六 java和Tomcat

Java企业级应用TOMCAT实战

http://blog.oldboyedu.com/java-tomcat/ 老男孩笔记

常规应用架构模型

Tomcat对静态请求效率低，可以做动静分离，动态的给Tomcat静态的交给nginx

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/

JVM介绍

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写。
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10.0.0.17/172.16.1.9，主机名为web03
第2台：IP规划为10.0.0.18/172.16.1.10，主机名为web04
准备好lb01(CentOS6)，需要其上的nginx反向代理功能
下载相关软件包：http://pan.baidu.com/s/1IpioA
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。

JDK安装

重要提示：所有涉及到java应用都需要安装

解压 到指定文件夹 创建好 软链接

tar xf jdk-8u60-linux-x64.tar.gz -C /application/
ln -s /application/jdk1.8.0_60 /application/jdk

追加变量到/etc/profile中 EOF 加上单引号 不然追加内容里的$会被解析

# cat >>/etc/profile<<'EOF'
> 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
> EOF

# source /etc/profile

或 使用sed 添加

sed -i.ori '$a export JAVA_HOME=/application/jdk\nexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH\nexport CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar' /etc/profile
source /etc/profile

java -version

Tomcat安装

解压 到指定文件夹 创建好 软链接

tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz -C /application/
ln -s /application/apache-tomcat-8.0.27 /application/tomcat

配置变量家目录

echo 'export TOMCAT_HOME=/application/tomcat'>>/etc/profile
source /etc/profile

网上下载下来的软件解压后的文件和文件夹有时不属于root

重新修改所有者

chown -R root.root /application/jdk/ /application/tomcat/

执行version查看JVM和Tomcat版本 /application/tomcat/bin/version.sh

Tomcat目录结构说明

# cd /application/tomcat/
# tree -L 1
├── bin            # startup.sh shutdown.sh catalina.sh（核心）
├── conf         # server.xml（主配置文件） tomcat-users.xml
├── lib
├── 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

或  # find -maxdepth 1

./bin
./conf
./lib
./logs
./temp
./webapps
./work
./LICENSE
./NOTICE
./RELEASE-NOTES
./RUNNING.txt

7 directories, 4 files

启动关闭tomcat

/application/tomcat/bin/startup.sh
/application/tomcat/bin/shutdown.sh

可以查看日志 看到启动 或关闭  catalina.out 主要日志

# tail -f /application/tomcat/logs/catalina.out

关完之后一定要检查端口和进程 是否都关闭了

# ss -lntup|grep java或# netstat -tunlp|grep java

# ps -ef|grep java

访问Tomcat   http://10.0.0.17:8080/

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 日志说明

查看日志，读懂日志  做个定时任务 情况catalina.out
/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
localhost_access_log.时间.txt
localhost.时间.log
manager.时间.log

 tomcat 管理功能（测试环境使用）

默认是打不开的  正式环境中也不要启用它

vim /application/tomcat/conf/tomcat-users.xml 最后一行添加以下内容

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

改完配置重启Tomcat

/application/tomcat/bin/shutdown.sh
/application/tomcat/bin/startup.sh

 

 搭建jpress（1）

类似wordpess博客站点  建议就用之前部署的mysql数据服务db01

进入mysql  添加用户

mysql  -uroot  -poldboy123

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';

查看用户

show databases;
+-----------------------------+
| Database                    |
+-----------------------------+
| information_schema   |
| jpress                          |
| mysql                          |
| performance_schema |
| test                              |
| wordpress                   |
+-----------------------------+

select user,host from mysql.user;

+--------------+--------------------------+
| user           |  host                       |
+--------------+--------------------------+
| root           |  127.0.0.1                |
| jpress        |  172.16.1.%            |
| wordpress |  172.16.1.0/255.255.255.0 |
| root           | ::1                            |
|                  | localhost                  |
| jpress        |  localhost                 |
| root           |  localhost                 |
| wordpress |  localhost                |
|                  | web01                     |
| root           |  web01                    |
+-----------+--------------------------+

更新权限

flush privileges;

把mysql命令推给web03

# scp /application/mysql/bin/mysql  172.16.1.9:/bin/

web03 连接mysql

# /bin/mysql -ujpress -p123456 -h 172.16.1.51

测试数据库能连接后 上传网站代码到以下路径目录中

# cd /application/tomcat/webapps/

上传的war包  jpress会自动解压部署 部署完进入数据库看看表信息是否正常创建

mysql> show tables from jpress;

浏览器进入http://10.0.0.9:8080/jpress-web-newest/ 安装

完成后 需要手动重启服务  jpress不会自动重启

# /application/tomcat/bin/shutdown.sh

# /application/tomcat/bin/startup.sh

管理 jpress需要手动输入

http://10.0.0.9:8080/jpress-web-newest/admin

================================================

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';

=================================================

Tomcat主配置文件介绍

/application/tomcat/conf/server.xml

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">  关闭端口 和“暗号”

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"  访问端口  协议

connectionTimeout="20000"                              超时时间  毫秒
redirectPort="8443" />

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
详细说明：http://blog.oldboyedu.com/java-tomcat/

 扩展知识

访问jpress地址为：http://10.0.0.200:8080/
访问jpress地址为：http://10.0.0.200:8080/jpress

vim /application/tomcat/conf/server.xml  在虚拟主机部分添加上以下内容
<Context path="/jpress" docBase="/application/tomcat/webapps/jpress-web-newest" debug="0" reloadable="false" crossContext="true"/>

访问http://10.0.0.9:8080/jpress/ 相当于访问http://10.0.0.9:8080/jpress-web-newest/

Tomcat多实例介绍

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

cd /server/tools/
tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz
cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_1
cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_2
sed -i 's#8005#8011#;s#8080#8081#' tomcat8_1/conf/server.xml
sed -i 's#8005#8012#;s#8080#8082#' tomcat8_2/conf/server.xml
diff tomcat8_1/conf/server.xml tomcat8_2/conf/server.xml
# 生产经验：将已经配置的实例打包，以后方便批量配置多实例
tar zcf tomcat_muti.tar.gz ./tomcat8_1/ ./tomcat8_2/

cp -a tomcat8_1 tomcat8_2 /application/

/application/tomcat8_1/bin/startup.sh
/application/tomcat8_2/bin/startup.sh

netstat -tunlp|grep java

# 将每个实例的网页差异化
echo 8081 >>/application/tomcat8_1/webapps/ROOT/index.jsp
echo 8082 >>/application/tomcat8_2/webapps/ROOT/index.jsp

解压Tomcat 修改server.xml配置文件里的端口设置 在复制到application启动

在Tomcat 的root文件夹中加入默认页面测试

 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 10.0.0.9:8081;
server 10.0.0.9:8082;
}
……
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
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 Files\Java\jdk1.8.0_31\bin

Tomcat开启远程监控功能

vim /application/tomcat/bin/catalina.sh  +97

CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=12345
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Djava.rmi.server.hostname=10.0.0.17"
# 主机名解析
echo "10.0.0.17 web03" >>/etc/hosts

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

 Zabbix监控Tomcat

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

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

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