Tomcat安裝、配置、優化及負載均衡詳解

Tomcat安裝、配置、優化及負載均衡詳解
http://www.javashuo.com/article/p-tpsevaku-bb.html
1、常見JavaWeb服務器

一、WebLogic：是BEA公司的產品、WebSphereAS：是IBM公司的產品、JBossAS：紅帽公司的產品，能夠自行了解
 二、Tomcat服務器： 
       Sun公司在推出的小型Servlet/JSP調試工具的基礎上發展起來的一個優秀的Servlet容器，Tomcat自己徹底用java語言編寫，因此tomcat的運行須要java的支持，因此要先安裝JDK，才能運行。目前是Apache開源軟件組織的一個軟件項目，它的官網 http://tomcat.apache.org。獲得了廣大開源代碼志願者的大力支持，且能夠和目前大部分的主流Web服務器（IIS、Apache服務器）一塊兒工做，它運行穩定、可靠且高效。已成爲目前開發企業JavaWeb應用的最佳Servlet容器選擇之一。目前最新版本8.0

2、Tomcat的目錄結構及經常使用配置
一、Tomcat的目錄層次結構
bin: 存放啓動和關閉Tomcat的腳本文件
conf： 存放Tomcat服務器的各類配置文件
lib: 存放tomcat服務器支撐的jar包
logs: 存放Tomcat的日誌文件
temp: 存放Tomcat運行時產生的臨時文件
webapps:web應用雖在目錄，即供外界訪問的web資源的存放目錄
work: Tomcat的工做目錄
二、JavaWeb應用的組成結構
mail---------------------------Web應用所在目錄
|----html、jsp、css、js等文件，根目錄下的文件外界能夠直接訪問
|----WEB-INF目錄
|---------classes目錄(java類)
|---------lib目錄(java類運行所需的jar包)
|---------web.xml(web應用的配置文件)
WEB-INF 這個目錄下的文件外界沒法直接訪問，由web服務器負責調用
三、JavaWeb應用的發佈
開放式目錄方式：
打包war方式: 使用 Jar -cvf *.war .
四、Tomcat的組成結構
Tomcat自己由一系列可配置的組件構成，其中核心組件是Servlet容器組件，它是全部其餘Tomcat組件的頂層容器。每一個組件均可以在Tomcat安裝目錄/conf/server.xml文件中進行配置，每一個Tomcat組件在server.xml文件中對應一種配置元素。下面用XML的形式展現各類Tomcat組件之間的關係
複製代碼
<Server>表明整個Servlet容器組件，是最頂層元素，能夠包含一個或多個<Service>元素
<Service>包含一個<Engine>元素以及一個或多個<Connector>元素，這些<Connector>共享一個<Engine>
<Connector/>表明和客戶程序實際交互的組件，負責接收客戶請求，以及向客戶返回響應
<Engine>每一個<Service>元素只能包含一個<Engine>元素，它處理在同一個<Service>中全部<Connector>接收到的客戶請求
<Host>在一個<Engine>中能夠包含多個<Host>,它表明一個虛擬主機(即一個服務器程序能夠部署在多個有不一樣IP的服務器主機上)，它能夠包含一個或多個應用
<Context>使用最頻繁的元素，表明了運行在虛擬主機上的單個web應用
</Host>
</Engine>
</Service>
</Server>
複製代碼
五、Tomcat體系結構

六、虛擬目錄的映射方式
      從Tomcat6開始，Tomcat支持自動映射，即tomcat服務器會自動管理webapps目錄下的全部web應用，並把它映射成虛擬目錄，換句話說，只需把web應用放在webapps目錄下，不須要配置Context，外界能夠直接訪問
      可是若是你不想講項目放在webapps下，而是放在其餘地方，仍是須要配置Context，好比個人tomcat在C盤，個人項目在D盤,則須要在Host下增長以下虛擬目錄映射語句

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

tomcat在加載一個web應用時，會一次按照如下五種方式查找web應用中的<Context>元素，優先級一次下降，直到找到爲止
      1）：到Tomcat安裝目錄/conf/Context.xml文件中查找<Context>元素。
      2）：到Tomcat安裝目錄/conf/[enginename]/[hostname]/context.xml.default文件中查找<Context>元素。
           [enginename]:表示<Engine>的name屬性
           [hostname]:表示<Host>d的那麼屬性
      3）：到Tomcat安裝目錄/conf/[enginename]/[hostname]/[contextpath].xml文件中查找<Context>元素
            [contextpath]:表示單個Web應用的URL入口
      4）：到Web應用的META-INF/context.xml文件中查找<Context>元素
      5）：到Tomcat安裝目錄/conf/server.xml文件中查找<Context>元素。只適用於單個Web應用
    八、將項目部署爲Tomcat默認應用
         即訪問 http://localhost:8080 時出來的是tomcat自帶的歡迎頁面，改成登陸到本身的項目主頁
           方法一：
                 在Tomcat默認安裝後，tomcat的主目錄是webapps/root目錄，因此若是想改變tomcat的主目錄的話能夠以下所作：
                 在/conf/server.xml文件的<Host></Host>之間加入代碼

<Contextpath=""docBase="C:\tomcat7\webapps\myapp"reloadable="true"debug="0"></Context>
<!--
docBase改成本身須要的項目路徑
若是創建了Apache和tomcat集羣，Apache server 的默認端口是80 ，IE訪問的方法只需輸入：http://localhost,就能夠自動定位到xx工程下面去
-->
方法二：

將tomcat安裝目錄下的ROOT下的全部文件刪除，換成本身項目的文件，此法有點暴力
           方法三：
               Tomcat5.0如下版本在C:/Tomcat/conf/Catalina/localhost目錄下會自動生成了一個ROOT.Xml，可是5.0以上版本再也不生成此文件，因此能夠新建個ROOT.xml,在裏面加入以下代碼：

<?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版本上測試好像未成功，你們能夠本身試試-->
九、Context元素的屬性

path：    指定訪問該Web應用的URL入口
           docBase： 指定Web應用的文件路徑，能夠寫絕對路徑，也能夠寫相對於appBase屬性的相對路徑
           className：指定實現Context組件的Java類的名字，這個類必須實現org.apache.catalina.Contex接口，該屬性默認值爲org.apache.catalina.core.StandardContext（不建議你們改動）
           reloadable：若是爲true，Tomcat服務器在運行狀態下回監視在WEB-INF/classes和WEB-INF/lib目錄下的class文件的改動，以及監視Web應用的WEB-INF/web.xml文件的改動，若是檢測到有更新，服務器會自動更新加載web應用。其默認值爲false。在開發和調試階段，將其改成true，通常像Eclipse等開發環境都會默認改成true。在正式發佈階段，應將其該爲false，能夠下降Tomcat的運行負荷，提升Tomcat的運行性能
           在通常狀況下，<Context>元素都會使用默認的標準Context組件，即className屬性採用默認值org.apache.catalina.core.StandardContext，它除了擁有上面介紹到的屬性外，還有自身專有的屬性：
           cachingAllowed：是否容許啓用靜態資源(HTML、圖片、聲音等)的緩存。默認值爲true。
           cacheMaxSize：設置靜態資源緩存的最大值，單位爲K。
           workDir：指定Web應用的工做目錄。
           uppackWAR：若是爲true，會把war文件展開爲開放目錄後再運行。爲false，直接運行war文件。默認值爲true。
    十、web.xml文件
         該文件必須放在/WEB-INF目錄下，可是從7.0版本開始，Tomcat能夠不使用web.xml文件，而是使用註解方式。

3、Tomcat的優化
一、內存使用配置
Tomcat是依賴於JVM的，因此Tomcat的使用內存配置實質上是JVM的內存配置
在/bin目錄下的catalina.bat能夠直接經過Tomcat設置JVM內存參數,windows下
打開catalina.bat文件，在大概中間的位置，找到
set "JAVA_OPTS=%JAVA_OPT% -server -Xms2048m -Xmx2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -Djava.awt.headless=true"
經過內存設置充分利用服務器內存
-server： 模式啓動應用慢，可是極大程度提升運行性能
-Xms2048m -Xmx2048m： 設置的是堆內存
java8開始，PermSize被MetaspaceSize代替，MetaspaceSize共享heap，不會再有java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space，能夠不設置
Headless=true： 適用於Linux系統，與圖形操做有關，如生成驗證碼含義是當前的是無顯示器的服務器，應用中若是獲取系統顯示有關的參數會拋出異常，windows系統可不用設置
可經過jmap -heap process_id查看設置是否成功

二、最大鏈接數配置（併發能力）
        在/conf/server.xml裏進行配置
        在<Connector>屬性中
        將protocol屬性改成 "org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol",NIO模型的效率更高
        加入
            maxThreads="500" //當前能夠同時處理的最大用戶訪問數
            minSpareThreads="100" //最小空閒線程鏈接數，用於優化線程池
            maxSpareThreads="200"
            acceptCount="200" //當全部的線程以分配，仍然容許鏈接進來，可是出於等待狀態的用戶數。等待線程數+工做線程數=總的可最大鏈接數,若是超過此數，新的鏈接將不會被接受，就會產生一個http錯誤
            enableLookups="false"//是否容許DNS反查，若是爲true，request.getRemoteHost會執行DNS查找，反向解析ip對應域名或主機名，當沒有這樣須要的時候，能夠將這個功能關閉，在必定程度上提升了Tomcat服務器的性能

4、負載均衡配置
負載均衡是提升應用負載量和容錯的有效手段，能夠結合Nginxs與Tomcat實現，Nginx是一款性能優異的反向代理服務器
一、負載均衡配置實現
反向代理原理示意圖：

負載均衡示意圖：

          負載均衡策略：
             Nginx 提供輪詢（round robin）、用戶IP哈希（client IP）和指定權重 3 種方式

   二、負載均衡時Session的處理策略
          Session是Tomcat服務器上的內存空間，若是一個用戶發出多個請求，卻發到了多個tomcat服務器中，那麼就會出現Session不一樣步的問題
          解決方案1：將一個用戶的請求鎖定到某一臺服務器上，簡單，可是缺少容錯性，一旦某個服務器發生故障，Session可能丟失，（可是服務器發生故障是一個低機率事件，若是一個服務器常常掛掉，要麼是硬件有問題，要麼是應用有問題）
                    可使用用戶IP哈希實現
        解決方案2：Session複製策略，基於網絡的廣播策略，一個節點Session變化，其餘節點同步複製，具備容錯性，但節點多或複製量大時對網絡負荷大，使網絡效率低下，甚至阻塞
                 ① 在/conf/server.xml文件中開啓Session複製的選項，將<Cluster>註釋去掉，7.0默認值以配置好，須要接收器<Receiver>綁定內網(通常服務器都有兩塊網卡)網卡地址,修改端口>。
                 ② 在應用中指定應用是在分佈式部署之下，在web.xml中添加<distributable/>選項
        解決方案3：額外建立一個共享的空間用來存放Session，全部服務器共享一個Session
                    memcached緩存共享方案基本原理
                    粘性Session與非粘性Session方式：

                       須要一些工具jar包，官網有目錄和下載鏈接
                       在/conf/context.xml中進行配置，全局有效
   三、集羣環境中應用代碼應注意的問題
            ① 傳遞Session須要實體類序列化支持，實現可序列化接口，設置版本號
          ② 獲取用戶IP地址方法的變化，獲取真實客戶端ip而不是Nginx代理地址
            ③ 動靜分離結構的預規劃，
               通常高併發的網站上，資源類的文件，如js,css,圖片一般是由靜態服務器處理，Nginx處理靜態文件效率就很是高，而tomcat處理靜態文件是它很大的一個弱勢，tomcat只負責動態請求的處理。那麼編碼的時候就要考慮靜態資源最後可能要被拿出去，地址會有變化，因此在開發的時候應該規劃訪問地址，保持最大靈活性。