Tomcat是一款Java應用,那麼的配置便與其運行性能密切相關,而優化的重點則集中在內存分配和GC策略的調整上,因爲內存會直接影服務的運行效率和吞吐量,JVM垃圾回收機制則會不同程度的導致程序運行中斷。可以據應用程序的特點,選擇不同的垃圾回收策略,調整JVM垃圾回收策略,可以極大減少垃圾回收次數,提升垃圾回收效率,改善程序運行性能。
優化大綱
- JVM參數優化
- Tomcat配置優化
JVM參數優化
內存優化
Linux下修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh，在其中加入，可以放在CLASSPATH=下面：
JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024m -Xms2048m -Xmx2048m"
windows下修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat，在其中加入，可以放在set CLASSPATH=下面：
set JAVA_OPTS=-server -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024m -Xms2048m -Xmx2048m
-Xms：設置JVM初始內存大小(默認是物理內存的1/64)
-Xmx：設置JVM可以使用的最大內存(默認是物理內存的1/4，建議：物理內存80%)
-Xmn：設置JVM最小內存(128-256m就夠了,一般不設置)
默認空餘堆內存小於40%時，JVM就會增大堆直到-Xmx的最大限制；空餘堆內存大於70%時，JVM會減少堆直到-Xms的最小限制。因此服務器一般設置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC 後調整堆的大小。在較大型的應用項目中，默認的內存是不夠的，有可能導致系統無法運行。常見的問題是報Tomcat內存溢出錯誤“java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space”，從而
導致客戶端顯示500錯誤。
-XX:PermSize ：爲JVM啓動時Perm的內存大小
-XX:MaxPermSize ：爲最大可佔用的Perm內存大小(默認爲32M)
-XX:MaxNewSize，默認爲16M
PermGen space的全稱是Permanent Generationspace,是指內存的永久保存區域，這塊內存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader時就會被放到PermGenspace中，它和存放類實例(Instance)的Heap區域不同,GC(GarbageCollection)不會在主程序運行期對PermGenspace進行清理，所以如果你的應用中有很CLASS的話,就很可能出現“java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space”錯誤。
對於WEB項目，jvm加載類時，永久域中的對象急劇增加，從而使jvm不斷調整永久域大小，爲了避免調整)，你可以使用更多的參數配置。如果你的WEBAPP下都用了大量的第三方jar, 其大小超過了jvm默認的大小,那麼就會產生此錯誤信息了。
其它參數：
-XX:NewSize ：默認爲2M，此值設大可調大新對象區，減少FullGC次數
-XX:NewRatio ：改變新舊空間的比例，意思是新空間的尺寸是舊空間的1/8（默認爲8）
-XX:SurvivorRatio ：改變Eden對象空間和殘存空間的尺寸比例，意思是Eden對象空間的尺寸比殘存空間大survivorRatio+2倍（缺省值是10）
垃圾回收器優化
-XX:userParNewGC 可用來設置並行收集【多CPU】
-XX:ParallelGCThreads 可用來增加並行度【多CPU】
-XXUseParallelGC 設置後可以使用並行清除收集器【多CPU】
我們可以隨意調整參數來調整tomcat內存以及JVM其他配置，來保證Tomcat的優化。
Tomcat配置優化
1. 禁用AJP協議
(1)通過禁用AJP協議，達到在集羣的時候提高處理請求的時間。
(2)啓動tomcat後，不論從剛剛的管理員界面，還是從控制檯上（如圖1所示）都可以看出，AJP協議是開啓的。我們要做的就是要將此協議禁用，禁用方法：在server.xml中，將
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />註釋掉，重新啓動tomcat，可以看出控制檯上已經不存在上圖黑框中所示的。
2. 將BIO通訊模式修改爲NIO通訊模式
(1)tomcat通訊協議支持http1.0和1.1，tomcat默認走的是BIO通訊模式，tomcat7和tomcat8之所以默認的都是效率低下的BIO通訊模式，是因爲和前面的就項目做兼容。
(2)在控制檯上（如圖1所示）或者管理界面都可以看到，tomcat啓動的通訊模式是bio的。
(3)應用場景：tomcat集羣的時候，若項目比較新，都是1.5類庫之前，即JDK版本大於1.5，可將集羣中每一個tomcat的啓動模式設置爲高併發高性能的應答模式(NIO)。
(4)配置方法：在server.xml中 ，將 <Connector connectionTimeout="20000" port="8066" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8448"/> 改爲：
<Connector connectionTimeout="20000" port="8066" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" redirectPort="8448"/>
其中，原來的protocol="HTTP/1.1"表示遵循http1.1協議，同時，也是一個最原始的未經優化的通信協議，修改之後的 protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" ，表示以 NIO模式啓動。
3. 啓用外部連接池，來滿足高併發已經複用的請求
maxThreads：tomcat起動的最大線程數，即同時處理的任務個數，默認值爲200。將
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-" maxThreads="300" minSpareThreads="4"/>
註釋打開，並修改maxThreads的值，然後在<Connector connectionTimeout="20000" port="8066" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"/>中加入 executor="tomcatThreadPool"，即最後爲：
<Connector connectionTimeout="20000" port="8066" executor="tomcatThreadPool" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"/>
根據業務場景和服務器硬件資源條件可以適當的加大線程連接池，根據第三方工具去開啓併發測試來確定一個最好的連接池數。
4. 優化連接器
最佳實踐：
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="800" minSpareThreads="100" />
<Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080"
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
enableLookups="false"
maxPostSize="10485760"
URIEncoding="UTF-8"
useBodyEncodingForURI="true"
acceptCount="100"
acceptorThreadCount="2"
disableUploadTimeout="true"
maxConnections="10000"
SSLEnabled="false"
/>
5.啓用APR插件
Tomcat可以使用APR來提供超強的可伸縮性和性能，更好地集成本地服務器技術。
APR(Apache Portable Runtime)是一個高可移植庫，它是Apache HTTP Server 2.x的核心。APR有很多用途，包括訪問高級IO功能(例如sendfile,epoll和OpenSSL)，OS級別功能(隨機數生成，系統狀態等等)，本地進程管理(共享內存，NT管道和UNIX sockets)。這些功能可以使Tomcat作爲一個通常的前臺WEB服務器，能更好地和其它本地web技術集成，總體上讓Java更有效率作爲一個高性能web服務器平臺而不是簡單作爲後臺容器。
在生產環境中，特別是直接使用Tomcat做WEB服務器的時候，應該使用Tomcat Native來提高其性能 要測APR給tomcat帶來的好處最好的方法是在慢速網絡上（模擬Internet），將Tomcat線程數開到300以上的水平，然後模擬一大堆併發請求。如果不配APR，基本上300個線程狠快就會用滿，以後的請求就只好等待。但是配上APR之後，併發的線程數量明顯下降，從原來的300可能會馬上下降到只有幾十，新的請求會毫無阻塞的進來。在局域網環境測，就算是400個併發，也是一瞬間就處理/傳輸完畢，但是在真實的Internet環境下，頁面處理時間只佔0.1%都不到，絕大部分時間都用來頁面傳輸。如果不用APR，一個線程同一時間只能處理一個用戶，勢必會造成阻塞。所以生產環境下用apr是非常必要的。
使用 Undertow 來替代Tomcat 作爲Web容器。Undertow 是 Red Hat 公司的開源產品, 它完全採用 Java 語言開發，是一款靈活的高性能 Web 服務器，支持阻塞 IO 和非阻塞 IO。由於 Undertow 採用 Java 語言開發，可以直接嵌入到 Java 項目中使用。同時， Undertow 完全支持 Servlet 和 Web Socket，在高併發情況下表現非常出色。