Tomcat介绍

tomcat是一个免费的，开放源代码的Web应用服务器，是Apache软件基金会项目中的一个核心项目，由Apache ，Sun和一些公司以及个人共同开发而成，深受Java爱好者的喜爱，是一款比较流行的web应用服务器。

    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.

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。

什么是servlet ?
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。

什么是JSP?
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。

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。

Conector: 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。

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

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,4个子容器的作用分别是：

1. Engine:引擎,用来管理多个虚拟主机,一个Service最多只能有一个Engine
2. Host:代表一个虚拟主机,也可以叫站点,通过配置Host添加站点
3. Context:代表一个web应用,包含多个Servlet封装器
4. wrapper:封装器,容器的最底层.每个Wrapper封装着一个Servlet,负责对象实例的创建、执行和销毁功能.
5. Engine、Host、Context和wrapper,这四个容器之间属于父子关系.

容器由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

Tomcat请求过程

1.  用户在浏览器中输入地址,请求被发送到本地8080端口,被在那里监听的connector获得;
2. Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理,并等待Engine的回应;
3. 请求在Engine、Host、Context和wrapper这4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.
4. 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.

 优化Tomcat启动速度

如果你的电脑配置较低的话,第一次启动Tomcat可能会发现Tomcat启动很慢,默认情况下可能会几十秒可以修改jdk参数启动速度的优化

[root@localhost lib]# cd /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/
[root@localhost security]# vim java.security 

重启tomcat

/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。

Tomcat主要目录说明

bin:存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件，如 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh

conf:存放Tomcat服务器的各种配置文件，如主配置文件

server.xml和应用默认的部署描述文件 web.xml

lib : 存放Tomcat运行需要的库文件的jar包，一般不作任何改动

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:存放web应用代码生成和编译文件的临时目录

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.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。

      </Host>
<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>
  </Engine>
</Service>
</Server>


Host 
name：主机名
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

Context
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

 准备网页文件

[root@localhost conf]# cd ..
[root@localhost tomcat]# cd webapps/
[root@localhost webapps]# mkdir accp benet
[root@localhost webapps]# echo '<h1>this is accp web page!</h1>' > accp/index.jsp
[root@localhost webapps]# echo '<h1>this is benet web page!</h1>' > accp/index.jsp

打开网页验证

 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.kgc.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/kgc 目录，解析 index.jsp 并返回。

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

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。

【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。

[root@localhost security]# vim/usr/local/tomcat/conf/server.xml

  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"/>

 JVM 优化

Linux 修改 /tomcat/bin/catalina.sh 文件，把下面信息添加到文件第一行。

机子内存如果是 8G，一般 PermSize 配置是主要保证系统能稳定起来就行：

JAVA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms6144m -Xmx6144m -XX:NewSize=1024m -XX:MaxNewSize=2048m -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m -XX:MaxTenuringThreshold=10 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC"

参数说明：

-Dfile.encoding：默认文件编码
-server：表示这是应用于服务器的配置，JVM 内部会有特殊处理的
-Xmx1024m：设置JVM最大可用内存为1024MB
-Xms1024m：设置JVM最小内存为1024m。此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-XX:NewSize：设置年轻代大小
-XX:MaxNewSize：设置最大的年轻代大小
-XX:PermSize：设置永久代大小
-XX:MaxPermSize：设置最大永久代大小
-XX:NewRatio=4：设置年轻代（包括 Eden 和两个 Survivor 区）与终身代的比值（除去永久代）。设置为 4，则年轻代与终身代所占比值为 1：4，年轻代占整个堆栈的 1/5
-XX:MaxTenuringThreshold=10：设置垃圾最大年龄，默认为：15。如果设置为 0 的话，则年轻代对象不经过 Survivor 区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在 Survivor 区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。
-XX:+DisableExplicitGC：这个将会忽略手动调用 GC 的代码使得 System.gc() 的调用就会变成一个空调用，完全不会触发任何 GC