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如何理解Tomcat安装、配置、优化及负载均衡?

2020-03-12 10:22:28 来源 : 今日头条

一、常见JavaWeb服务器

1、WebLogic:是BEA公司的产品、WebSphereAS:是IBM公司的产品、JBossAS:红帽公司的产品,可以自行了解

2、Tomcat服务器:Sun公司在推出的小型Servlet/JSP调试工具的基础上发展起来的一个优秀的Servlet容器,Tomcat本身完全用java语言编写,所以tomcat的运行需要java的支持,所以要先安装JDK,才能运行。

目前是Apache开源软件组织的一个软件项目,它的官网 :

http://tomcat.apache.org

Tomcat得到了广大开源代码志愿者的大力支持,且可以和目前大部分的主流Web服务器(IIS、Apache服务器)一起工作,它运行稳定、可靠且高效。已成为目前开发企业JavaWeb应用的最佳Servlet容器选择之一。

二、Tomcat的目录结构及常用配置

1、Tomcat的目录层次结构

bin:存放启动和关闭Tomcat的脚本文件

conf:存放Tomcat服务器的各种配置文件

lib:存放tomcat服务器支撑的jar包

logs:存放Tomcat的日志文件

temp:存放Tomcat运行时产生的临时文件

webapps:web应用虽在目录,即供外界访问的web资源的存放目录

work:Tomcat的工作目录

2、JavaWeb应用的组成结构

mail---------------------------Web应用所在目录|----html、jsp、css、js等文件,根目录下的文件外界可以直接访问|----WEB-INF目录|---------classes目录(java类)|---------lib目录(java类运行所需的jar包)|---------web.xml(web应用的配置文件)WEB-INF这个目录下的文件外界无法直接访问,由web服务器负责调用

3、JavaWeb应用的发布

开放式目录方式:

打包war方式: 使用 Jar -cvf *.war .

4、Tomcat的组成结构

Tomcat本身由一系列可配置的组件构成,其中核心组件是Servlet容器组件,它是所有其他Tomcat组件的顶层容器。

每个组件都可以在Tomcat安装目录/conf/server.xml文件中进行配置,每个Tomcat组件在server.xml文件中对应一种配置元素。下面用XML的形式展示各种Tomcat组件之间的关系

代表整个Servlet容器组件,是最顶层元素,可以包含一个或多个元素

包含一个元素以及一个或多个元素,这些共享一个

代表和客户程序实际交互的组件,负责接收客户请求,以及向客户返回响应

每个元素只能包含一个元素,它处理在同一个中所有接收到的客户请求

在一个中可以包含多个,它代表一个虚拟主机(即一个服务器程序可以部署在多个有不同IP的服务器主机上),它可以包含一个或多个应用

使用最频繁的元素,代表了运行在虚拟主机上的单个web应用

5、Tomcat体系结构

6、虚拟目录的映射方式

从Tomcat6开始,Tomcat支持自动映射,即tomcat服务器会自动管理webapps目录下的所有web应用,并把它映射成虚拟目录,换句话说,只需把web应用放在webapps目录下,不需要配置Context,外界可以直接访问。

但是如果你不想讲项目放在webapps下,而是放在其他地方,还是需要配置Context,比如我的tomcat在C盘,我的项目在D盘,则需要在Host下增加如下虚拟目录映射语句。

7、Context元素配置

tomcat在加载一个web应用时,会一次按照以下五种方式查找web应用中的元素,优先级一次降低,直到找到为止

到Tomcat安装目录/conf/Context.xml文件中查找元素。

到Tomcat安装录/conf/[enginename]/[hostname]/context.xml.default文件中查找元素。

[enginename]:表示的name属性

[hostname]:表示d的那么属性

到Tomcat安装目录/conf/[enginename]/[hostname]/[contextpath].xml文件中查找元素

[contextpath]:表示单个Web应用的URL入口

到Web应用的META-INF/context.xml文件中查找元素

到Tomcat安装目录/conf/server.xml文件中查找元素。只适用于单个Web应用

8、将项目部署为Tomcat默认应用

即访问 http://localhost:8080 时出来的是tomcat自带的欢迎页面,改为登录到自己的项目主页。

方法一:

在Tomcat默认安装后,tomcat的主目录是webapps/root目录,所以如果想改变tomcat的主目录的话可以如下所做:

在/conf/server.xml文件的之间加入代码

方法二:

将tomcat安装目录下的ROOT下的所有文件删除,换成自己项目的文件,此法有点暴力。

方法三:

Tomcat5.0以下版本在C:/Tomcat/conf/Catalina/localhost目录下会自动生成了一个ROOT.Xml,但是5.0以上版本不再生成此文件。

所以可以新建个ROOT.xml,在里面加入如下代码:

9、Context元素的属性

path:指定访问该Web应用的URL入口

docBase:指定Web应用的文件路径,可以写绝对路径,也可以写相对于appBase属性的相对路径

className:指定实现Context组件的Java类的名字,这个类必须实现org.apache.catalina.Contex接口,该属性默认值为org.apache.catalina.core.StandardContext(不建议大家改动)

reloadable:如果为true,Tomcat服务器在运行状态下回监视在WEB-INF/classes和WEB-INF/lib目录下的class文件的改动,以及监视Web应用的WEB-INF/web.xml文件的改动,如果检测到有更新,服务器会自动更新加载web应用。

其默认值为false。在开发和调试阶段,将其改为true,一般像Eclipse等开发环境都会默认改为true。在正式发布阶段,应将其该为false,可以降低Tomcat的运行负荷,提高Tomcat的运行性能

在一般情况下,元素都会使用默认的标准Context组件,即className属性采用默认值org.apache.catalina.core.StandardContext,它除了拥有上面介绍到的属性外,还有自身专有的属性:

cachingAllowed:是否允许启用静态资源(HTML、图片、声音等)的缓存。默认值为true。

cacheMaxSize:设置静态资源缓存的最大值,单位为K。

workDir:指定Web应用的工作目录。

uppackWAR:如果为true,会把war文件展开为开放目录后再运行。为false,直接运行war文件。默认值为true。

10、web.xml文件

该文件必须放在/WEB-INF目录下,但是从7.0版本开始,Tomcat可以不使用web.xml文件,而是使用注解方式。

三、Tomcat的优化

1、内存使用配置

Tomcat是依赖于JVM的,所以Tomcat的使用内存配置实质上是JVM的内存配置。

在/bin目录下的catalina.bat可以直接通过Tomcat设置JVM内存参数,windows下打开catalina.bat文件,在大概中间的位置,找到

set"JAVA_OPTS=%JAVA_OPT%-server-Xms2048m-Xmx2048m-XX:PermSize=256m-XX:MaxPermSize=512m-Djava.awt.headless=true"

通过内存设置充分利用服务器内存

-server:模式启动应用慢,但是极大程度提高运行性能

-Xms2048m -Xmx2048m:设置的是堆内存

java8开始,PermSize被MetaspaceSize代替,MetaspaceSize共享heap,不会再有java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space,可以不设置

Headless=true:适用于Linux系统,与图形操作有关,如生成验证码含义是当前的是无显示器的服务器,应用中如果获取系统显示有关的参数会抛出异常,windows系统可不用设置

可通过jmap -heap process_id查看设置是否成功

2、最大连接数配置(并发能力)

在/conf/server.xml里进行配置

在属性中将protocol属性改为

"org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol",

NIO模型的效率更高

加入

maxThreads="500"

//当前可以同时处理的最大用户访问数

minSpareThreads="100"

//最小空闲线程连接数,用于优化线程池

maxSpareThreads="200"

acceptCount="200"

//当所有的线程以分配,仍然允许连接进来,但是出于等待状态的用户数。

//等待线程数+工作线程数=总的可最大连接数,如果超过此数,

//新的连接将不会被接受,就会产生一个http错误

enableLookups="false"

//是否允许DNS反查,如果为true,request.getRemoteHost会执行DNS查找,反向解析ip对应域名或主机名,

//当没有这样需要的时候,可以将这个功能关闭,在一定程度上提高了Tomcat服务器的性能

四、负载均衡配置

负载均衡是提高应用负载量和容错的有效手段,可以结合Nginxs与Tomcat实现,Nginx是一款性能优异的反向代理服务器。

1、负载均衡配置实现

Nginx 提供轮询(round robin)、用户IP哈希(client IP)和指定权重 3 种方式

2、负载均衡时Session的处理策略

Session是Tomcat服务器上的内存空间,如果一个用户发出多个请求,却发到了多个tomcat服务器中,那么就会出现Session不同步的问题

解决方案1

将一个用户的请求锁定到某一台服务器上,简单,但是缺乏容错性,一旦某个服务器发生故障,Session可能丢失,(但是服务器发生故障是一个低概率事件,如果一个服务器经常挂掉,要么是硬件有问题,要么是应用有问题)

可以使用用户IP哈希实现

解决方案2

Session复制策略,基于网络的广播策略,一个节点Session变化,其他节点同步复制,具有容错性,但节点多或复制量大时对网络负荷大,使网络效率低下,甚至阻塞

① 在/conf/server.xml文件中开启Session复制的选项,将注释去掉,7.0默认值以配置好,需要接收器绑定内网(一般服务器都有两块网卡)网卡地址,修改端口>。

② 在应用中指定应用是在分布式部署之下,在web.xml中添加选项

解决方案3

额外创建一个共享的空间用来存放Session,所有服务器共享一个Session

memcached缓存共享方案基本原理

粘性Session与非粘性Session方式:

需要一些工具jar包,官网有目录和下载连接,在/conf/context.xml中进行配置,全局有效。

3、集群环境中应用代码应注意的问题

传递Session需要实体类序列化支持,实现可序列化接口,设置版本号。

获取用户IP地址方法的变化,获取真实客户端ip而不是Nginx代理地址。

动静分离结构的预规划。一般高并发的网站上,资源类的文件,如js,css,图片通常是由静态服务器处理,Nginx处理静态文件效率就非常高,而tomcat处理静态文件是它很大的一个弱势,tomcat只负责动态请求的处理。

那么编码的时候就要考虑静态资源最后可能要被拿出去,地址会有变化,所以在开发的时候应该规划访问地址,保持最大灵活性。

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