)

更多sed用法—>http://edu.51cto.com/course/course_id-5266.html

2.3 安裝Tomcat

[root@tomcat tools]#rz  #上傳tomcat包，可從上面百度網盤下載

[root@tomcat tools]# tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz -C /application/
[root@tomcat tools]# ln -s /application/apache-tomcat-8.0.27 /application/tomcat
[root@tomcat tools]# echo 'export TOMCAT_HOME=/application/tomcat'>>/etc/profilesource /etc/profile
[root@tomcat tools]# chown -R root.root /application/jdk/ /application/tomcat/
[root@tomcat tools]# tail -4 /etc/profile
export JAVA_HOME=/application/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export TOMCAT_HOME=/application/tomcat

2.4 Tomcat目錄介紹

[root@tomcat ~]# cd /application/tomcat/
[root@tomcat tomcat]# tree -L 1
.
├── bin         #→用以啓動、關閉Tomcat或者其它功能的腳本（.bat文件和.sh文件）
├── conf        #→用以配置Tomcat的XML及DTD文件
├── lib         #→存放web應用能訪問的JAR包
├── LICENSE
├── logs        #→Catalina和其它Web應用程序的日誌文件
├── NOTICE├── RELEASE-NOTES
├── RUNNING.txt
├── temp        #→臨時文件
├── webapps     #→Web應用程序根目錄
└── work        #→用以產生有JSP編譯出的Servlet的.java和.class文件
7 directories, 4 files
[root@tomcat tomcat]# cd webapps/
[root@tomcat webapps]# ll
total 20
drwxr-xr-x 14 root root 4096 Oct  5 12:09 docs     #→tomcat幫助文檔
drwxr-xr-x  6 root root 4096 Oct  5 12:09 examples #→web應用實例
drwxr-xr-x  5 root root 4096 Oct  5 12:09 host-manager #→管理
drwxr-xr-x  5 root root 4096 Oct  5 12:09 manager  #→管理
drwxr-xr-x  3 root root 4096 Oct  5 12:09 ROOT     #→默認網站根目錄

2.5 啓動Tomcat

#→啓動程序/application/tomcat/bin/startup.sh
#→關閉程序/application/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh
Using CATALINA_BASE:   /application/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /application/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /application/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /application/jdk
Using CLASSPATH:       /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

Tomcat started.

[root@tomcat ~]# netstat -tunlp|grep java
tcp        0      0 :::8009                     :::*                        LISTEN      4743/java    tcp        0      0 :::8080                     :::*                        LISTEN      4743/java  

[root@tomcat ~]# ps -ef|grep [j]ava  
root       4743      1 17 06:10 pts/0    00:00:03 /application/jdk/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/application/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/application/tomcat/endorsed -classpath /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/application/tomcat -Dcatalina.home=/application/tomcat -Djava.io.tmpdir=/application/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

2.6 訪問網站

網址：http://10.0.0.41:8080/

2.7 Tomcat日誌

[root@tomcat ~]# cd /application/tomcat/logs/
[root@tomcat logs]# ls
catalina.2016-01-26.log                 localhost.2016-01-26.log       catalina.out   
localhost_access_log.2016-01-26.txt     host-manager.2016-01-26.log    manager.2016-01-26.log

#→tomcat實時日誌
[root@tomcat logs]# tailf catalina.out
26-Jan-2016 06:10:24.006 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/examples has finished in 666 ms

26-Jan-2016 06:10:24.007 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deploying web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/docs

3. Tomcat配置文件

3.1 Tomcat配置文件

[root@tomcat conf]# pwd
/application/tomcat/conf
[root@tomcat conf]# ll -h
total 216K
drwxr-xr-x 3 root root 4.0K Jan 26 06:10 Catalina
-rw------- 1 root root  13K Sep 28 16:19 catalina.policy
-rw------- 1 root root 7.0K Sep 28 16:19 catalina.properties
-rw------- 1 root root 1.6K Sep 28 16:19 context.xml
-rw------- 1 root root 3.4K Sep 28 16:19 logging.properties
-rw------- 1 root root 6.4K Sep 28 16:19 server.xml #→主配置文件
-rw------- 1 root root 1.8K Sep 28 16:19 tomcat-users.xml #→Tomcat管理用戶配置文件
-rw------- 1 root root 1.9K Sep 28 16:19 tomcat-users.xsd
-rw------- 1 root root 164K Sep 28 16:19 web.xml

3.2 Tomcat管理

測試功能，生產環境不要用。

Tomcat管理功能用於對Tomcat自身以及部署在Tomcat上的應用進行管理的web應用。在默認情況下是處於禁用狀態的。如果需要開啓這個功能，就需要配置管理用戶，即配置前面說過的tomcat-users.xml。

[root@tomcat ~]# vim /application/tomcat/conf/tomcat-users.xml
…………
<role rolename="manager-gui"/>
<role rolename="admin-gui"/>
<user username="tomcat" password="tomcat" roles="manager-gui,admin-gui"/>
</tomcat-users>  #→在此行前加入上面三行

[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh
[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh

3.3 Tomcat主配置文件Server.xml詳解

3.3.1 server.xml組件類別

頂級組件：位於整個配置的頂層，如server。
容器類組件：可以包含其它組件的組件，如service、engine、host、context。
連接器組件：連接用戶請求至tomcat，如connector。
被嵌套類組件：位於一個容器當中，不能包含其他組件，如Valve、logger。

<server>  
  <service>   
  <connector />  
  <engine>    
  <host>   
   <context></context>  
   </host>     
    <host>    
    <context></context>     
     </host>   
      </engine>   
    </service>
</server>

3.3.2 組件詳解

engine：核心容器組件，catalina引擎，負責通過connector接收用戶請求，並處理請求，將請求轉至對應的虛擬主機host。
host：類似於httpd中的虛擬主機，一般而言支持基於FQDN的虛擬主機。
context：定義一個應用程序，是一個最內層的容器類組件（不能再嵌套）。配置context的主要目的指定對應對的webapp的根目錄，類似於httpd的alias，其還能爲webapp指定額外的屬性，如部署方式等。
connector：接收用戶請求，類似於httpd的listen配置監聽端口的。
service（服務）：將connector關聯至engine，因此一個service內部可以有多個connector，但只能有一個引擎engine。service內部有兩個connector，一個engine。因此，一般情況下一個server內部只有一個service，一個service內部只有一個engine，但一個service內部可以有多個connector。
server：表示一個運行於JVM中的tomcat實例。
Valve：閥門，攔截請求並在將其轉至對應的webapp前進行某種處理操作，可以用於任何容器中，比如記錄日誌(access log valve)、基於IP做訪問控制(remote address filter valve)。
logger：日誌記錄器，用於記錄組件內部的狀態信息，可以用於除context外的任何容器中。
realm：可以用於任意容器類的組件中，關聯一個用戶認證庫，實現認證和授權。可以關聯的認證庫有兩種：UserDatabaseRealm、MemoryRealm和JDBCRealm。
UserDatabaseRealm：使用JNDI自定義的用戶認證庫。
MemoryRealm：認證信息定義在tomcat-users.xml中。
JDBCRealm：認證信息定義在數據庫中，並通過JDBC連接至數據庫中查找認證用戶。

3.3.3 配置文件註釋

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!--
<Server>元素代表整個容器,是Tomcat實例的頂層元素.由org.apache.catalina.Server接口來定義.它包含一個<Service>元素.並且它不能做爲任何元素的子元素.   
 port指定Tomcat監聽shutdown命令端口.終止服務器運行時,必須在Tomcat服務器所在的機器上發出shutdown命令.該屬性是必須的.    
 shutdown指定終止Tomcat服務器運行時,發給Tomcat服務器的shutdown監聽端口的字符串.該屬性必須設置
 -->
 <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">  
 <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />  
 <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />  
 <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />  
 <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />  
 <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />  
 <GlobalNamingResources>    
 <Resource name="UserDatabase" auth="Container"              
 type="org.apache.catalina.UserDatabase"              
 description="User database that can be updated and saved"              
 factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"              
 pathname="conf/tomcat-users.xml" />  
 </GlobalNamingResources>  
 <!--service服務組件-->  
 <Service name="Catalina">    
 <!--    
 connector：接收用戶請求，類似於httpd的listen配置監聽端口.        
 port指定服務器端要創建的端口號，並在這個端口監聽來自客戶端的請求。        
 address：指定連接器監聽的地址，默認爲所有地址（即0.0.0.0）        
 protocol連接器使用的協議，支持HTTP和AJP。AJP（Apache Jserv Protocol）專用於tomcat與apache建立通信的， 在httpd反向代理用戶請求至tomcat時使用（可見Nginx反向代理時不可用AJP協議）。        
 minProcessors服務器啓動時創建的處理請求的線程數        
 maxProcessors最大可以創建的處理請求的線程數        
 enableLookups如果爲true，則可以通過調用request.getRemoteHost()進行DNS查詢來得到遠程客戶端的實際主機名，若爲false則不進行DNS查詢，而是返回其ip地址        
 redirectPort指定服務器正在處理http請求時收到了一個SSL傳輸請求後重定向的端口號        
 acceptCount指定當所有可以使用的處理請求的線程數都被使用時，可以放到處理隊列中的請求數，超過這個數的請求將不予處理        
 connectionTimeout指定超時的時間數(以毫秒爲單位)    
 -->    
 <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"               
 connectionTimeout="20000"               
 redirectPort="8443" />    
 <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />    
 <!--engine,核心容器組件,catalina引擎,負責通過connector接收用戶請求,並處理請求,將請求轉至對應的虛擬主機host        
 defaultHost指定缺省的處理請求的主機名，它至少與其中的一個host元素的name屬性值是一樣的    
 -->   
 < Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">      
 <!--Realm表示存放用戶名，密碼及role的數據庫-->      
 <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">       
  <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"               
  resourceName="UserDatabase"/>     
   </Realm>      
   <!--      
   host表示一個虛擬主機        
   name指定主機名        
   appBase應用程序基本目錄，即存放應用程序的目錄.一般爲appBase="webapps" ，相對於CATALINA_HOME而言的，也可以寫絕對路徑。        
   unpackWARs如果爲true，則tomcat會自動將WAR文件解壓，否則不解壓，直接從WAR文件中運行應用程序        autoDeploy：在tomcat啓動時，是否自動部署。        
   xmlValidation：是否啓動xml的校驗功能，一般xmlValidation="false"。        
   xmlNamespaceAware：檢測名稱空間，一般xmlNamespaceAware="false"。      
   -->      
   <Host name="localhost"  appBase="webapps"            
   unpackWARs="true" autoDeploy="true">        
   <!--       
    Context表示一個web應用程序，通常爲WAR文件            
    docBase應用程序的路徑或者是WAR文件存放的路徑,也可以使用相對路徑，起始路徑爲此Context所屬Host中appBase定義的路徑。            
    path表示此web應用程序的url的前綴，這樣請求的url爲http://localhost:8080/path/****            r
    eloadable這個屬性非常重要，如果爲true，則tomcat會自動檢測應用程序的/WEB-INF/lib 和/WEB-INF/classes目錄的變化，自動裝載新的應用程序，可以在不重啓tomcat的情況下改變應用程序        
    -->        
    <Context path="" docBase="" debug=""/>        
    <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"               
    prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"               
    pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />      
    </Host>    
    </Engine>  
    </Service>
    </Server>

4. WEB站點部署

上線的代碼有兩種方式，第一種方式是直接將程序目錄放在webapps目錄下面，這種方式大家已經明白了，就不多說了。第二種方式是使用開發工具將程序打包成war包，然後上傳到webapps目錄下面。下面讓我們見識一下這種方式。

war包會被自動解壓,如下:上傳memtest.war後，自動解壓出memtest目錄文件

4.1 使用war包部署web站點

[root@tomcat webapps]# pwd
/application/tomcat/webapps
[root@tomcat webapps]# rz  #→上傳memtest.war，此文件也在上面的百度網盤裏
[root@tomcat webapps]# ls
docs  examples  host-manager  manager   ROOT

瀏覽器訪問：http://10.0.0.41:8080/memtest/meminfo.jsp

4.2 自定義默認網站目錄

上面訪問的網址爲http://10.0.0.41:8080/memtest/meminfo.jsp
現在我想訪問格式爲http://10.0.0.41:8080/meminfo.jsp
怎麼破？

方法一

將meminfo.jsp或其他程序放在tomcat/webapps/ROOT目錄下即可。因爲默認網站根目錄爲tomcat/webapps/ROOT

方法二

[root@tomcat ~]# cat -n /application/tomcat/conf/server.xml
......
123	<Host name="localhost"  appBase="webapps"
124	   unpackWARs="true" autoDeploy="true">
125	
126	 <!-- SingleSignOn valve, share authentication between web applications
[root@tomcat ~]# vim /application/tomcat/conf/server.xml    
<Host name="localhost"  appBase="webapps"            
unpackWARs="true" autoDeploy="true">

[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh
[root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh

5. Tomcat多實例及集羣架構

5.1 Tomcat多實例

5.1.1 複製Tomcat目錄

[root@tomcat ~]# cd /application/
[root@tomcat application]# cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_1
[root@tomcat application]# cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_2

5.1.2 修改配置文件

[root@tomcat application]# mkdir -p /data/www/www/ROOT
[root@tomcat application]# cp /application/tomcat/webapps/memtest/meminfo.jsp /data/www/www/ROOT/

[root@tomcat ~]# sed -i '22s#8005#8011#;69s#8080#8081#;123s#appBase=".*"# appBase="/data/www/www"#' /application/tomcat8_1/conf/server.xml
[root@tomcat ~]# sed -i '22s#8005#8012#;69s#8080#8082#;123s#appBase=".*"# appBase="/data/www/www"#' /application/tomcat8_2/conf/server.xml
[root@tomcat ~]# diff /application/tomcat/conf/server.xml  /application/tomcat8_1/conf/server.xml   
22c22
< <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
---
> <Server port="8011" shutdown="SHUTDOWN">
69c69
<     <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
---
>     <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
123c123
<       <Host name="localhost"  appBase="/application/tomcat/webapps/memtest"
---
>       <Host name="localhost"   appBase="/data/www/www"

[root@tomcat ~]# diff /application/tomcat/conf/server.xml  /application/tomcat8_2/conf/server.xml
22c22
< <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
---
> <Server port="8012" shutdown="SHUTDOWN">
69c69
<     <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
---
>     <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"
123c123
<       <Host name="localhost"  appBase="/application/tomcat/webapps/memtest"
---
>       <Host name="localhost"    appBase="/data/www/www"

5.1.3 啓動多實例

for i in {1..2};do /application/tomcat8_$i/bin/startup.sh;done
netstat -tunlp|grep java

瀏覽器可以分別訪問http://10.0.0.41:8081/meminfo.jsp 和 http://10.0.0.41:8082/meminfo.jsp

5.2 Tomcat集羣

使用nginx+Tomcat反向代理集羣

[root@tomcat ~]# vim /application/nginx/conf/nginx.conf    
 worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

    upstream web_pools {
        server 127.0.0.1:8081;
        server 127.0.0.1:8082;
        }
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.jsp index.html index.htm;
            proxy_pass http://web_pools;
        }
     }
}

[root@tomcat ~]# /application/nginx/sbin/nginx -t
[root@tomcat ~]# /application/nginx/sbin/nginx

瀏覽器可以訪問http://10.0.0.41/meminfo.jsp 點擊刷新會有變化

6. Tomcat監控

企業案例：Linux下java/http進程高解決案例

生產環境下某臺tomcat7服務器，在剛發佈時的時候一切都很正常，在運行一段時間後就出現CPU佔用很高的問題，基本上是負載一天比一天高。請搞定！

7. Tomcat安全優化和性能優化

7.1 安全優化

降權啓動
telnet管理端口保護
ajp連接端口保護
禁用管理端

7.2 性能優化

7.2.1 屏蔽dns查詢`enableLookups="false"`

 <Connector  port="8081" protocol="HTTP/1.1"               
    connectionTimeout="6000" enableLookups="false" acceptCount="800"               
    redirectPort="8443" />

7.2.2 jvm調優

Tomcat最吃內存，只要內存足夠，這隻貓就跑的很快。

如果系統資源有限，那就需要進行調優，提高資源使用率。

優化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代碼：
JAVA_OPTS="-Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=UTF-8 -server 
-Xms1024m -Xmx1024m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m 
-XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m"server:一定要作爲第一個參數，在多個CPU時性能佳
-Xms：初始堆內存Heap大小，使用的最小內存,cpu性能高時此值應設的大一些
-Xmx：初始堆內存heap最大值，使用的最大內存上面兩個值是分配JVM的最小和最大內存，取決於硬件物理內存的大小，建議均設爲物理內存的一半。
-XX:PermSize:設定內存的永久保存區域
-XX:MaxPermSize:設定最大內存的永久保存區域
-XX:MaxNewSize:-Xss 15120 這使得JBoss每增加一個線程（thread)就會立即消耗15M內存，而最佳值應該是128K,默認值好像是512k.
+XX:AggressiveHeap 會使得 Xms沒有意義。這個參數讓jvm忽略Xmx參數,瘋狂地吃完一個G物理內存,再吃盡一個G的swap。
-Xss：每個線程的Stack大小-verbose:gc 現實垃圾收集信息
-Xloggc:gc.log 指定垃圾收集日誌文件
-Xmn：young generation的heap大小，一般設置爲Xmx的3、4分之一
-XX:+UseParNewGC ：縮短minor收集的時間
-XX:+UseConcMarkSweepGC ：縮短major收集的時間

原文鏈接:http://www.zyops.com/java-tomcat

來自爲知筆記(Wiz)