Tomcat简介及搭建

?1、Tomcat概述

自2017年11月编程语言排行榜 Java 占比 13%，高居榜首，Tomcat也一度成为Java开发人员的首选。其开源、占用系统资源少、跨平台等特性深受广大程序员喜爱。本篇文章主要讲解如何部署 Tomcat 服务，根据生产环境实现多个虚拟主机的配置，最后的重点是进行压测，根据压测结果如何优化Tomcat 服务及常见的内存溢出如何处理。

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?2、Tomcat介绍?

自从JSP发布之后，推出了各式各样的 JSP 引擎。Apache Group 在完成 GNUJSP1.0 的开发以后，开始考虑在 SUN 的 JSWDK 基础上开发一个可以直接提供 Web 服务的 JSP 服务器，当然同时也支持 Servlet, 这样 Tomcat 就诞生了。

Tomcat 是 Apache 软件基金会（Apache Software Foundation）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。其被 JavaWorld 杂志的编辑选为 2001 年度最具创新的 Java 产品，同时它又是 Sun 公司官方推荐的 Servlet 和 JSP 容器，因此 Tomcat 越来越多的受到软件公司和开发人员的喜爱。由于有了 Sun 的 参与和支持，最新的 Servlet 和 JSP 规范总是能在 Tomcat 中得到体现，Tomcat 5 支持最 新的 Servlet 2.4 和 JSP 2.0 规范。因为 Tomcat 技术先进、性能稳定、免费，因而深受 Java 爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的 Web 应用服务器。?

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。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好 Apache 服务器，可利 用它响应 HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面的访问请求。实际上，Tomcat 是 Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当运行 Tomcat 时，它实际上作为 一个与 Apache 独立的进程单独运行的。

当配置正确时，Apache 为 HTML 页面服务，而 Tomcat 实际上运行 JSP 页面和 Servlet。Tomcat 和 IIS 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 Apache 服务器。

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3、Tomcat核心组件?

通常意义上的 Web 服务器接受请求后，只是单纯地响应静态资源（如 HTML 文件、图片文件等），不能在后端进行一定的处理操作。 Tomcat 是 Apache 下的一个子项目，它具备 Web 服务器的所有功能，不仅可以监听接受请求并响应静态资源，而且可以在后端运行特定规范的 Java 代码 Servlet，同时将执行的结果以 HTML 代码的形式返回客户端。?

Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个。

• Web容器：完成 Web 服务器的功能。
• ?Servlet容器：名字为 catalina，用于处理 Servlet代码。
• JSP容器：用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet代码。

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4、Tomcat请求处理?

Tomcat 具体的处理请求过程如下所示。?

• 用户在浏览器中输入网址 localhost:8080/test/index.jsp，请求被发送到本机端口8080， 被在那里监听的 Coyote HTTP/1.1 Connector 获?得；
• Connector 把该请求交给它所在的 Service 的 Engine（Container）来处理，并等待 Engine 的回应；
• Engine 获得请求 localhost/test/index.jsp，匹配所有的虚拟主机 Host；
• Engine 匹配到名为 localhost 的 Host（即使匹配不到也把请求交给该 Host 处理，因为该 Host 被定义为该 Engine 的默认主机），名为 localhost 的Host获得请求/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有 Context。Host 匹配到路径为/test 的 Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为“ ”的 Context 去处理）；
• path=“/test”的 Context 获得请求/index.jsp，在它的 mapping table 中寻找出对应的 Servlet。Context 匹配到 URL Pattern 为*.jsp 的 Servlet，对应于 JspServlet 类；
• 构造 HttpServletRequest 对象和 HttpServletResponse 对象，作为参数调用 JspServlet 的 （doGet）或 （doPost）,执行业务逻辑、数据存储等；
• Context 把执行完之后的 HttpServletResponse 对象返回给 Host；
• Host 把 HttpServletResponse 对象返回给 Engine；
• Engine 把 HttpServletResponse对象返回 Connector；
• Connector 把 HttpServletResponse 对象返回给客户 Browser；

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5、Tomcat服务部署?

5.1、下载并安装 JDK?

在部署 Tomcat 服务之前需要先部署好实验环境，本实验环境的具体要求如下表所示。?

名称	说明
系统版本	CentOS7.6（64位）
Tomcat 版本	9.0.8
JDK 版本	1.8.0_171
服务器IP地址	192.168.23.205
Windows客户端IP地址	192.168.23.10
主机名	centos7-5
Firewalld	关闭
Selinux	禁用
jmeter 版本	3.0

在部署 Tomcat 之前必须安装好 JDK，因为 JDK 是 Tomcat 运行的必要环境。JDK 的安装相对比较简单，版本有很多，本章选择基于 linux64 位 RPM?版本。

下载完安装包后，将其上传到服务器/root 目录下，执行安装命令。

[root@centos7-5 ~]# rpm -ivh jdk-8u171-linux-x64.rpm 
准备中...                          ################################# [100%]
正在升级/安装...
   1:jdk1.8-2000:1.8.0_171-fcs        ################################# [100%]
Unpacking JAR files...
	tools.jar...
	plugin.jar...
	javaws.jar...
	deploy.jar...
	rt.jar...
	jsse.jar...
	charsets.jar...
	localedata.jar...

上面显示安装完成，jdk 安装目录在/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64，编辑/etc/profile 文件，设置 jdk 的环境变量。具体操作如下。?

[root@centos7-5 ~]# vim /etc/profile
......//省略部分内容
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64  //添加此行
export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar  //添加此行
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH  //添加此行
[root@centos7-5 ~]# source /etc/profile  //使环境变量生效
[root@centos7-5 ~]# java -version  //查看JDK版本号
java version "1.8.0_171"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_171-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.171-b11, mixed mode)

5.2、安装启动Tomacat?

（1）安装 Tomcat 服务?

从Tomcat官网下载apache-tomcat-9.0.8.tar.gz稳定版本，将安装包解压后移动Tomcat 目录到/usr/local 下面，然后执行/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 命令启动 Tomcat 即可。具 体操作如下。?

[root@centos7-5 ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.8.tar.gz 
[root@centos7-5 ~]# mv apache-tomcat-9.0.8 /usr/local/tomcat
[root@centos7-5 ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh   //启动Tomcat
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

浏览器打开 http://192.168.23.205:8080 进行访问会出现 Tomcat 主页，如下图所示。

（2）优化 Tomcat 服务启动时间?

查看日志会发现 Tomcat 第一次启动很慢，默认情况下都需要几十秒。修改 JDK 参数可以改善该状况，打开/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64/jre/lib/security/java.security 文件，找到如下内容:securerandom.source=file:/dev/random 修改成 securerandom.source=file:/dev/urandom。然后重启 Tomcat 就会发现启动时间变短很多。?

[root@centos7-5 ~]# vim /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64/jre/lib/security/java.security
......//省略部分内容 
securerandom.source=file:/dev/urandom  //修改此行
......//省略部分内容
[root@centos7-5 ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh   //关闭Tomcat
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[root@centos7-5 ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh   //启动Tomcat
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

（3）Tomcat目录结构?

执行 ll /usr/local/tomcat/命令即可查看 Tomcat 安装后目录结构，如下所示。

[root@centos7-5 ~]# ll /usr/local/tomcat/
总用量 92
drwxr-x--- 2 root root  4096 1月  11 09:43 bin
drwx------ 3 root root   254 1月  11 09:43 conf
drwxr-x--- 2 root root  4096 1月  11 09:43 lib
-rw-r----- 1 root root 57092 4月  28 2018 LICENSE
drwxr-x--- 2 root root   197 1月  11 09:43 logs
-rw-r----- 1 root root  1804 4月  28 2018 NOTICE
-rw-r----- 1 root root  6852 4月  28 2018 RELEASE-NOTES
-rw-r----- 1 root root 16246 4月  28 2018 RUNNING.txt
drwxr-x--- 2 root root    30 1月  11 09:43 temp
drwxr-x--- 7 root root    81 4月  28 2018 webapps
drwxr-x--- 3 root root    22 1月  11 09:43 work

Tomcat 各目录的作用具体如下：

• bin 目录：用于存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件，比较常用的是 catalina.sh、 startup.sh、shutdown.sh 三个文件。
• conf 目录：用于存放 Tomcat 服务器的各种配置文件，比较常用的是 server.xml、 context.xml、tomcat-users.xml、web.xml 四个文件。?
• lib 目录：用于存放 Tomcat 服务器的 jar 包，一般不作任何改动，除非连接第三方服务， 比如 redis，那就需要添加相对应的 jar 包。
• logs 目录：用于存放 Tomcat 日志。
• temp 目录：用于存放 Tomcat 运行时产生的文件。
• webapps 目录：用于存放项目资源的目录。
• work 目录：是 Tomcat 工作目录，一般清除 Tomcat 缓存的时候会使用到。

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6、Tomcat配置与优化?

6.1、虚拟主机配置?

很多时候公司会有多个项目需要运行，那么肯定不可能是一台服务器上运行多个 Tomcat 服务，这样会消耗太多的系统资源。此时，就需要使用到 Tomcat 虚拟主机。例如现在新增两个域名 www.test.com 和 bbs.test.com，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。?

（1）创建www和bbs项目目录和文件?

执行下面的命令，可以创建 www 和 bbs 项目目录和文件。?

[root@centos7-5 ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/www
[root@centos7-5 ~]# echo "This is www page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/www/index.jsp
[root@centos7-5 ~]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/bbs
[root@centos7-5 ~]# echo "This is bbs page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/bbs/index.jsp

（2）修改 Tomcat 主配置文件?

修改 Tomcat 主配置文件/usr/local/tomcat/conf/server.xml，在</Host>下面增加如下内容。

[root@centos7-5 ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
//关于www.test.com的虚拟主机的配置
     <Host name="www.test.com" appBase="/usr/local/tomcat/webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"
            xmlNamespaceAware="false">
       <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/www"
                     path="" reloadable="true" />
      </Host>

//关于bbs.test.com的虚拟主机的配置
      <Host name="bbs.test.com" appBase="/usr/local/tomcat/webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"
            xmlNamespaceAware="false">
       <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/bbs"
                     path="" reloadable="true" />
      </Host>
[root@centos7-5 ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh   //关闭tomcat
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[root@centos7-5 ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh   //启动tomcat
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/java/jdk1.8.0_171-amd64
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

（3）虚拟主机访问测试?

客户端绑定两个域名需要写入本机 hosts，Tomcat 默认端口是 8080。?

本实验使用宿主机Windos11_192.168.23.10用于客户端测试，可以修改C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件，如下所示

使用浏览器访问 http://www.test.com:8080，页面效果如下图所示

使用浏览器访问 http://bbs.test.com:8080，页面效果如下图所示?