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HTML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JSP容器，单独运行在后端。官网地址：Apache Tomcat® - Welcome!

2.Tomcat的构成组件

Tomcat 由一系列的组件构成，其中核心的组件有三个：

2.1 Web 容器：完成 Web 服务器的功能。

2.2 Servlet 容器：名字为 catalina，用于处理 Servlet 代码。

Servlet 是Java Servlet 的简称，可以理解为是一个服务连接器，是用 Java 编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，简单的理解：servlet 就是一个中间件，包含了接口和方法，将客户端和数据库连接，从而实现动态网页的创建。

2.3 JSP 容器：用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码

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。

因此 Tomcat 是 Web 应用服务器，也是一个 Servlet/JSP 容器。Tomcat 作为 Servlet 容器，负责处理客户请求，把请求传送给 Servlet，并将 Servlet 的响应传送回给客户。

3.Tomcat的顶层架构

1、Tomcat中最顶层的容器是Server，代表着整个服务器，一个Server可以包含至少一个Service，用于具体提供服务。
2、Service主要包含两个部分:Connector和Container。Tomcat的心脏就是这两个组件，这两个组件的作用:Connector用于处理连接相关的事情，并提供Socket与Request和Response相关的转化; Conta iner用于封装和管理Servlet，以及具体处理Request请求。
3、一个Tomcat中只有一个Server，一个Server可以包含多个Service，一个Service只有一个Container,但是可以有多个Connectors，因为一个服务可以有多个连接，如同时提供Http和Https链接，也可以提供向相同协议不同端口的连接。
4、多个Connector和一个Container就形成了一个Service，有了Service就可以对外提供服务了，但是Service还要一个生存的环境，必须要有人能够给它生命、掌握其生死大权，那就非Server莫属了!所以整个Tomcat的生命周期由Server控制。另外，上述的包含关系或者说是父子关系，都可以在tomcat的conf目录下的server .xml配置文件中看出。
5、server.xm1中定义<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">这会让Tomcat6启动一个server实例(即一个JVM)，它监听在8005端口以接收“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就会关闭Tomcat。各Server的定义不能使用同一个端口，这意味着如果在同一个物理机上启动了多个Server实例，必须配置它们使用不同的端口。

4.Tomcat的核心功能

Tomcat 的核心功能有两个，分别是负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector，和负责处理请求的容器 Container。其中连接器和容器相辅相成，一起构成了基本的 web 服务 Service。每个 Tomcat 服务器可以管理多个 Service。

Connector：负责对外接收和响应请求。它是Tomcat与外界的交通枢纽，监听端口接收外界请求，并将请求处理后传递给容器做业务处理，最后将容器处理后的结果响应给外界。
Container：负责对内处理业务逻辑。其内部由 Engine、Host、Context和Wrapper 四个容器组成，用于管理和调用 Servlet 相关逻辑。
Service：对外提供的 Web 服务

Container 结构分析：
每个 Service 会包含一个 Container 容器。在 Container 内部包含了 4 个子容器：
4个子容器的作用分别是：

Engine：引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Service 最多只能有一个 Engine；
Host：代表一个虚拟主机，也可以叫站点，通过配置 Host 就可以添加站点；
Context：代表一个 Web 应用，包含多个 Servlet 封装器；
Wrapper：封装器，容器的最底层。每一 Wrapper 封装着一个 Servlet，负责对象实例的创建、执行和销毁功能。

Engine、Host、Context 和 Wrapper，这四个容器之间属于父子关系。
容器由一个引擎可以管理多个虚拟主机。每个虚拟主机可以管理多个 Web 应用。每个 Web 应用会有多个 Servlet 封装器。

5.Tomcat的请求过程

用户在浏览器中输入该网址，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localhostHost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URLPattern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

6.Tomcat的配置文件

安装目录下文件介绍

ls /usr/local/tomcat/
bin           conf             lib      logs    README.md      RUNNING.txt  webapps
BUILDING.txt  CONTRIBUTING.md  LICENSE  NOTICE  RELEASE-NOTES  temp         work

目录名字	功能
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
temp	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

conf子目录

文件名	说明
server.xml	主配置文件
web.xml	每个webapp只有“部署"后才能被访问,它的部署方式通常由web.xml进行定义,其存放位置为WEB-INF/目录中;此文件为所有的webapps提供默认部署相关的配置,每个web应用也可以使用专用配置文件,来覆盖全局文件
context.xml	用于定义所有web应用均需加载的Context配置,此文件为所有的webapps提供默认配置,每个web应用也可以使用自已专用的配置,它通常由专用的配置文件context.xml来定义,其存放位置为WEB-INF/目录中,覆盖全局的文件
tomcat-users.xml	用户认证的账号和密码文件
catalina.policy	当使用security选项启动omcat时,用于为tomcat设置安全策略
catalina.properties	Tomcat环境变量的配置,用于设定类加载器路径，以及一些与JVM调优相关参数
logging.properties	Tomcat日志系统相关的配置，可以修改日志级别和日志路径等
	注意配置文件对于大小写敏感

二.Tomcat服务部署

1.安装jdk、设置环境变量并测试

第一步：安装jdk

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
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
 
2. #将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
jdk-8u201-linux-x64.rpm
 
3. #切换至/opt下，安装JDK
cd /opt
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm

第二步：设置jdk环境变量

1. #修改配置文件
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=$JAVA_HOME/bin:$PATH
 
2. #刷新配置文件
java -version                   #查看之前的版本
source /etc/profile.d/java.sh   #执行脚本
java -version                   #查看刷新后的版本

2.安装启动Tomcat

第一步：解压tomcat程序

1. #切换至/opt下，解压tomcat包
cd /opt
tar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
 
2. #将解压后的包拷贝至/usr/local/下并重命名
cp -r apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

第二步：启动Tomcat

1. #切换至拷贝的目录下，启动tomcat
cd /usr/local/tomcat/
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
 
2. #看是否启动成功
ss -natp |grep 8080
 
3. #在网页测试是否可以成功登录
192.168.59.118:8080（本机IP地址）

4. #关闭tomcat（记得再次打开
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

3.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参数进行更改

1. #修改jdk参数
vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom

2.重启服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，即当熵池中没有可取的随机数时，读取/dev/urandom设备仍然会返回一个随机数，只是该随机数的安全性理论上不高。如果应用对安全性要求很高，那么应该使用/dev/random

4.将Tomcat添加至服务

1. #先关闭服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
 
2. #添加用户设置属主属组
useradd -s /sbin/nologin tomcat
chown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat/ -R
 
3. #新建服务文件
vim /etc/systemd/system/tomcat.service
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target
 
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
RestartSec=3
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
 
4. #重新加载服务，并开启，查看是否成功启动
systemctl daemon-reload
systemctl start tomcat
ss -ntap |grep 8080

三.Tomcat服务优化

1.Tomcat虚拟主机配置

使用环境：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.zhuo.com 和 www.xuni.com，希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

第一步：创建 zhuo 和 xuni 项目目录和文件

1. #创建 zhuo 和 xuni 项目目录与文件
cd /usr/local/tomcat/webapps
mkdir zhuo xuni

2. #创建文件内容
echo "this is zhuo web" > zhuo/index.html
echo "this is xuni web" > xuni/index.html

第二步：修改 Tomcat 主配置文件

#修改主配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml 
约164行位置插入
-----------------------------------------------------
  </Host>
 
        <Host name="www.zhuo.com"  appBase="/usr/local/tomcat/webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true"
              xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
              <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/zhuo"
                path="" reloadable="true" />
     </Host>
        <Host name="www.xuni.com"  appBase="/usr/local/tomcat/webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true"
              xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
              <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/xuni"
                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

appBase ：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

第三步：重启服务并验证

1. #本机关闭防火墙并重启服务
systemctl restart tomcat
systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
2. #再开启一台centos虚拟机，更改/etc/hosts文件并关闭防火墙
echo "192.168.79.210  www.zhuo.com  www.xuni.com" >> /etc/hosts
systemctl stop firewalld
setenforce 0

3. #在网页中测试
www.xuni.com:8080/xuni
www.zhuo.com:8080/zhuo

2.Tomcat配置参数优化

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。

常用的优化参数：

参数	解释
[ 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，一旦创建的钱程超过这个值，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，语言编码格式这块倒不如其它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:堂秒，设置为0表示永不超时，这样设置有隐患的。通常默认20000室秒就可以。
[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IP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有较长的时问来完成它的执行，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，如果开启了压缩功能，默认值就是 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" 
--71行--插入（上面的内容仅供参考位置）
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 /jpg,image/png"/>

四.多实例

1.多实例是什么

多实例：多实例就是在一台服务器上同时开启多个不同的服务端口，同时运行多个服务进程，这些服务进程通过不同的socket监听不同的服务端口来提供服务。

2.部署多实例

2.1 安装jdk并设置环境变量

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
 systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
 
2. #将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
jdk-8u201-linux-x64.rpm
 
3. #切换至/opt下，安装JDK
cd /opt
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 

4. #设置环境变量
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=$JAVA_HOME/bin:$PATH
 
5. #刷新配置文件
source /etc/profile.d/java.sh   #执行脚本
java -version                   #查看刷新后的版本

2.2 安装Tomcat

1. #切换至/opt下，解压tomcat包
cd /opt
tar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 

2. #新建文件夹/usr/local/tomcat
mkdir /usr/local/tomcat
 
3. #将解压后的包拷贝至/usr/local/下并重命名
cp -a apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat2

2.3 配置Tomcat环境变量

1. #编写脚本
vim /etc/profile.d/tomcat.sh
------------------------------
#tomcat1
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1

#tomcat2
export CATALINA_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2

2. #运行脚本
source /etc/profile.d/tomcat.sh

2.4 修改 Tomcat2 中的 server.xml 文件，要求不能有重复的端口号

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
---------------------------------------------------
<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">		
#22行，修改Server prot，默认为8005 -> 修改为8006

<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"		
#69行，修改Connector port，HTTP/1.1  默认为8080 -> 修改为8081
#第一个连接器默认监听8080端口，负责建立HTTP连接。在通过浏览器访问Tomcat服务器的Web应用时，使用的就是这个连接器。
 
<Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />	
#116行，修改Connector port AJP/1.3，默认为8009 -> 修改为8010
#第二个连接器默认监听8009端口，负责和其他的HTTP服务器建立连接。在把Tomcat与其他HTTP服务器集成时，就需要用到这个连接器。

2.5 修改各 Tomcat 实例中的开启和关闭文件，添加 Tomcat 环境变量

1. #修改tomcat1的开启文件
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
##21行添加以下内容
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1
 
2. #修改tomcat1的关闭文件
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Stop script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1
 
3. #修改tomcat2的开启文件
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2
 
4. #修改tomcat2的关闭文件
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Stop script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2

2.6 启动各 tomcat 中的 /bin/startup.sh并验证

1. #启动
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh

2. #过滤端口号验证 
ss -natp | grep java

3. #浏览器中访问验证
192.168.79.210:8080
192.168.79.210:8081

Tomcat服务部署、优化及多实例实验

一.Tomcat的基本介绍

1.Tomcat是什么？