部署Java和Tomcat

Tomcat介绍

Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web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网页的首选。

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。

目前Tomcat最新版本为9.0。Java容器还有resin、weblogic等。
Tomcat官网：http://tomcat.apache.org/

常见的JAVA应用架构模型

tomcat处理JSP动态，还需要nginx处理静态的，要动静分离

JVM是tomcat中的核心

JVM介绍

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写。实现程序可移植

只要有JVM，就可以运行java程序，而JVM可以在任何系统运行
Java的特性：一次编译，到处运行
类比Vmware WorkStation的Linux系统

JDK(Java 语言的软件开发工具，包含JVM)种类：

• Oracle JDK:商业软件
• openjdk：开源软件

环境准备以及软件选择

从CentOS7模板机全新克隆2台新主机
　　第1台：IP规划为10.0.0.17/172.16.1.17，主机名为web03
　　第2台：IP规划为10.0.0.18/172.16.1.18，主机名为web04
准备好lb01(CentOS6)，需要其上的nginx反向代理功能
创建目录/server/tools
将apsche-comcat和jdk上传到web服务器中/server/tools

注：jdk和Tomcat的版本对运维来说没什么区别，安装方法高度一致。

下载软件

mkdir -p /server/tools
cd /server/tools

下载comcat wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.38/bin/apache-tomcat-8.5.38.tar.gz

下载jdk https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/java-archive-javase8-2177648.html

安装JDK

创建目录/application
重要提示：所有涉及到java应用都需要安装

tar xf jdk-8u60-linux-x64.tar.gz -C /application/
ln -s /application/jdk1.8.0_60 /application/jdk
sed -i.ori '$a export JAVA_HOME=/application/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar' /etc/profile
source /etc/profile  # 让环境变量生效

java -version # 查看是不是安装好了

# 注意：用echo想文件中添加多行的时候忙不解析内容中的$ 要使拥‘EOF，上面也可以用这种方法

安装Tomcat

tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz -C /application/
ln -s /application/apache-tomcat-8.0.27 /application/tomcat
echo 'export TOMCAT_HOME=/application/tomcat'>>/etc/profile
source /etc/profile
# 有一个坑，我们正常解压出来的文件是属于root的，但是有的时候会显示成数字，表示用户不存在
chown -R root.root /application/jdk/ /application/tomcat/

/application/tomcat/bin/version.sh  # 显示版本和系统配置

Tomcat目录结构说明

[root@web03 tools]# cd /application/tomcat/
[root@web03 tomcat]# tree -L 1
.
├── bin   #命令 startup.sh shutdown.sh catalina.sh（核心）
├── conf  # server.xml（主配置文件） tomcat-users.xml（配置外部页面管理tomcat）
├── lib    库文件，插件和功能
├── LICENSE  
├── logs  # 日志目录  catalina.out tomcat实时日志
├── NOTICE
├── RELEASE-NOTES
├── RUNNING.txt
├── temp
├── webapps  # 站点目录
└── work  工作目录

7 directories, 4 files

 目录中的文件中的bat是windows中用的，sh是Linux中用的

启动和关闭tomcat

/application/tomcat/bin/startup.sh
/application/tomcat/bin/shutdown.sh
启动后，可以查看日志
tail -f /application/tomcat/logs/catalina.out

netstat -tunlp|grep java  不要输成tomcat

在浏览器中输入http://10.0.0.17:8080/ 
# 关闭的时候，要检查端口和进程都没有了，才是真的关闭了
# 否则在重新启动的时候，会启动几个一样的进程，会报错
ss -lntup|grep jave
ps -ef |grep java

查看日志目录

通过md5 和 diff 对比catalina.20xx-xx-xx 和 catalina.out 发现这两个日志中的内容是一样的

查看日志，读懂日志
/application/tomcat/logs
catalina.out        # 实时记录tomcat运行信息，文件会越来越大，定时清空
catalina.时间.log   # catalina.out文件每天的日志切割文件

# 每个站点访问日志
host-manager.时间.log            管理主机操作日志
localhost_access_log.时间.txt       访问日志
localhost.时间.log                  访问日志
manager.时间.log                    管理日志

Tomcat在CentOS7启动慢的原因

查看实时日志，发现原因是生成随机数的时候卡住了,导致tomcat启动慢。

是否有足够的熵来用于产生随机数，可以通过如下命令来查看
[root@oldboy tools]# cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
7
为了加速/dev/random提供随机数的速度，你可以通过操作设备的外设，
让其产生大量的中断（如网络传输数据，按键，移动鼠标，在命令行敲几个不同的命令，俗称聚气。
cat /dev/random 会消耗能量

yum install rng-tools # 安装rngd服务（熵服务，增大熵池）
systemctl start rngd  # 启动服务

tomcat 管理功能（测试环境使用）

生产环境不要开启这个功能

[root@web03 webapps]# tail -4 /application/tomcat/conf/tomcat-users.xml
到文件最后添加下面内容

<role rolename="manager-gui"/>
<role rolename="admin-gui"/>
<role rolename="host-gui">
<user username="tomcat" password="tomcat" roles="manager-gui,admin-gui,host-gui"/>
</tomcat-users>

/application/tomcat/bin/shutdown.sh

ss -lntup|grep jave
ps -ef |grep java

/application/tomcat/bin/startup.sh

在web页面中点击管理按钮，输入账号密码，默认都是tomcat

搭建Jpress

类似wordpess博客站点
环境：Linux Tomcat JDK MySQL(Mariadb)

yum -y install mariadb-server
systemctl start mariadb.service

mysql
create database jpress DEFAULT CHARACTER SET utf8;
grant all on jpress.* to jpress@'localhost' identified by '123456';
grant all on jpress.* to jpress@'172.16.1.%' identified by '123456';
flush privileges;
# 可以连接另一台的mysql，只需要有命令文件即可，没有可以推一个或者拉一个过来
# 是为了避免重复安装
[root@web04 ~]# mysql -ujpress -p123456 -h 172.16.1.17


上传jpress-web-newest.war到/application/tomcat/webapps目录，过一会自动节解压了
这是自动部署的功能，可以在日志中看到信息

http://10.0.0.17:8080/jpress-web-newest/
网页安装
跟着向导走，因为没有启动数据库服务器，暂时就使用本地服务器了

jpress不会自动重启，需要手动重启tomcat

[root@web03 webapps]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh

[root@web03 webapps]# ss -lntup|grep java
[root@web03 webapps]# ps -ef |grep java
#确保没有残留的进程，有就杀掉pkill java

#重新启动

[root@web03 webapps]# /application/tomcat/bin/startup.sh

#浏览器显示博客页面，部署成功

http://10.0.0.17:8080/jpress-web-newest/admin/login需要输入admin才能登陆

# 输入刚刚设置的账号密码，登陆，就可以发布文章了

Tomcat主配置文件介绍

文件位置/application/tomcat/conf/server.xml

    <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
　　# 向8005端口发送SHUTDOWN 就关闭了tomcat

    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
　　# 默认的访问端口，
               connectionTimeout="20000"  单位是毫秒
               redirectPort="8443" />  和http配置有关

    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
　　# 用来和apache通信 ，我们后面用nginx，可以不用管

　　# Host中的内容 就是虚拟主机

       <Host name="localhost"  appBase="webapps"
149             unpackWARs="true" autoDeploy="true">
150 
151         <!-- SingleSignOn valve, share authentication between web applications
152              Documentation at: /docs/config/valve.html -->
153         <!--
154         <Valve className="org.apache.catalina.authenticator.SingleSignOn" />
155         -->
156 
157         <!-- Access log processes all example.
158              Documentation at: /docs/config/valve.html
159              Note: The pattern used is equivalent to using pattern="common" -->
160         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
161                prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
162                pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
163 
164       </Host>
详细说明：http://blog.oldboyedu.com/java-tomcat/

现在来简化一下我们的访问路径

将http://10.0.0.17:8080/jpress-web-newest 改为http://10.0.0.17:8080/jpress

在配置文件中加上下面这行，记在Host标签内部

<Context path="/jpress" 
docBase="/application/tomcat/webapps/jpress-web-newest" 
debug="0" reloadable="false" crossContext="true"/>

重启后访问http://10.0.0.17:8080/jpress。确保都关闭了

访问成功！

Tomcat多实例

多虚拟主机：nginx 多个Server标签（域名，ip，端口），进程数量固定 master+worker

多实例（多进程）：同一个程序启动多次，分为两种情况：
第一种：一台机器跑多个站点；
第二种：一个机器跑一个站点多个实例，配合负载均衡

应用场景：一台服务器部署多个网站，启动多个tomcat程序

再将tomcat复制两份

[root@web03 tools]# tar xf apache-tomcat-8.5.38.tar.gz
[root@web03 tools]# cp apache-tomcat-8.5.38 tomcat_1 -a
[root@web03 tools]# cp apache-tomcat-8.5.38 tomcat_2 -a
#修改端口
[root@web03 tools]# sed -i "s#8005#8006#g" tomcat_1/conf/server.xml
[root@web03 tools]# sed -i "s#8080#8081#g" tomcat_1/conf/server.xml
[root@web03 tools]# sed -i "s#8009#8010#g" tomcat_1/conf/server.xml


[root@web03 tools]# sed -i "s#8005#8007#g" tomcat_2/conf/server.xml
[root@web03 tools]# sed -i "s#8080#8082#g" tomcat_2/conf/server.xml
[root@web03 tools]# sed -i "s#8009#8011#g" tomcat_2/conf/server.xml
#移动到application下

[root@web03 tools]# mv tomcat_* /application/
#启动！

[root@web03 tools]# /application/tomcat_1/bin/startup.sh
[root@web03 tools]# /application/tomcat_2/bin/startup.sh
#创建测试文件！在webapps/ROOT 是默认的访问目录
[root@web03 tools]# echo default-8080 >/application/tomcat/webapps/ROOT/index.jsp
[root@web03 tools]# echo default-8081 >/application/tomcat_1/webapps/ROOT/index.jsp
[root@web03 tools]# echo default-8082 >/application/tomcat_2/webapps/ROOT/index.jsp

浏览器访问：http://10.0.0.17:8080/       http://10.0.0.17:8081/     http://10.0.0.17:8082/

Tomcat反向代理集群

# 在CentOS6的lb01操作
mv /application/nginx/conf/nginx.conf{,.ori}
egrep -v '#|^$' /application/nginx/conf/nginx.conf.default  > /application/nginx/conf/nginx.conf

cat /application/nginx/conf/nginx.conf
……
 upstream web_pools {
        server 10.0.0.17:8081;
        server 10.0.0.17:8082;
    }
……
 location / {
             root   html;
             index  index.jsp index.html index.htm;
            proxy_pass http://web_pools;
        }

Tomcat监控

1、Tomcat自带函数检测：meminfo.jsp（不建议使用）
　　将函数写入文件，在浏览器访问？

2、jps命令：jdk包带的命令，jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息。
语法格式：jps [options] [hostid]
如果不指定hostid就默认为当前主机或服务器。
参数说明：
-q 不输出类名、Jar名和传入main方法的参数
-m 输出传入main方法的参数
-l 输出main类或Jar的全名
-v 输出传入JVM的参数

jps -lvm  #→快速获取Java进程的pid，不用ps和grep

3、jstack:主要用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息。
jstack可以定位到线程堆栈，根据堆栈信息我们可以定位到具体代码，
所以它在JVM性能调优中使用得非常多。

排除tomcat故障步骤
a. 查看catalina.out
b. sh show-busy-java-threads.sh

4、jconsole和jvisualvm
这是windows安装完jdk后的图形监控工具。
C:Program FilesJavajdk1.8.0_31in

tomcat开启远程监控

vim /application/tomcat8_1/bin/catalina.sh +97 修改文件第97行，版本不同行数也会不同
# OS specific support.  $var _must_ be set to either true or false.在这一行之前
#加上下面的代码

CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS      # 额外的参数
-Dcom.sun.management.jmxremote     # 开启远程监控
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=12345   # 监控功能的端口
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 
-Djava.rmi.server.hostname=172.16.1.17"  # 监听的IP 要用内网，这个功能还是很危险的

# 主机名解析
echo "172.16.1.17 web03" >>/etc/hosts

/application/tomcat8_1/bin/shutdown.sh 
/application/tomcat8_1/bin/startup.sh 
netstat -tunlp|grep 12345

java不是通过安装zabbix agent 来开启客户端监控的

而是用java-gateway，在zabbix服务器上安装

第一步：Zabbix Server 需要开启java监控功能（做1次）
sed -i -e '220a JavaGateway=127.0.0.1' -e '236a StartJavaPollers=5' /etc/zabbix/zabbix_server.conf
systemctl restart zabbix-server.service

第二步：安装zabbix_java_gateway(java程序)，也需要jdk（openjdk）  （做1次）
rpm -ivh http://repo.zabbix.com/zabbix/3.0/rhel/7/x86_64/zabbix-release-3.0-1.el7.noarch.rpm
yum  -y install zabbix-java-gateway
systemctl start zabbix-java-gateway.service 
netstat -tunlp|grep java

在http://10.0.0.61/zabbix/的WEB页面上添加主机
移除agent代理
添加JMX接口

第三步：Tomcat需要开启远程监控功能  （每一个实例都要做）

Tomcat安全优化

关闭端口保护     8005  SHUTDOWN
ajp连接端口保护  8009 注释
禁用管理端   
降权启动:降低用户权限启动
pkill java
useradd tomcat
cp -a /application/tools/tomcat8_1 /home/tomcat/
chown -R tomcat.tomcat /home/tomcat/tomcat8_1/
su -c '/home/tomcat/tomcat8_1/bin/startup.sh' tomcat

更详细的优化查看文档，点击下载

Tomcat性能优化

tomcat性能取决于你的内存大小。

上策：优化代码 
中策：jvm优化机制--垃圾回收机制，把不需要的内存回收
        优化jvm--优化垃圾回收策略
优化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代码：
#tomcat分配1G内存模板
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"    

下策：加足够大的内存
下下策：每天0点定时重启tomcat