09.12 看看Tomcat安裝、配置、優化及負載均衡

一、常見JavaWeb服務器

1、WebLogic：是BEA公司的產品、WebSphereAS：是IBM公司的產品、JBossAS：紅帽公司的產品，可以自行了解

2、Tomcat服務器：Sun公司在推出的小型Servlet/JSP調試工具的基礎上發展起來的一個優秀的Servlet容器，Tomcat本身完全用java語言編寫，所以tomcat的運行需要java的支持，所以要先安裝JDK，才能運行。

目前是Apache開源軟件組織的一個軟件項目，它的官網 ：

http://tomcat.apache.org

Tomcat得到了廣大開源代碼志願者的大力支持，且可以和目前大部分的主流Web服務器（IIS、Apache服務器）一起工作，它運行穩定、可靠且高效。已成為目前開發企業JavaWeb應用的最佳Servlet容器選擇之一。

二、Tomcat的目錄結構及常用配置

1、Tomcat的目錄層次結構

• bin:存放啟動和關閉Tomcat的腳本文件
• conf:存放Tomcat服務器的各種配置文件
• lib:存放tomcat服務器支撐的jar包
• logs:存放Tomcat的日誌文件
• temp:存放Tomcat運行時產生的臨時文件
• webapps:web應用雖在目錄，即供外界訪問的web資源的存放目錄
• work:Tomcat的工作目錄

2、JavaWeb應用的組成結構

mail---------------------------Web應用所在目錄 |----html、jsp、css、js等文件，根目錄下的文件外界可以直接訪問 |----WEB-INF目錄 |---------classes目錄(java類) |---------lib目錄(java類運行所需的jar包) |---------web.xml(web應用的配置文件) WEB-INF 這個目錄下的文件外界無法直接訪問，由web服務器負責調用

3、JavaWeb應用的發佈

開放式目錄方式：

打包war方式: 使用 Jar -cvf *.war .

4、Tomcat的組成結構

Tomcat本身由一系列可配置的組件構成，其中核心組件是Servlet容器組件，它是所有其他Tomcat組件的頂層容器。

每個組件都可以在Tomcat安裝目錄/conf/server.xml文件中進行配置，每個Tomcat組件在server.xml文件中對應一種配置元素。下面用XML的形式展示各種Tomcat組件之間的關係

<server>代表整個Servlet容器組件，是最頂層元素，可以包含一個或多個<service>元素
 <service>包含一個<engine>元素以及一個或多個<connector>元素，這些<connector>共享一個<engine>
 <connector>代表和客戶程序實際交互的組件，負責接收客戶請求，以及向客戶返回響應
 <engine>每個<service>元素只能包含一個<engine>元素，它處理在同一個<service>中所有<connector>接收到的客戶請求
 <host>在一個<engine>中可以包含多個<host>,它代表一個虛擬主機(即一個服務器程序可以部署在多個有不同IP的服務器主機上)，它可以包含一個或多個應用
 <context>使用最頻繁的元素，代表了運行在虛擬主機上的單個web應用
 /<context>/<host>
 /<engine>
 /<host>/<connector>/<service>
/<engine>/<service>/<engine>/<engine>/<connector>/<connector>/<engine>/<service>/<service>/<server>

5、Tomcat體系結構

6、虛擬目錄的映射方式

從Tomcat6開始，Tomcat支持自動映射，即tomcat服務器會自動管理webapps目錄下的所有web應用，並把它映射成虛擬目錄，換句話說，只需把web應用放在webapps目錄下，不需要配置Context，外界可以直接訪問。

但是如果你不想講項目放在webapps下，而是放在其他地方，還是需要配置Context，比如我的tomcat在C盤，我的項目在D盤,則需要在Host下增加如下虛擬目錄映射語句。

<contextpath>
/<contextpath>

7、Context元素配置

tomcat在加載一個web應用時，會一次按照以下五種方式查找web應用中的元素，優先級一次降低，直到找到為止

1. 到Tomcat安裝目錄/conf/Context.xml文件中查找元素。
2. 到Tomcat安裝錄/conf/[enginename]/[hostname]/context.xml.default文件中查找元素。
3. [enginename]:表示的name屬性
4. [hostname]:表示d的那麼屬性
5. 到Tomcat安裝目錄/conf/[enginename]/[hostname]/[contextpath].xml文件中查找元素
6. [contextpath]:表示單個Web應用的URL入口
7. 到Web應用的META-INF/context.xml文件中查找元素
8. 到Tomcat安裝目錄/conf/server.xml文件中查找元素。只適用於單個Web應用

8、將項目部署為Tomcat默認應用

即訪問 http://localhost:8080 時出來的是tomcat自帶的歡迎頁面，改為登錄到自己的項目主頁。

方法一：

在Tomcat默認安裝後，tomcat的主目錄是webapps/root目錄，所以如果想改變tomcat的主目錄的話可以如下所做：

在/conf/server.xml文件的之間加入代碼

<contextpath>

/<contextpath>

方法二：

將tomcat安裝目錄下的ROOT下的所有文件刪除，換成自己項目的文件，此法有點暴力。

方法三：

Tomcat5.0以下版本在C:/Tomcat/conf/Catalina/localhost目錄下會自動生成了一個ROOT.Xml，但是5.0以上版本不再生成此文件。

所以可以新建個ROOT.xml,在裡面加入如下代碼：

<contextcrosscontext>


/<contextcrosscontext>

9、Context元素的屬性

path：指定訪問該Web應用的URL入口

docBase：指定Web應用的文件路徑，可以寫絕對路徑，也可以寫相對於appBase屬性的相對路徑

className：指定實現Context組件的Java類的名字，這個類必須實現org.apache.catalina.Contex接口，該屬性默認值為org.apache.catalina.core.StandardContext（不建議大家改動）

reloadable：如果為true，Tomcat服務器在運行狀態下回監視在WEB-INF/classes和WEB-INF/lib目錄下的class文件的改動，以及監視Web應用的WEB-INF/web.xml文件的改動，如果檢測到有更新，服務器會自動更新加載web應用。

其默認值為false。在開發和調試階段，將其改為true，一般像Eclipse等開發環境都會默認改為true。在正式發佈階段，應將其該為false，可以降低Tomcat的運行負荷，提高Tomcat的運行性能

在一般情況下，元素都會使用默認的標準Context組件，即className屬性採用默認值org.apache.catalina.core.StandardContext，它除了擁有上面介紹到的屬性外，還有自身專有的屬性：

• cachingAllowed：是否允許啟用靜態資源(HTML、圖片、聲音等)的緩存。默認值為true。
• cacheMaxSize：設置靜態資源緩存的最大值，單位為K。
• workDir：指定Web應用的工作目錄。
• uppackWAR：如果為true，會把war文件展開為開放目錄後再運行。為false，直接運行war文件。默認值為true。

10、web.xml文件

該文件必須放在/WEB-INF目錄下，但是從7.0版本開始，Tomcat可以不使用web.xml文件，而是使用註解方式。

三、Tomcat的優化

1、內存使用配置

Tomcat是依賴於JVM的，所以Tomcat的使用內存配置實質上是JVM的內存配置。

在/bin目錄下的catalina.bat可以直接通過Tomcat設置JVM內存參數,windows下打開catalina.bat文件，在大概中間的位置，找到

set "JAVA_OPTS=%JAVA_OPT% -server -Xms2048m -Xmx2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -Djava.awt.headless=true"
 

通過內存設置充分利用服務器內存

• -server：模式啟動應用慢，但是極大程度提高運行性能
• -Xms2048m -Xmx2048m：設置的是堆內存

java8開始，PermSize被MetaspaceSize代替，MetaspaceSize共享heap，不會再有java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space，可以不設置

• Headless=true：適用於Linux系統，與圖形操作有關，如生成驗證碼含義是當前的是無顯示器的服務器，應用中如果獲取系統顯示有關的參數會拋出異常，windows系統可不用設置

可通過jmap -heap process_id查看設置是否成功

2、最大連接數配置（併發能力）

在/conf/server.xml裡進行配置

在屬性中將protocol屬性改為

"org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"，
 

NIO模型的效率更高

加入

maxThreads="500" 
//當前可以同時處理的最大用戶訪問數
minSpareThreads="100" 
//最小空閒線程連接數，用於優化線程池
maxSpareThreads="200"
acceptCount="200" 
//當所有的線程以分配，仍然允許連接進來，但是出於等待狀態的用戶數。
//等待線程數+工作線程數=總的可最大連接數,如果超過此數，
//新的連接將不會被接受，就會產生一個http錯誤
enableLookups="false"
//是否允許DNS反查，如果為true，request.getRemoteHost會執行DNS查找，反向解析ip對應域名或主機名，
//當沒有這樣需要的時候，可以將這個功能關閉，在一定程度上提高了Tomcat服務器的性能

四、負載均衡配置

負載均衡是提高應用負載量和容錯的有效手段，可以結合Nginxs與Tomcat實現，Nginx是一款性能優異的反向代理服務器。

1、負載均衡配置實現

反向代理原理示意圖：

負載均衡示意圖：

負載均衡策略：

Nginx 提供輪詢（round robin）、用戶IP哈希（client IP）和指定權重 3 種方式

2、負載均衡時Session的處理策略

Session是Tomcat服務器上的內存空間，如果一個用戶發出多個請求，卻發到了多個tomcat服務器中，那麼就會出現Session不同步的問題

解決方案1

將一個用戶的請求鎖定到某一臺服務器上，簡單，但是缺乏容錯性，一旦某個服務器發生故障，Session可能丟失，（但是服務器發生故障是一個低概率事件，如果一個服務器經常掛掉，要麼是硬件有問題，要麼是應用有問題）

可以使用用戶IP哈希實現

解決方案2

Session複製策略，基於網絡的廣播策略，一個節點Session變化，其他節點同步複製，具有容錯性，但節點多或複製量大時對網絡負荷大，使網絡效率低下，甚至阻塞

① 在/conf/server.xml文件中開啟Session複製的選項，將註釋去掉，7.0默認值以配置好，需要接收器綁定內網(一般服務器都有兩塊網卡)網卡地址,修改端口>。

② 在應用中指定應用是在分佈式部署之下，在web.xml中添加選項

解決方案3

額外創建一個共享的空間用來存放Session，所有服務器共享一個Session

memcached緩存共享方案基本原理

粘性Session與非粘性Session方式：

需要一些工具jar包，官網有目錄和下載連接，在/conf/context.xml中進行配置，全局有效。

3、集群環境中應用代碼應注意的問題

傳遞Session需要實體類序列化支持，實現可序列化接口，設置版本號。

獲取用戶IP地址方法的變化，獲取真實客戶端ip而不是Nginx代理地址。

動靜分離結構的預規劃。一般高併發的網站上，資源類的文件，如js,css,圖片通常是由靜態服務器處理，Nginx處理靜態文件效率就非常高，而tomcat處理靜態文件是它很大的一個弱勢，tomcat只負責動態請求的處理。

那麼編碼的時候就要考慮靜態資源最後可能要被拿出去，地址會有變化，所以在開發的時候應該規劃訪問地址，保持最大靈活性。

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