Tomcat使用详解

Tomcat简介

• 官网：http://tomcat.apache.org/
• Tomcat GitHub 地址：https://github.com/apache/tomcat

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

• 最新版：http://apache.opencas.org/tomcat/tomcat-9/v9.0.0.M4/bin/apache-tomcat-9.0.0.M4.tar.gz，java容器还有resin，weblogic等。

Tomcat安装

# 安装JDK
jdk：wget --no-check-certificate --no-cookies --header "Cookie: Oraclelicense=accept-securebackup-cookie" http://download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/8u92-b14/jdk-8u92-linux-x64.rpm
# 下载tomcat源码包
tomcat：wget http://apache.opencas.org/tomcat/tomcat-7/v7.0.69/bin/apache-tomcat-7.0.69.tar.gz
# yum 安装jdk
rpm -ivh jdk-8u92-linux-x64.rpm

# 配置java全局环境变量，可以直接写到profile里面
cat > /etc/profile.d/jdk.sh << 'EOF'
#JDK options
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.7.0_79
export JAVA_BIN=${JAVA_HOME}/bin
export PATH=${JAVA_BIN}:$PATH
export CLASS_PATH=.:${JAVA_HOME}/lib/tools.jar:${JAVA_HOME}/lib/dt.jar
EOF 

# 赋权
chmod 755 /etc/profile.d/jdk.sh
bash /etc/profile.d/jdk.sh &>/dev/null
source /etc/profile &>/dev/null
# 确认java环境
java -version
# 配置tomcat
tar zxvf apache-tomcat-7.0.69.tar.gz -C /usr/local/src
mv apache-tomcat-7.0.69 /data/tomcats/tomcat_8081 

#Tomcat options
cat > /etc/profile.d/tomcat.sh << 'EOF'
export CATALINA_BASE=/data/tomcats/tomcat
export CATALINA_BIN=${CATALINA_BASE}/bin
export PATH=${CATALINA_BIN}:$PATH
EOF
chmod 755 /etc/profile.d/tomcat.sh
bash /etc/profile.d/tomcat.sh &>/dev/null
source /etc/profile &>/dev/null
bash /data/tomcats/tomcat/bin/startup.sh
netstat -nltp | grep 8080

Tomcat 目录介绍

#移动到tomcat目录
[root@linuxidc conf]# cd /data/tomcats/tomcat_8081
[root@linuxidc tomcat_8081]# tree -L 1
├── bin                         #→用以启动、关闭Tomcat或者其它功能的脚本（.bat文件和.sh文件）
├── conf                        #→用以配置Tomcat的XML及DTD文件
├── lib                         #→存放web应用能访问的JAR包
├── LICENSE
├── logs                        #→Catalina和其它Web应用程序的日志文件
├── NOTICE
├── RELEASE-NOTES
├── RUNNING.txt
├── temp                        # →临时文件
├── webapps                     #→Web应用程序根目录
└── work                        #→用以产生有JSP编译出的Servlet的.java和.class文件
# 启动Tomcat
/data/tomcats/tomcat_8081/bin/startup.sh
/data/tomcats/tomcat_8081/bin/shutdown.sh
tailf /data/tomcats/tomcat_8081/logs/catalina.out              #实时日志
less /data/tomcats/tomcat_8081/logs/localhost.`date +%F`.log   #tomcat启动记录日志

Tomcat配置文件

[root@linuxidc conf]# cd /data/tomcats/tomcat_8081/conf
[root@linuxidc conf]# ll -h
total 212K
drwxr-xr-x 3 root root 4.0K Apr 26 10:48 Catalina
-rw------- 1 root root  12K Feb  9 04:29 catalina.policy
-rw------- 1 root root 6.2K Feb  9 04:29 catalina.properties
-rw------- 1 root root 1.4K Feb  9 04:29 context.xml
-rw------- 1 root root 3.3K Feb  9 04:29 logging.properties
-rw------- 1 root root 6.5K Apr 26 10:46 server.xml            #主配置文件
-rw------- 1 root root 1.5K Feb  9 04:29 tomcat-users.xml      #tomcat管理用户配置文件
-rw------- 1 root root 165K Feb  9 04:29 web.xml

Tomcat管理

# 测试管理功能,生产环境勿用 
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。

[root@linuxidc conf]# vim /data/tomcats/tomcat_8081/conf/tomcat-users.xml
…………
<role rolename="manager-gui"/>
<role rolename="admin-gui"/>
<user username="tomcat" password="tomcat" roles="manager-gui,admin-gui"/>
</tomcat-users>  #→在此行前加入上面三行，并去掉注释
/data/tomcats/tomcat_8081/bin/startup.sh
/data/tomcats/tomcat_8081/bin/shutdown.sh

Tomcat主配置文件Server.xml详解

• 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.

<server>
     <service>
     <connector />
     <engine>
     <host>
     <context></context>
     </host>
     <host>
     <context></context>
     </host>
     </engine>
     </service>
</server>

• 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。

• 配置文件注释

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<!--
<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.
    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.
    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
-->
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
  <GlobalNamingResources>
    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
              type="org.apache.catalina.UserDatabase"
              description="User database that can be updated and saved"
              factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
              pathname="conf/tomcat-users.xml" />
  </GlobalNamingResources>
  <!--service服务组件-->
  <Service name="Catalina">
    <!--
    connector：接收用户请求，类似于httpd的listen配置监听端口.
        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。
        address：指定连接器监听的地址，默认为所有地址（即0.0.0.0）
        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）。
        minProcessors服务器启动时创建的处理请求的线程数
        maxProcessors最大可以创建的处理请求的线程数
        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
        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
        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
        connectionTimeout指定超时的时间数(以毫秒为单位)
    -->
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />
    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
    <!--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
        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
    -->
    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
      <!--Realm表示存放用户名，密码及role的数据库-->
      <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
        <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
               resourceName="UserDatabase"/>
      </Realm>
      <!--
      host表示一个虚拟主机
        name指定主机名
        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。
        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
        autoDeploy：在tomcat启动时，是否自动部署。
        xmlValidation：是否启动xml的校验功能，一般xmlValidation="false"。
        xmlNamespaceAware：检测名称空间，一般xmlNamespaceAware="false"。
      -->
      <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <!--
        Context表示一个web应用程序，通常为WAR文件
            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。
            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/****
            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
        -->
        <Context path="" docBase="" debug=""/>
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
      </Host>
    </Engine>
  </Service>
</Server>

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。

Tomcat多实例及集群架构

• 复制Tomcat目录

cp -a apache-tomcat-7.0.69 tomcat_8081
cp -a apache-tomcat-7.0.69 tomcat_8082
cp -a apache-tomcat-7.0.69 tomcat_8083

• 修改每个tomcat配置文件server.xml

22 <Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">
71     <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
72                connectionTimeout="20000"
73                redirectPort="8443" />

22 <Server port="8007" shutdown="SHUTDOWN">
71     <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"
72                connectionTimeout="20000"
73                redirectPort="8443" />

22 <Server port="8008" shutdown="SHUTDOWN">
71     <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"
72                connectionTimeout="20000"
73                redirectPort="8443" />
<!-- <Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> --> #此行注释

• 启动多实例

for i in {8081，8082，8083};do /data/tomcats/tomcat_$i/bin/startup.sh;done
netstat -tunlp|grep java

Tomcat集群

• 使用nginx+Tomcat反向代理集群

[root@linuxidc ~]# vim /opt/nginx/conf/nginx.conf
    upstream web_pools {
        server 127.0.0.1:8081;
        server 127.0.0.1:8082;
        }
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.jsp index.html index.htm;
            proxy_pass http://web_pools;
        }
     }

Tomcat安全优化和性能优化

• 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

• 性能优化

屏蔽dns查询enableLookups=”false”

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

• jvm调优

Tomcat比较消耗内存，内存足够，tomcat运行就快，系统资源有限的情况下，需要进行调优，提高资源利用率。

优化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代码：
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"
server:一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳
-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
-Xmx：初始堆内存heap最大值，使用的最大内存
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。
-XX:PermSize:设定内存的永久保存区域
-XX:MaxPermSize:设定最大内存的永久保存区域
-XX:MaxNewSize:
-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.
+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。
-Xss：每个线程的Stack大小
-verbose:gc 现实垃圾收集信息
-Xloggc:gc.log 指定垃圾收集日志文件
-Xmn：young generation的heap大小，一般设置为Xmx的3、4分之一
-XX:+UseParNewGC ：缩短minor收集的时间
-XX:+UseConcMarkSweepGC ：缩短major收集的时间

• 常规设置：vim catalina.sh

[root@linuxidc ~]# vim /data/tomcats/tomcat_8081/bin/catalina.sh
# OS specific support.  $var _must_ be set to either true or false.
JAVA_OPTS="-server -Xms1G -Xmx2G -Xss256K -Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=utf-8 -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128M"

更多Tomcat相关教程见以下内容：

CentOS 6.6下安装配置Tomcat环境  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-08/122234.htm

RedHat Linux 5.5安装JDK+Tomcat并部署Java项目  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-02/113528.htm

Tomcat权威指南(第二版)(中英高清PDF版+带书签)  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-02/113062.htm

Tomcat 安全配置与性能优化 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-02/113060.htm

Linux下使用Xshell查看Tomcat实时日志中文乱码解决方案 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-01/112395.htm

CentOS 64-bit下安装JDK和Tomcat并设置Tomcat开机启动操作步骤 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-01/111485.htm

CentOS 6.5下安装Tomcat  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-01/111415.htm

Tomcat中session的管理机制  http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135072.htm