Tomcat安装、配置、优化及负载均衡详解

Tomcat安装、配置、优化及负载均衡详解
http://www.javashuo.com/article/p-tpsevaku-bb.html
1、常见JavaWeb服务器

一、WebLogic：是BEA公司的产品、WebSphereAS：是IBM公司的产品、JBossAS：红帽公司的产品，能够自行了解
 二、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自己彻底用java语言编写，因此tomcat的运行须要java的支持，因此要先安装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。获得了广大开源代码志愿者的大力支持，且能够和目前大部分的主流Web服务器（IIS、Apache服务器）一块儿工做，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。目前最新版本8.0

2、Tomcat的目录结构及经常使用配置
一、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服务器的各类配置文件
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的工做目录
二、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能够直接访问
|----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没法直接访问，由web服务器负责调用
三、JavaWeb应用的发布
开放式目录方式：
打包war方式: 使用 Jar -cvf *.war .
四、Tomcat的组成结构
Tomcat自己由一系列可配置的组件构成，其中核心组件是Servlet容器组件，它是全部其余Tomcat组件的顶层容器。每一个组件均可以在Tomcat安装目录/conf/server.xml文件中进行配置，每一个Tomcat组件在server.xml文件中对应一种配置元素。下面用XML的形式展现各类Tomcat组件之间的关系
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<Server>表明整个Servlet容器组件，是最顶层元素，能够包含一个或多个<Service>元素
<Service>包含一个<Engine>元素以及一个或多个<Connector>元素，这些<Connector>共享一个<Engine>
<Connector/>表明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
<Engine>每一个<Service>元素只能包含一个<Engine>元素，它处理在同一个<Service>中全部<Connector>接收到的客户请求
<Host>在一个<Engine>中能够包含多个<Host>,它表明一个虚拟主机(即一个服务器程序能够部署在多个有不一样IP的服务器主机上)，它能够包含一个或多个应用
<Context>使用最频繁的元素，表明了运行在虚拟主机上的单个web应用
</Host>
</Engine>
</Service>
</Server>
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五、Tomcat体系结构

六、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目录下的全部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，不须要配置Context，外界能够直接访问
      可是若是你不想讲项目放在webapps下，而是放在其余地方，仍是须要配置Context，好比个人tomcat在C盘，个人项目在D盘,则须要在Host下增长以下虚拟目录映射语句

<Contextpath="/myapp"docBase="D:/work/myapp"></Context>
七、Context元素配置

tomcat在加载一个web应用时，会一次按照如下五种方式查找web应用中的<Context>元素，优先级一次下降，直到找到为止
      1）：到Tomcat安装目录/conf/Context.xml文件中查找<Context>元素。
      2）：到Tomcat安装目录/conf/[enginename]/[hostname]/context.xml.default文件中查找<Context>元素。
           [enginename]:表示<Engine>的name属性
           [hostname]:表示<Host>d的那么属性
      3）：到Tomcat安装目录/conf/[enginename]/[hostname]/[contextpath].xml文件中查找<Context>元素
            [contextpath]:表示单个Web应用的URL入口
      4）：到Web应用的META-INF/context.xml文件中查找<Context>元素
      5）：到Tomcat安装目录/conf/server.xml文件中查找<Context>元素。只适用于单个Web应用
    八、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，改成登陆到本身的项目主页
           方法一：
                 在Tomcat默认安装后，tomcat的主目录是webapps/root目录，因此若是想改变tomcat的主目录的话能够以下所作：
                 在/conf/server.xml文件的<Host></Host>之间加入代码

<Contextpath=""docBase="C:\tomcat7\webapps\myapp"reloadable="true"debug="0"></Context>
<!--
docBase改成本身须要的项目路径
若是创建了Apache和tomcat集群，Apache server 的默认端口是80 ，IE访问的方法只需输入：http://localhost,就能够自动定位到xx工程下面去
-->
方法二：

将tomcat安装目录下的ROOT下的全部文件删除，换成本身项目的文件，此法有点暴力
           方法三：
               Tomcat5.0如下版本在C:/Tomcat/conf/Catalina/localhost目录下会自动生成了一个ROOT.Xml，可是5.0以上版本再也不生成此文件，因此能够新建个ROOT.xml,在里面加入以下代码：

<?Xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<ContextcrossContext="true"docBase="C:\tomcat7\webapps\myapp"path=""reloadable="true">
</Context>
<!--可是我本身在7.0版本上测试好像未成功，你们能够本身试试-->
九、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，能够写绝对路径，也能够写相对于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（不建议你们改动）
           reloadable：若是为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，若是检测到有更新，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，将其改成true，通常像Eclipse等开发环境都会默认改成true。在正式发布阶段，应将其该为false，能够下降Tomcat的运行负荷，提升Tomcat的运行性能
           在通常状况下，<Context>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：是否容许启用静态资源(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应用的工做目录。
           uppackWAR：若是为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。
    十、web.xml文件
         该文件必须放在/WEB-INF目录下，可是从7.0版本开始，Tomcat能够不使用web.xml文件，而是使用注解方式。

3、Tomcat的优化
一、内存使用配置
Tomcat是依赖于JVM的，因此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能够直接经过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"
经过内存设置充分利用服务器内存
-server： 模式启动应用慢，可是极大程度提升运行性能
-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，能够不设置
Headless=true： 适用于Linux系统，与图形操做有关，如生成验证码含义是当前的是无显示器的服务器，应用中若是获取系统显示有关的参数会抛出异常，windows系统可不用设置
可经过jmap -heap process_id查看设置是否成功

二、最大链接数配置（并发能力）
        在/conf/server.xml里进行配置
        在<Connector>属性中
        将protocol属性改成 "org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol",NIO模型的效率更高
        加入
            maxThreads="500" //当前能够同时处理的最大用户访问数
            minSpareThreads="100" //最小空闲线程链接数，用于优化线程池
            maxSpareThreads="200"
            acceptCount="200" //当全部的线程以分配，仍然容许链接进来，可是出于等待状态的用户数。等待线程数+工做线程数=总的可最大链接数,若是超过此数，新的链接将不会被接受，就会产生一个http错误
            enableLookups="false"//是否容许DNS反查，若是为true，request.getRemoteHost会执行DNS查找，反向解析ip对应域名或主机名，当没有这样须要的时候，能够将这个功能关闭，在必定程度上提升了Tomcat服务器的性能

4、负载均衡配置
负载均衡是提升应用负载量和容错的有效手段，能够结合Nginxs与Tomcat实现，Nginx是一款性能优异的反向代理服务器
一、负载均衡配置实现
反向代理原理示意图：

负载均衡示意图：

          负载均衡策略：
             Nginx 提供轮询（round robin）、用户IP哈希（client IP）和指定权重 3 种方式

   二、负载均衡时Session的处理策略
          Session是Tomcat服务器上的内存空间，若是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不一样步的问题
          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，可是缺少容错性，一旦某个服务器发生故障，Session可能丢失，（可是服务器发生故障是一个低几率事件，若是一个服务器常常挂掉，要么是硬件有问题，要么是应用有问题）
                    可使用用户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，其余节点同步复制，具备容错性，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<Cluster>注释去掉，7.0默认值以配置好，须要接收器<Receiver>绑定内网(通常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<distributable/>选项
        解决方案3：额外建立一个共享的空间用来存放Session，全部服务器共享一个Session
                    memcached缓存共享方案基本原理
                    粘性Session与非粘性Session方式：

                       须要一些工具jar包，官网有目录和下载链接
                       在/conf/context.xml中进行配置，全局有效
   三、集群环境中应用代码应注意的问题
            ① 传递Session须要实体类序列化支持，实现可序列化接口，设置版本号
          ② 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
            ③ 动静分离结构的预规划，
               通常高并发的网站上，资源类的文件，如js,css,图片一般是由静态服务器处理，Nginx处理静态文件效率就很是高，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，因此在开发的时候应该规划访问地址，保持最大灵活性。