Tomcat二三事（附Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离）

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Tomcat

Tomcat是什么

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。
一般来说，Tomcat虽然和Apache或者nginx这些web服务器一样，具有处理HTwn页面的功能，然而由于其处理静态HTML的能力远不及Apache或者Nginx，所以Tomcat通常是作为一个Servlet和JS容器，单独运行在后端。

Tomecat的构成

Tomcat 由一系列的组件构成,其中核心的组件有三个

(1) web容器

完成web服务器的功能。

(2) servlet容器

名字为catalina，用于处理servlet代码。

(3) JSP容器

用于将JSP动态网页翻译成servlet代码。

Java Servlet 是运行在web服务器或应用服务器上的程序，它是作为来自web浏览器或其他HTTP客户端的请求和HTTP
服务器上的数据库或应用程序之间的中间层。
使用Servlet，可以收集来自网页表单的用户输入，呈现来自数据库或者其他源的记录，还可以动态创建网页。与CGI（公共网关接口）功能相类似。

JSP全称Java server Pages,
是一种动态网页开发技术。它使用JsP标签在HTML网页中插入Java代码。标签通常以<%开头以%>结束。JSP是一种Java servlet，主要用于实现Java web应用程序的用户界面部分。
JSP通过网页表单获取用户输入数据、访问数据库及其他数据源，然后动态地创建网页。

部署安装Tomcat

在部署Tomcat之前必须安装好jdk，因为 jdk 是Tomcat运行的必要环境。

1.关闭防火墙，将安装Tomcat所需软件包传到/opt目录下

使用的软件包：

jdk-8u201-linux-x64.rpm
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

2.安装JDK

cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version

3.设置JDK环境变量

vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

source /etc/profile.d/java.sh
java -version

小知识
CLASSPATH：编译、运行Java程序时，JRE会去该变量指定的路径中搜索所需的类（.class)文件。
dt .jar：是关于运行环境的类库,主要是swing 的包。
tools.ja：主要是一些jdk工具的类库，包括javac,java,javap，javadoc等。
JDK：java development kit (java开发工具)
JRE：java runtime environment (java运行时环境)
JVM：java virtuak machine (java虚拟机)，使java程序可以在多种平台上运行class文件。

vim abc.java
public class abc {
  publi static void main(string[] args){
    system.out.println("Hello world!");
  }
}
javac abc.java
java abc

4.安装启动Tomcat

cd / opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
##启动tomcat##
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -natp | grep 8080

浏览器访问Tomcat的默认主页http://192.168.101.10:8080

5.优化tomcat启动速度

第一次启动tomcat可能会发现Tomcat启动很慢，默认情况下可能会需要几十秒，可以修改jdk参数进行改。

vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
第117行进行修改
securerandom.source=file:/dev/urandom

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

11 /usr/local/tomcat/

主要目录说明

• bin：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：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：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：存放Tomcat日志
• emp：存放Tomcat运行时产生的文件
• webapps：存放项目资源的目录
• work：Tomcat工作目录，一般清除Tomcat缓存的时候会使用到

Tomcat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.wolf.com和 www.ice.com，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

1.创建wolf和ice项目自录和文件

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/wolf
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/ice
echo "This is wolf page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/wolf/index.jsp
echo "This is ice page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/ice/index.jsp

2.修改Tomcat主配置文件

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

第165行前进行插入
<Host name="www.wolf.com" appBase="webapps" unpackWARS="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/wolf" path="" reloadable="true" />
</Host>

<Host name="www.ice.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/ice" path="" reloadable="true" />
</Host>

Host name：主机名
appBase：Tomcat程序工作目录，相对路径为webapps，绝对路径为/usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs：是否解压war包
autoDeploy：指示Tomcat运行时，如有新的WEB应用是否允许自动部署
xmlValidation：是否验证xml文件执行有效性检验的标志
xmlNamespaceAware：是否启用xml命名空间，设置该值与xmlValidation为true，表示对web.xml文件执行有效性检验

docBase：WEB应用的目录
path：设置访问的URI为WEB应用的根目录
reloadable：是否在程序有改动时重新载入

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

3.客户端浏览器访问验证

echo "192.168.101.12 www.wolf.com www.ice.com" >> /etc/hosts

浏览器访问http://www.wolf.top:8080页面显示This is wolf page\!
浏览器访问http://www.ice.top:8080页面显示This is ice page\!

Tomecat优化

Tomcat默认安装下的缺省配置并不适合生产环境，它可能会频繁出现假死现象需要重启，只有通过不断压测优化才能让它最高效率稳定的运行。
优化主要包括三方面，分别为操作系统优化（内核参数优化），Tomcat配置文件参数优化，Java虚拟机（JVM）调优。

Tomcat 配置文件参数优化

常用的优化相关参数

【maxThreads】Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求，这个值表示Tomcat 可创建的最大的线程数，默认值是200。

【minSpareThreads】最小空闲线程数，Tomcat 启动时的初始化的线程数，表示即使没有人使用也开这么多空线程等待，默认值是 10。

【maxSpareThreads】最大备用线程数，一旦创建的线程超过这个值，Tomcat就会关闭不再需要的socket线程。默认值是-1(无限制）。一般不需要指定。

【URIEncoding】指定Tomcat容器的 URL编码格式，语言编码格式这块没有其它Web服务器软件配置方便，需要分别指定。

【connnectionTimeout】网络连接超时，单位:毫秒，设置为0表示永不超时，这样设置有隐患的。通常默认2000毫秒就可以。

【enableLookups】是否反查域名，以返回远程主机的主机名，取值为：true 或 false，如果设置为 false，则直接返回工地址,为了提高处理能力，应设置为 false。

【disableUploadTimeout】上传时是否使用超时机制。应设置为 true。

【connectionUploadTimeout】上传超时时间，毕竟文件上传可能需要消耗更多的时间，这个根据你自己的业务需要自己调，以使Servlet有较长的时间来完成它的执行，需要与上一个参数一起配合使用才会生效。

【acceptCount】指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可传入连接请求的最大队列长度，超过这个数的请求将不予处理，默认为100个。

【compression】是否对响应的数据进行GZIP压缩，off：表示禁止压缩；on：表示允许压缩（文本将被压缩）、force：表示所有情况下都进行压缩，默认值为 off，压缩数据后可以有效的减少页面的大小，一般可以减小1/3左右，节省带宽
。
【compressionMinSize】表示压缩响应的最小值，只有当响应报文大小大于这个值的时候才会对报文进行压缩，开启压缩功能后，默认值是2048。

【compressableMimeType】压缩类型，指定对哪些类型的文件进行数据压缩。

【noCompressionUserAgents="gozilla，traviata"】对于以下的浏览器，不启用压缩

以上是一些常用的配置参数，还有好多其它的参数设置，还可以继续深入的优化，HTTP Connector与 AJP Connector的参数属性值，可以参考官方文档的详细说明进行学习。

vim /usr/local/tomcat/conf /server. xml
......
<Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
在71行进行插入
minSpareThreads="50"
enableLookups="false"
disableUploadTimeout="true"
acceptCount="300"
maxThreads="500"
processorCache="500"
URIEncoding="UTF-8"
compression="on"
compressionMinSize="2048"
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,image/gif,image/jpe,image/png"/>

Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离

Nginx服务器:192.168.101.10
Tomcat服务器1:192.168.101.100
Tomcat服务器2:192.168.101.101

1.部署Nginx负载均衡器

关闭防火墙和内核防护

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-C++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd nginx-1.12.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \                    #启用文件修改支持
--with-http_stub_status_module \     #启用状态统计
--with-http_gzip_static_module \     #启用gzip静态压缩
--with-http_fl_module \              #启用flv模块,提供对flv视频的伪流支持
--with-http_ssl_module               #启用SSL模块,提供SSL加密功能

make && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

vim /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service

2.部署2台Tomcat 应用服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/

vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_91
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH

source /etc/profile

tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz

mv /opt/apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

netstat -ntap | grep 8080

3.动静分离配置

（1）Tomcat1 server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index·jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>
</head>
<body>
<% out-println ("动态页面 1,http://www.test1.com");%>
</body>
</html>

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true" />
</Host>

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

(2） Tomcat2 server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 2, http://www.test2.com");%></body>
</html>

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autcDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true" />
</Host>

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

(3）Nginx server 配置

准备静态页面和静态图片

echo '<html><body><h1>这是静态页面</h1></body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html
mkdir /usr/local/nginx/html/img
cp /root/game.jpg /usr/local/nginx/html/img

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.....
http {
......
    #gzip on;
    
    #配置负载均衡的服务器列表，weight参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大
    upstream tomcat_server {
        server 192.168.101.100:8080 weight=1;
        server 192.168.101.101:8080 weight=1;
    }
    
    server {
        listen 80;
        server_name www.wolf.com;
        
        charset utf-8;

        #access_log logs/host.access.log main;
    
        #配置Nginx处理动态页面请求，将.jsp文件请求转发到Tomcat服务器处理
        location ~ .*\.jsp$ {
            proxy pass http://tomcat server;
            #设置后端的web服务器可以获取远程客户端的真实IP
        
            #设定后端的web服务器接收到的请求访问的主机名(域名或IP、端口)，默认host的值为proxy_pass指令设置的主机名
            proxy_set_ header HOST $host;
            #把$remote_addr赋值给X-Real-IP，来获取源IP
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            #在nginx作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
        #配置Nginx处理静态图片请求
        location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {
            root /usr/local/nginx/html/img;
            expires 10d;
        }
        
        location / {
            root html;
            index index.html index.htm;
        }
......
    }
......
}