TOMCAT---java企业级应用tomcat实战

1. Tomcat简介

Tomcat是Apache软件基金会（Apache Software Foundation）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服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，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。

Tomcat和Nginx、Apache(httpd)、lighttpd等Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器，独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。不过，Tomcat处理静态HTML的能力不如Nginx/Apache服务器。

对比php软件，区别？

目前Tomcat最新版本为9.0。Java容器还有resin、weblogic等。

2. Tomcat安装

2.1 软件准备

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

因为jdk和Tomcat的版本对运维来说没什么区别，提供本文使用的软件下载地址：http://pan.baidu.com/s/1IpioA

2.2 部署java环境

1. [root@tomcat ~]# cd /application/tools/
3. [root@tomcat tools]# rz
4. rz waiting to receive.
5. Starting zmodem transfer. Press Ctrl+C to cancel.
6. Transferring apache-tomcat-8.0.27.tar.gz...
7. 100% 8914 KB 8914 KB/sec 00:00:01 0 Errors
8. Transferring jdk-8u60-linux-x64.tar.gz...
9. 100% 176990 KB 14749 KB/sec 00:00:12 0 Errors
11. tar xf jdk-8u60-linux-x64.tar.gz -C /application/
13. ln -s /application/jdk1.8.0_60 /application/jdk
15. sed -i.ori '$a export JAVA_HOME=/application/jdk export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar' /etc/profile
17. source /etc/profile
19. #→出现下面结果证明部署成功
20. [root@tomcat ~]# java -version
21. java version "1.8.0_60"
22. Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_60-b27)
23. Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.60-b23, mixed mode)

上面有一个sed命令的特殊用法，欲知详情→http://edu.51cto.com/course/course_id-5266.html

2.3 安装Tomcat

1. tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz -C /application/
3. ln -s /application/apache-tomcat-8.0.27 /application/tomcat
5. echo 'export TOMCAT_HOME=/application/tomcat'>>/etc/profile
7. source /etc/profile
9. chown -R root.root /application/jdk/ /application/tomcat/
11. [root@tomcat ~]# tail -4 /etc/profile
12. export JAVA_HOME=/application/jdk
13. export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
14. export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
15. export TOMCAT_HOME=/application/tomcat

2.4 Tomcat目录介绍

1. [root@tomcat ~]# cd /application/tomcat/
2. [root@tomcat tomcat]# tree -L 1
3. .
4. ├── bin #→用以启动、关闭Tomcat或者其它功能的脚本（.bat文件和.sh文件）
5. ├── conf #→用以配置Tomcat的XML及DTD文件
6. ├── lib #→存放web应用能访问的JAR包
7. ├── LICENSE
8. ├── logs #→Catalina和其它Web应用程序的日志文件
9. ├── NOTICE
10. ├── RELEASE-NOTES
11. ├── RUNNING.txt
12. ├── temp #→临时文件
13. ├── webapps #→Web应用程序根目录
14. └── work #→用以产生有JSP编译出的Servlet的.java和.class文件
15. 7 directories, 4 files
17. [root@tomcat tomcat]# cd webapps/
18. [root@tomcat webapps]# ll
19. total 20
20. drwxr-xr-x 14 root root 4096 Oct 5 12:09 docs #→tomcat帮助文档
21. drwxr-xr-x 6 root root 4096 Oct 5 12:09 examples #→web应用实例
22. drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 5 12:09 host-manager #→管理
23. drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 5 12:09 manager #→管理
24. drwxr-xr-x 3 root root 4096 Oct 5 12:09 ROOT #→默认网站根目录

2.5 启动Tomcat

1. #→启动程序/application/tomcat/bin/startup.sh
2. #→关闭程序/application/tomcat/bin/shutdown.sh
4. [root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh
5. Using CATALINA_BASE: /application/tomcat
6. Using CATALINA_HOME: /application/tomcat
7. Using CATALINA_TMPDIR: /application/tomcat/temp
8. Using JRE_HOME: /application/jdk
9. Using CLASSPATH: /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
10. Tomcat started.
12. [root@tomcat ~]# netstat -tunlp|grep java
13. tcp 0 0 :::8009 :::* LISTEN 4743/java
14. tcp 0 0 :::8080 :::* LISTEN 4743/java
16. [root@tomcat ~]# ps -ef|grep [j]ava
17. 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 访问网站

网址：http://10.0.0.3:8080/

2.7 Tomcat日志

1. [root@tomcat ~]# cd /application/tomcat/logs/
2. [root@tomcat logs]# ls
3. catalina.2016-01-26.log localhost.2016-01-26.log
4. catalina.out localhost_access_log.2016-01-26.txt
5. host-manager.2016-01-26.log manager.2016-01-26.log
7. #→tomcat实时日志
8. [root@tomcat logs]# tailf catalina.out
9. 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
10. 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
11. 26-Jan-2016 06:10:24.054 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/docs has finished in 47 ms
12. 26-Jan-2016 06:10:24.055 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deploying web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/manager
13. 26-Jan-2016 06:10:24.134 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/manager has finished in 80 ms
14. 26-Jan-2016 06:10:24.139 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deploying web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/host-manager
15. 26-Jan-2016 06:10:24.188 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployDirectory Deployment of web application directory /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/host-manager has finished in 50 ms
16. 26-Jan-2016 06:10:24.195 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
17. 26-Jan-2016 06:10:24.206 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["ajp-nio-8009"]
18. 26-Jan-2016 06:10:24.211 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 1560 ms

3. Tomcat配置文件

3.1 Tomcat配置文件

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

3.2 Tomcat管理

测试功能，生产环境不要用。

Tomcat管理功能用于对Tomcat自身以及部署在Tomcat上的应用进行管理的web应用。在默认情况下是处于禁用状态的。如果需要开启这个功能，就需要配置管理用户，即配置前面说过的tomcat-users.xml。

1. [root@tomcat ~]# vim /application/tomcat/conf/tomcat-users.xml
2. …………
3. <role rolename="manager-gui"/>
4. <role rolename="admin-gui"/>
5. <user username="tomcat" password="tomcat" roles="manager-gui,admin-gui"/>
6. </tomcat-users> #→在此行前加入上面三行
7. [root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh
8. [root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh

3.3 Tomcat主配置文件Server.xml详解

3.3.1 server.xml组件类别

• 顶级组件：位于整个配置的顶层，如server。
• 容器类组件：可以包含其它组件的组件，如service、engine、host、context。
• 连接器组件：连接用户请求至tomcat，如connector。
• 被嵌套类组件：位于一个容器当中，不能包含其他组件，如Valve、logger。

1. <server>
2. <service>
3. <connector />
4. <engine>
5. <host>
6. <context></context>
7. </host>
8. <host>
9. <context></context>
10. </host>
11. </engine>
12. </service>
13. </server>

3.3.2 组件详解

• engine：核心容器组件，catalina引擎，负责通过connector接收用户请求，并处理请求，将请求转至对应的虚拟主机host。
• host：类似于httpd中的虚拟主机，一般而言支持基于FQDN的虚拟主机。
• context：定义一个应用程序，是一个最内层的容器类组件（不能再嵌套）。配置context的主要目的指定对应对的webapp的根目录，类似于httpd的alias，其还能为webapp指定额外的属性，如部署方式等。
• connector：接收用户请求，类似于httpd的listen配置监听端口的。
• service（服务）：将connector关联至engine，因此一个service内部可以有多个connector，但只能有一个引擎engine。service内部有两个connector，一个engine。因此，一般情况下一个server内部只有一个service，一个service内部只有一个engine，但一个service内部可以有多个connector。
• server：表示一个运行于JVM中的tomcat实例。
• Valve：阀门，拦截请求并在将其转至对应的webapp前进行某种处理操作，可以用于任何容器中，比如记录日志(access log valve)、基于IP做访问控制(remote address filter valve)。
• logger：日志记录器，用于记录组件内部的状态信息，可以用于除context外的任何容器中。
• realm：可以用于任意容器类的组件中，关联一个用户认证库，实现认证和授权。可以关联的认证库有两种：UserDatabaseRealm、MemoryRealm和JDBCRealm。
• UserDatabaseRealm：使用JNDI自定义的用户认证库。
• MemoryRealm：认证信息定义在tomcat-users.xml中。
• JDBCRealm：认证信息定义在数据库中，并通过JDBC连接至数据库中查找认证用户。

3.3.3 配置文件注释

1. <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
2. <!--
3. <Server>元素代表整个容器,是Tomcat实例的顶层元素.由org.apache.catalina.Server接口来定义.它包含一个<Service>元素.并且它不能做为任何元素的子元素.
4. port指定Tomcat监听shutdown命令端口.终止服务器运行时,必须在Tomcat服务器所在的机器上发出shutdown命令.该属性是必须的.
5. shutdown指定终止Tomcat服务器运行时,发给Tomcat服务器的shutdown监听端口的字符串.该属性必须设置
6. -->
7. <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
8. <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
9. <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
10. <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
11. <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
12. <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
13. <GlobalNamingResources>
14. <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
15. type="org.apache.catalina.UserDatabase"
16. description="User database that can be updated and saved"
17. factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
18. pathname="conf/tomcat-users.xml" />
19. </GlobalNamingResources>
20. <!--service服务组件-->
21. <Service name="Catalina">
22. <!--
23. connector：接收用户请求，类似于httpd的listen配置监听端口.
24. port指定服务器端要创建的端口号，并在这个端口监听来自客户端的请求。
25. address：指定连接器监听的地址，默认为所有地址（即0.0.0.0）
26. protocol连接器使用的协议，支持HTTP和AJP。AJP（Apache Jserv Protocol）专用于tomcat与apache建立通信的， 在httpd反向代理用户请求至tomcat时使用（可见Nginx反向代理时不可用AJP协议）。
27. minProcessors服务器启动时创建的处理请求的线程数
28. maxProcessors最大可以创建的处理请求的线程数
29. enableLookups如果为true，则可以通过调用request.getRemoteHost()进行DNS查询来得到远程客户端的实际主机名，若为false则不进行DNS查询，而是返回其ip地址
30. redirectPort指定服务器正在处理http请求时收到了一个SSL传输请求后重定向的端口号
31. acceptCount指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理
32. connectionTimeout指定超时的时间数(以毫秒为单位)
33. -->
34. <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
35. connectionTimeout="20000"
36. redirectPort="8443" />
37. <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
39. <!--engine,核心容器组件,catalina引擎,负责通过connector接收用户请求,并处理请求,将请求转至对应的虚拟主机host
40. defaultHost指定缺省的处理请求的主机名，它至少与其中的一个host元素的name属性值是一样的
41. -->
42. <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
43. <!--Realm表示存放用户名，密码及role的数据库-->
44. <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
45. <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
46. resourceName="UserDatabase"/>
47. </Realm>
48. <!--
49. host表示一个虚拟主机
50. name指定主机名
51. appBase应用程序基本目录，即存放应用程序的目录.一般为appBase="webapps" ，相对于CATALINA_HOME而言的，也可以写绝对路径。
52. unpackWARs如果为true，则tomcat会自动将WAR文件解压，否则不解压，直接从WAR文件中运行应用程序
53. autoDeploy：在tomcat启动时，是否自动部署。
54. xmlValidation：是否启动xml的校验功能，一般xmlValidation="false"。
55. xmlNamespaceAware：检测名称空间，一般xmlNamespaceAware="false"。
56. -->
57. <Host name="localhost" appBase="webapps"
58. unpackWARs="true" autoDeploy="true">
59. <!--
60. Context表示一个web应用程序，通常为WAR文件
61. docBase应用程序的路径或者是WAR文件存放的路径,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。
62. path表示此web应用程序的url的前缀，这样请求的url为http://localhost:8080/path/****
63. reloadable这个属性非常重要，如果为true，则tomcat会自动检测应用程序的/WEB-INF/lib 和/WEB-INF/classes目录的变化，自动装载新的应用程序，可以在不重启tomcat的情况下改变应用程序
64. -->
65. <Context path="" docBase="" debug=""/>
67. <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
68. prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
69. pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
70. </Host>
71. </Engine>
72. </Service>
73. </Server>

4. WEB站点部署

上线的代码有两种方式，第一种方式是直接将程序目录放在webapps目录下面，这种方式大家已经明白了，就不多说了。第二种方式是使用开发工具将程序打包成war包，然后上传到webapps目录下面。下面让我们见识一下这种方式。

4.1 使用war包部署web站点

1. [root@tomcat webapps]# pwd
2. /application/tomcat/webapps
3. [root@tomcat webapps]# rz #→上传memtest.war，此文件也在上面的百度网盘里
4. [root@tomcat webapps]# ls
5. docs examples host-manager manager memtest memtest.war ROOT

浏览器访问：http://10.0.0.3:8080/memtest/meminfo.jsp

4.2 自定义默认网站目录

上面访问的网址为http://10.0.0.3:8080/memtest/meminfo.jsp 
现在我想访问格式为http://10.0.0.3:8080/meminfo.jsp 
怎么破？

方法一

将meminfo.jsp或其他程序放在tomcat/webapps/ROOT目录下即可。因为默认网站根目录为tomcat/webapps/ROOT

方法二

1. [root@tomcat ~]# vim /application/tomcat/conf/server.xml
2. <Host name="localhost" appBase="webapps"
3. unpackWARs="true" autoDeploy="true">
4. <Context path="" docBase="/application/tomcat/webapps/memtest" debug="0" reloadable="false" crossContext="true"/>
5. [root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh
6. [root@tomcat ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh

5. Tomcat多实例及集群架构

5.1 Tomcat多实例

5.1.1 复制Tomcat目录

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

5.1.2 修改配置文件

1. [root@tomcat application]# mkdir -p /data/www/www/ROOT
2. [root@tomcat application]# cp /application/tomcat/webapps/memtest/meminfo.jsp /data/www/www/ROOT/
3. [root@tomcat ~]# sed -i '22s#8005#8011#;69s#8080#8081#;123s#appBase=".*"# appBase="/data/www/www"#' /application/tomcat8_1/conf/server.xml
4. [root@tomcat ~]# sed -i '22s#8005#8012#;69s#8080#8082#;123s#appBase=".*"# appBase="/data/www/www"#' /application/tomcat8_2/conf/server.xml
5. [root@tomcat ~]# diff /application/tomcat/conf/server.xml /application/tomcat8_1/conf/server.xml
6. 22c22
7. < <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
8. ---
9. > <Server port="8011" shutdown="SHUTDOWN">
10. 69c69
11. < <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
12. ---
13. > <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
14. 123c123
15. < <Host name="localhost" appBase="/application/tomcat/webapps/memtest"
16. ---
17. > <Host name="localhost" appBase="/data/www/www"
18. [root@tomcat ~]# diff /application/tomcat/conf/server.xml /application/tomcat8_2/conf/server.xml
19. 22c22
20. < <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
21. ---
22. > <Server port="8012" shutdown="SHUTDOWN">
23. 69c69
24. < <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
25. ---
26. > <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"
27. 123c123
28. < <Host name="localhost" appBase="/application/tomcat/webapps/memtest"
29. ---
30. > <Host name="localhost" appBase="/data/www/www"

5.1.3 启动多实例

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

浏览器可以分别访问http://10.0.0.3:8081/meminfo.jsp 和 http://10.0.0.3:8082/meminfo.jsp

5.2 Tomcat集群

使用nginx+Tomcat反向代理集群

1. [root@tomcat ~]# vim /application/nginx/conf/nginx.conf
2. upstream web_pools {
3. server 127.0.0.1:8081;
4. server 127.0.0.1:8082;
5. }
6. server {
7. listen 80;
8. server_name localhost;
9. location / {
10. root html;
11. index index.jsp index.html index.htm;
12. proxy_pass http://web_pools;
13. }
14. }
15. [root@tomcat ~]# /application/nginx/sbin/nginx -t
16. [root@tomcat ~]# /application/nginx/sbin/nginx

浏览器可以访问http://10.0.0.3/meminfo.jsp

6. Tomcat监控

企业案例：Linux下java/http进程高解决案例

生产环境下某台tomcat7服务器，在刚发布时的时候一切都很正常，在运行一段时间后就出现CPU占用很高的问题，基本上是负载一天比一天高。请搞定！

7. Tomcat安全优化和性能优化

7.1 安全优化

• 降权启动
• telnet管理端口保护
• ajp连接端口保护
• 禁用管理端

7.2 性能优化

7.2.1 屏蔽dns查询enableLookups="false"

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

7.2.2 jvm调优

Tomcat最吃内存，只要内存足够，这只猫就跑的很快。

如果系统资源有限，那就需要进行调优，提高资源使用率。

1. 优化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代码：
3. 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"
5. server:一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳
6. -Xms：初始堆内存Heap大小，使用的最小内存,cpu性能高时此值应设的大一些
7. -Xmx：初始堆内存heap最大值，使用的最大内存
8. 上面两个值是分配JVM的最小和最大内存，取决于硬件物理内存的大小，建议均设为物理内存的一半。
9. -XX:PermSize:设定内存的永久保存区域
10. -XX:MaxPermSize:设定最大内存的永久保存区域
11. -XX:MaxNewSize:
12. -Xss 15120 这使得JBoss每增加一个线程（thread)就会立即消耗15M内存，而最佳值应该是128K,默认值好像是512k.
13. +XX:AggressiveHeap 会使得 Xms没有意义。这个参数让jvm忽略Xmx参数,疯狂地吃完一个G物理内存,再吃尽一个G的swap。
14. -Xss：每个线程的Stack大小
15. -verbose:gc 现实垃圾收集信息
16. -Xloggc:gc.log 指定垃圾收集日志文件
17. -Xmn：young generation的heap大小，一般设置为Xmx的3、4分之一
18. -XX:+UseParNewGC ：缩短minor收集的时间
19. -XX:+UseConcMarkSweepGC ：缩短major收集的时间