Java Web开发入门 - 第3章 Tomcat

时间  2019-11-13
标签 java web 开发 入门 tomcat 栏目 Java 繁體版
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#Tomcat安装与运行 Web服务器完成底层的网络处理，包括HTTP协议报文格式的编解码、管理具体web请求处理线程等操做。
Tomcat目前最流行最多见的基于Java的web应用服务器软件。 ##Tomcat Apache Tomcat 官网html

  • Apache软件基金会出品
  • 开源软件
  • 源代码是Java写的 ##安装
  • 依赖JDK，保证Java已经安装
  • Tomcat 安装
    • Windows平台安装
    • Linux和Mac平台，下载压缩包解压运行
      配置环境变量CATALINA_HOME CATALINA是Tomcat的组成部分，CATALINA这个组件会调用用户的Java代码。在实际部署的某些状况下是能够不配置该环境变量。当一个服务器配置多个Tomcat的时候，这个环境变脸必须配置。

##Tomcat安装过程 ###下载Tomcat 7.0.x 经过官网Tomcat 7 Software Downloads页面，咱们能够看到zip包。经过超级连接获取7.0.77版本的zip下载路径为http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-7/v7.0.70/bin/apache-tomcat-7.0.70.zip
若是Linux系统链接网络，则能够经过以下命令进行下载：java

wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-7/v7.0.70/bin/apache-tomcat-7.0.70.zip

若是没有联网能够在Windows下载Tomcat，经过FileZilla软件发送安装包到Linux ###解压缩Tomcat Tomcat官网提供了两种压缩包zip和tar.gz方式。
Windows系统能够下载7zip软件或者WinRAR软件进行解压缩。
Linux系统zip方式解压缩命令：linux

yum install unzip -y
unzip apache-tomcat-7.0.70.tar.gz

Linux系统tar.gz方式解压缩命令：web

tar xzvf apache-tomcat-7.0.70.tar.gz

###配置CATALINA_HOME环境变量 ####Linux 进入解压缩后的apache-tomcat-7.0.xx的目录，在目录下执行apache

export CATALINA_HOME=/home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70

经过echo $CATALINA_HOME检查所配置的路径是否正确。bootstrap

zhanpeng@GE70:~/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70$ echo $CATALINA_HOME
/home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70

####Windows设置环境变量windows

set CATALINA_HOME=D:\build\tomcat\apache-tomcat-7.0.70

检查环境变量api

echo %CATALINA_HOME%

####Mac OS X设置环境变量 两种配置方式：第一种全局配置，编辑/etc/profile，第二种只应用到当前用户，编辑~/.bash_profile。若是要应用环境变量，则须要使用source /etc/profile或者source ~/.bash_profile进行启用，或者从新登录用户或者重启计算机。 ##启动Tomcat浏览器

  • *nix平台
    • $CATALINA_HOME/bin/startup.sh
    • $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh start
  • Windows平台
    • %CATALINA_HOME%\bin\startup.bat
    • %CATALINA_HOME%\bin\catalina.bat start

###演示linux tomcat启动过程 ####1.检查环境变量tomcat

zhanpeng@GE70:~/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70$ echo $CATALINA_HOME
/home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70

####2.修改Tomcat执行权限 若是解压缩tomcat这个时候执行，则没有权限

echo $CATALINA_HOME
$CATALINA_HOME/bin/startup.sh
bash: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/bin/startup.sh: Permission denied

修改权限：

$chmod +x $CATALINA_HOME/bin/*

执行：

$CATALINA_HOME/bin/startup.sh
Using CATALINA_BASE:   /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70
Using CATALINA_HOME:   /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70
Using CATALINA_TMPDIR: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/temp
Using JRE_HOME:        /usr
Using CLASSPATH:       /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/bin/bootstrap.jar:/home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

经过浏览器查看到以下界面： 输入图片说明 经过浏览器进行查看 注意：若是不是本机打开浏览器访问，远程打开Tomcat，注意Linux或者Windows的防火墙配置，开发8080端口（若是修改Tomcat端口请自行注意）。若是对防火墙配置有问题，开发时能够关闭防火墙，进行开发。

##Tomcat资源 静态资源 动态资源，Servlet课程

##动态资源与静态资源概念 ###目录结构 输入图片说明 ###静态资源SoybeanMilk.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <h1>Soybean Milk</h1>
</body>
</html>

###动态资源NoodlesServlet.java 手动编译在WEB-INF/classes/com.netease下 idea编译在src/com.netease下编译

package com.netease;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * Created by zhanpeng on 16-8-20.
 */
public class NoodlesServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException {

        PrintWriter writer = response.getWriter();

        String vegetable = request.getParameter("vegetable");

        if(vegetable == null)
            vegetable = "Tomato";

        writer.println("<html><body>");
        writer.println("<h1> Noodles with " + vegetable + "</h1>");
        writer.println("</html></body>");
    }
}

###添加servlet到web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
         version="3.1">
    
    <display-name>Restaurant</display-name>
    <servlet>
        <servlet-name>noodles</servlet-name>
        <servlet-class>com.netease.NoodlesServlet</servlet-class>
    </servlet>
    
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>noodles</servlet-name>
        <url-pattern>/noodles</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

###编译或者添加tomcat类库运行 ####手动编译

javac -cp /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/lib/servlet-api.jar WEB-INF/classes/com/netease/NoodlesServlet.java

####添加tomcat类库 输入图片说明 ###静态资源

http://localhost:8080/SoybeanMilk.html

无论咱们如何加入参数，页面不变
咱们事先准备好的，叫作静态资源，静态资源像图片常见的文档。 ###动态资源

http://localhost:8080/noodles

显示Noodles with Tomato

http://localhost:8080/noodles?vegetable=Apple

显示Noodles with Apple
动态页面根据咱们参数的不一样，会显示不一样内容页面。根据不一样的请求返回不一样结果。

##关闭Tomcat

  • *nix平台
    • $CATALINA_HOME/bin/shutdown.sh
    • $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh stop
  • Windows平台
    • %CATALINA_HOME%\bin\shutdown.bat
    • %CATALINA_HOME%\bin\catalina.bat stop

#Tomcat的组成、架构与配置部署 ##Tomcat目录结构 输入图片说明

  • bin 目录：用于存放tomcat执行脚本，例如启动关闭，同时还提供脚本依赖的包
  • conf 目录：放置tomcat配置文件
  • lib目录：存放tomcat的依赖库，也能够把共同依赖包放到这里
  • logs 目录：存放log日志
  • temp 目录：存放临时文件。web应用产生的临时文件
  • webapps目录：默认的应用部署目录
  • work目录：tomcat运行的 供web应用使用。
  • LICENSE许可证文件

###bin目录 输入图片说明

####启动脚本 JVM启动参数配置：可使用环境变量

  • 环境变量JAVA_OPTS配置
  • *常见参数 -server -Xms512m -Xmx512m -server告诉JVM这个是服务，由JVM以server的方式进行优化 -Xms -Xmx是设置JVM的堆大小 -Xms设置初始堆 -Xmx设置堆最大值
export JAVA_OPTS="-server =xms2048m -Xmx2048m"
echo $JAVA_OPTS

若是想要永久有效须要写入到~/.bashrc下 ###conf目录 输入图片说明 最主要的配置文件为server.xml ####server.xml server.xml结构

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<Server >
    <Listener></Listener>

    <Service name="Catalina">
        <Connector></Connector>
        <Connector></Connector>
        <Engine>
            <Host>
                <Context></Context>
            </Host>
        </Engine>
    </Service>
</Server>

Server下面能够有多个Service和多个Connector。一个Service必须有一个Engine，Engine是处理Connector接收到的数据内容。JDK的java由Engine执行。Engine里面有多个Host，Host是虚拟主机，请求加入不一样的Host头，跳转到。一个Host能够有多个Context。Context为Web应用。 service咱们叫作Container（容器）。整个Server就是Tomcat。

  • Connector
    • Coyote
    • 默认使用BIO Connector，使用Java IO进行处理，阻塞式IO
  • Container
    • Catalina实现容器的组件
    • Servlet课程

##请求处理流程 浏览器发送请求，由Connector接收处理socket数据信息。Container根据Connector解析内容生成具体的响应。 输入图片说明

#Tomcat的Connector及线程池配置 ##Connector参数配置

  • port端口号
  • address配置Connector监听哪几个IP地址的响应
  • protocol默认为protocol="HTTP/1.1"，涉及调优才进行调整
  • connectionTimeout服务端当链接占用不发送请求的关闭时间，单位ms
  • acceptCount指系统繁忙，若是没有空闲线程，则配置队列长队，默认值为100。若是超过承载数则拒绝链接（没有在默认文档中找到）
  • maxConnections默认最大链接数，当使用的是默认的BIO Connector时，最大链接数是和线程池最大值。为-1时，不限制链接。 ##线程池 事先建立必定数据的线程，当有任务时，从线程池中取出，当用完后在释放回链接池内。
  • 最小空闲线程数minSpareThreads
  • 最大线程数maxThreads 当请求处理数小于最小空闲线程数时，使用最小空闲线程。当超过期，动态增长线程数据直到到达最大线程数。当请求处理结束，自动释放资源，则称弹性线程池。Tomcat使用的就是弹性线程池。
    ##配置 修改apache-tomcat-x.0.xx/conf/server.xml 修改默认端口和过时时间
<Connector port="8181" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

默认没有配置线程池，配置中被注释掉了

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
        maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>

应用Connector应用Executor，注意要和Executor name相同

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               executor="tomcatThreadPool"
               redirectPort="8443" />

重启Tomcat，查看效果。 命令查看请求：

curl http://localhost:8080/noodles
<html><body>
<h1> Noodles with Tomato</h1>
</html></body>

命令占用请求：
客户端0：

telnet localhost 8181
GET /noodles HTTP/1.1

客户端1：

telnet localhost 8181
GET /noodles HTTP/1.1

当线程池为1时，客户端0阻塞线程，则客户端1都没法获取结果；客户端0结束，客户端1也会执行完成。 ##线程池配置 *Executor配置线程池

    • minSpareThreads
    • maxThreads
  • Connector配置线程池
    • 制定依赖的线程池配置
    • 直接制定线程池配置参数
      • minSpareThreads、maxThreads 当Connector及配置Executor也配置线程池参数，则使用Executor配置。

#Tomcat日志配置与war包部署 ##Tomcat日志 服务发生中断，则须要知道

  • 日志的做用
    • Tomcat运行状况获知
    • 调试利器
  • Tomcat日志分类
    • 系统运行日志 - 捕获Tomcat系统错误
    • 访问日志 - 记录用户请求的访问，根据日志统计一共有多少次请求
    • 应用日志 - 程序日志

###访问日志配置文件server.xml

<!-- Access log processes all example.
             Documentation at: /docs/config/valve.html
             Note: The pattern used is equivalent to using pattern="common" -->
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />

###修改日志文件命名 ####日志实现AccessLogValve ####direcory Valve的directory日志存放目录 ####pattern prefix日志文件的前缀 ####suffix suffix日志文件的后缀 ####pattern pattern指日志的格式。
pattern内%r指HTTP 请求行；%s HTTP相应号；%t访问时间；%m请求方法，%a请求的IP地址；%s用户响应码；%b服务端下发多少字节；%{User-Agent}i指User-Agent；&quot;；

###日志文件切割

fileDateFormat="yyyy-MM-dd.HH." #按照参数进行切割
               rotatable="true" #是否切分

修改后的日志配置

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="hava_access_log." suffix=".log"
               fileDateFormat="yyyy-MM-dd.HH."
               rotatable="true"
               pattern="method: %m,client ip: %a,time: %t,&quot;%r&quot; statusCode: %s,byteSent: %b,User-Agent: %{User-Agent}i" />

重启Tomcat后，产生日志文件hava_access_log.2016-08-20.14.35.log，Chrome访问内容为：

method: GET,client ip: 127.0.0.1,time: [20/Aug/2016:14:36:30 +0800],"GET / HTTP/1.1" statusCode: 200,byteSent: 11418,User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/50.0.2661.86 Safari/537.36

curl访问内容为：

method: GET,client ip: 127.0.0.1,time: [20/Aug/2016:14:37:43 +0800],"GET / HTTP/1.1" statusCode: 200,byteSent: 11418,User-Agent: curl/7.35.0

##Tomcat文档 Tomcat 7 文档

##Tomcat部署Web应用

  • Web应用程序结构
    • Servlet课程
  • 手动部署
  • 打war包，Web应用打war包，方便程序共享 ###手动打包 在idea的输出目录out内，能够看到war_exploded目录，经过jar cvf package.war .进行打包
jar cvf Restaurant.war .
added manifest
adding: SoybeanMilk.html(in = 143) (out= 110)(deflated 23%)
adding: index.jsp(in = 295) (out= 224)(deflated 24%)
adding: WEB-INF/(in = 0) (out= 0)(stored 0%)
adding: WEB-INF/classes/(in = 0) (out= 0)(stored 0%)
adding: WEB-INF/classes/com/(in = 0) (out= 0)(stored 0%)
adding: WEB-INF/classes/com/netease/(in = 0) (out= 0)(stored 0%)
adding: WEB-INF/classes/com/netease/NoodlesServlet.class(in = 1371) (out= 687)(deflated 49%)
adding: WEB-INF/web.xml(in = 632) (out= 270)(deflated 57%)
zhanpeng@GE70:~/Workspace/J2ee/TomcatStudy/out/artifacts/TomcatStudy_war_exploded$

注意：这种方式会把隐藏文件也打包到war包内。 把war包放到webapps目录下，能够直接访问。Tomcat会自动解压缩war包内容。 #附录 ##Tomcat FAQ ###Q：Tomcat使用哪一个版本的？
A: 目前Tomcat最新开发版是9.0.x，最新稳定版是8.0.x，通常在生产环境使用比较多的版本仍是7.0.x。本微专业选择的Tomcat版本是7.0.x。更新的版本之间不过是实现了更多的一些新特性，咱们的微专业中并无涉及到这些新特性，所以7.0.x是足够的

###Q: 我在Windows下，Tomcat怎么安装以及使用？
A:

  1. 由于Java是跨平台的，所以，在Windows下同样可使用视频中讲述的方式进行安装，而后经过命令行的方式来启动中止Tomcat
  2. 针对于Windows，Tomcat还提供了更简单的方式，你们能够直接下载Tomcat的Windows Installer，http://tomcat.apache.org/download-70.cgi， 在这个页面上下载Windows Service Installer这个，而后直接双击安装就行了，同时这个Installer还为你们提供了一个图形界面的工具，能够完成Tomcat的配置、启动以及中止
  3. 在Windows vista之后的Windows版本中，因为增长了UAC，所以在双击Tomcat的安装文件的时候，可能须要提供管理员权限，具体操做为右键，选择使用管理员权限运行

###Q: 我彻底不会Linux，在windows下，跟老师的演示环境不同，怎么办？
A:

  1. Java语言是跨平台的，Tomcat也是跨平台的，不管是在windows，仍是在Linux下，他们的使用方法，命令行参数含义等等都是一致的
  2. 即便是在linux操做，也无非是创建新文件，创建文件夹，手写点代码而已，使用的都是一些简单的命令。在Windows下同样可使用鼠标点击完成创建新文件，创建文件夹等操做，你可使用记事本，notepad++等等，任意一款编辑器写代码。
  3. 对于Tomcat的启动中止，同样能够不用命令行，Windows提供了经过Windows Service Installer进行安装的方式，能够经过图形界面进行Tomcat的启动中止操做
  4. 建议你们稍微学习一点Linux操做，这是做为一个服务端开发者的基本技能，任何知识都是从不会到会的

###Q: 我都跟老师作的同样，为何出错了？
A: 当你们遇到错误的时候，但愿能按下面给出的步骤进行排查

  1. 做为初学者，你们最常遇到的问题就是拼写错误，所以首先检查有没有出现拼写错误。
  2. 若是没查出来错误，先尝试去理解报错来的错误信息，通常状况下，错误信息中都会给出解决建议
  3. 借助搜索引擎，贴出报错信息，搜索解决方案，stackoverflow之类的网站上，每每就有你要的解决方案
  4. 实在搞不定，到论坛上看看有没有同窗已经遇到了相似的问题，而且已经有了解决方案
  5. 到论坛发帖，或直接经过邮件等方式将问题发给老师 在实际工做中，遇到问题解决问题是一个比较重要的能力。所以在学习过程当中，就要有意识地去提升本身这方面的能力。咱们不但愿你们一旦遇到问题就当即提问，由于在实际工做中，你的提问是不会有人给你回答的。你们能够先尝试解决，在尝试解决问题的过程当中，每每你们也能学到一些其余方面的知识。当实在搞不定的时候，再告诉老师，咱们会在第一时间为你们解答。

###Q: 经过一些书和其余教程，我学会了在eclipse中直接建立一个Web项目，跟这里纯手动建立一个web项目相比有一些疑问：

  1. eclipse 默认建立tomcat7的项目里面并无web.xml文件，那么tomcat是如何找到相关servlet的?
  2. 经过eclipse建立的项目中会有一个叫WebContent的目录，这个和咱们纯手动建立的Restaurant项目有何不一样?
  3. 为何将eclipse建立的项目手动拷贝到tomcat7.0.x下webapps目录下，启动后没法访问里面的servlet？我应该如何访问这个servlet?

A:

  1. eclipse 默认建立tomcat7的项目里面并无web.xml文件，那么tomcat是如何找到相关servlet的？ 若是没有servlet，仅仅是jsp加上静态文件的话，web.xml是能够省略的 即便生成了servlet，在新的servlet规范里面，也支持了使用Annotation的方式来配置servlet，跟使用web.xml的方式是等价的 你看一下生成的类上面应该有 @WebServlet 的定义

  2. 经过eclipse建立的项目中会有一个叫WebContent的目录，这个和咱们手动建立的Restaurant项目有何不一样？ 源码层面的文件结构能够千差万别，可是最终部署的时候，项目文件结构必须知足servlet规范。只是eclipse默认建立的项目是这样作的而已，eclipse默认建立的项目跟咱们手动建立的Restaurant项目没有啥本质不一样。后面咱们还会讲到Maven，让Maven来管理咱们的Web项目，他们最终编译打包后的文件结构是同样的。

  3. 为何将eclipse建立的项目手动拷到tomcat7.0.65下webapps目录下，启动后 没法访问里面的servlet 我应该如何访问这个servlet？ 估计你是搞混了源码跟编译打包后的二进制。你把eclipse建立的项目编译后打成一个war包，而后把这个war包放到webapps目录下，就能够跑了 另外，war包自己是一个zip格式的压缩包，你能够把它解压开，而后看一下里面的内容，以及里面的文件结构，跟咱们Restaurant的文件结构必定是一致的，全部这一切工做都是eclipse在背后默默帮你完成了 咱们在Restaurant里面，只是把这一切都纯手动化了，为了是让你们真正地明白一个Web项目在部署的时候长什么样子，而不是简单地告诉你怎样在IDE里面作

###Q: 我使用了网易蜂巢提供的Java Web镜像，里面的安装的tomcat7的目录结构怎么找不到？ A: 咱们在网易蜂巢提供的Java Web镜像，其是一个Debian系统，里面的tomcat7是使用包管理工具apt-get/aptitude 进行安装管理的。Debian在打包tomcat7的时候，遵循了其系统的管理，那就是对任何一个软件，其不一样的功能的文件会分到不一样的目录中，对于tomcat7,具体对应以下:
bin -> /usr/share/tomcat7/bin
lib -> /usr/share/tomcat7/lib
conf -> /var/lib/tomcat7/conf
webapps -> /var/lib/tomcat7/webapps
logs -> /var/lib/tomcat7/logs
work -> /var/lib/tomcat7/work

对于启动/中止 tomcat，请直接使用已经封装好的服务方式，使用的命令为

service tomcat7 start service tomcat7 stop

想看运行状态，可使用命令

service tomcat7 status

###Q: 我运行Tomcat报错，Class com.netease.NoodlesServlet is not a Servlet，怎么办？ A: 不少同窗会纳闷，个人类明明是从HttpServlet继承下来的，怎么就不是Servlet了。这个是由于JVM在肯定一个类的时候，不只仅根据这个类的名字，还有加载这个类的类加载器，只有这两个都一致的时候，才认为是同一个类。因为在JVM在不一样的加载阶段使用不一样的类加载器，Tomcat内部也实现了本身的类加载器，形成这个问题的缘由就是类加载器冲突形成的。解决方案以下：

  1. 确认一下在pom.xml配置的javax.servlet-api这个依赖的scope是provided
  2. 确认没有把servlet-api.jar 这个文件放到 java的 lib/ext目录下，若是有放置，删除掉
  3. 确认一下有没有配CLASSPATH环境变量，而且CLASSPATH中有指向servlet-api.jar这个文件。若是有配置，清除掉
  4. 因为这类错误还有依赖版本不统一，原来安装的一些软件遗留等缘由形成，虽然表现出来的症状同样，可是实际状况可能比上面说出来的状况还要多一些。在搞不定的时候，能够尝试重装大法，重装你的JDK
  5. 关于类加载器以及Java的一些路径的知识，能够参考这篇文章http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-classpath-windows/， 里面有一句话“强烈建议您在编译和运行时老是显式地指定类路径”，这个也是为何在演示编译的时候，是经过指定-cp（与-classpath等价）参数，而不是经过其余方式，引入对servlet-api.jar的依赖
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