Tomcat最初是由Sun的软件架构师詹姆斯·邓肯·戴维森开发的。后来他帮助将其变为开源项目，并由Sun贡献给Apache软件基金会。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。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，Tomcat是Apache服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当运行Tomcat时，它实际上作为一个与Apache独立的进程单独运行的。
本章节主要介绍以下几部分内容：
- Tomcat结构体系。
- Tomcat监控。
- Tomcat调优
- JVM调优
- 日志文件分析
【 Tomcat结构体系 】
在介绍Tomcat监控与调优前我们先来介绍一下Tomcat的结构体系，Tomcat的结构通常包括：Context、Connector、Host、Engine、Service、Server和Listener这几部分组成。如图11-1所示。
图11-1 Tomcat结构体系
这些组件主要是通常server.xml文件来配置。默认情况下server.xml文件主要包含以下配置内容。
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
<Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
<Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
<Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
<Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
<Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
<GlobalNamingResources>
<Resource name="UserDatabase" auth="Container"
type="org.apache.catalina.UserDatabase"
description="User database that can be updated and saved"
factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
pathname="conf/tomcat-users.xml" />
</GlobalNamingResources>
<Service name="Catalina">
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
<Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
<Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
resourceName="UserDatabase"/>
</Realm>
<Host name="localhost"? appBase="webapps"
unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
</Host>
</Engine>
</Service>
</Server>1) Context
上下文是一组内部的元素，称之为容器。表示单个web应用程序，Tomcat在加载应用程序时会自动实例化和配置标准化一些信息。\WEB-INF\web.xml文件中定义的属性也会被处理，并作为配置的一部分，在应用程序中使用。
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2) Connector
连接器用来处理与客户端通讯，Tomcat支持多种连接器，例如我们使用的最多的HTTP连接器和AJP连接器。
默认情况下Tomcat就已经配置了HTTP连接器，并且端口号为8080，即默认为http://localhost:8080这个URL地址。需求注意的是所有应用程序都是通过此连接的单个实例，在发送请求时会实例化一个线程来完成，这个线程在请求期间一直保持在连接器中活动。
connectionTimeout表示连接超时时间，默认值为20000，表示20000秒内会话没有活动那么就终止该连接，redirectPort表示安全套接字SSL传输的端口号8443。
通常在配置文件中还会看到AJP连接器，如果处理一些动态web页面，并且允许纯HTML服务器处理静态页面的请求，这样可以提升高处理请求的效率，但现在一般用的比较少，因为现在的Tomcat服务器本身就很快了，所以如果不需要这个连接器的话，可以将这个连接器注释掉。
3) Host
Host表示定义的主机，用于与Tomcat服务器进行关联的，当然如何联系的主要是通过域名与IP地址映射规则来确定的。一个服务器可以定义多个主要，例如，如果已经注册域http://chuansinfo.com，则可以定义主机名，如w1. http://chuansinfo.com和w2. http://chuansinfo.com。
Tomcat默认的主机名为localhost，localhost和你计算机的关联是通过一条记录来实现的，这条记录写在C:\\Windows\\System32\\drivers\\etc\\hosts文件中。
Host中“appBase”参数定义了我信发布应用程序所在的目录位置，当我们外部使用URL来访问该服务器时，其实是直接访问了appBase对应的目录，以上面的server.xml文件配置为例，如果输入的URL地址为http://localhost:8080，那么相当访问的地址为http://localhost:8080/ webapps这个目录下的索引文件。
Host中“unpackWARs”参数表示对WAR文件处理的方法，如果设置为“true”，表示如果是WAR文件放到appBase目录中时，Tomcat针自动将其扩展成一个普通的文件;如果设置为“false”，则应用程序会直接从WAR文件运行，这样会影响运行的速度，因为Tomcat服务器在运行该文件时必须午先解压WAR文件。
Host中“autoDeploy”参数如果设置为“true”，那表示放在appBase目录下的程序会自动部署。
4) Engine
Engine属于全局引擎容器。它主要是把不同JVM的全局引擎容器内的所有应用都抽象成集群，让它们能在不同的JVM之间互相通信，是会话同步，集群部署得以实现。Engine用于处理连接器中的所有请求，并将响应结果返回到客户商端，当然后连接器可能会有多个。
Engine容器中包含一个或多个Host组件，每个Host组件的内容在上面内容中有介绍，每个Host组件相当于一个虚拟机。Engine引擎还会Container，这是容器的父接口，连接器的请求是通过这个父接口传入请求的。
Engine容器主要包括的组件：Host组件、AccessLog组件、Pipeline组件、Cluster组件、Realm组件、LifecycleLister组件和Log组件。
5) Service
Service组件可以看成Tomcat内的不同服务的抽象，将一个或多个连接器绑定到一个引擎上，Tomcat默认配置服务为Catalina，一般情况下我们不会对Service进行自新修改或定义。
Service组件下又包括两类组件：若干个Connector组件和Executor组件。Connector组件负责监听某端口的客户请求，不同的端口对应不同的Connector。Executor组件在Service抽象层面提供了线程池，让Service下的组件可以共用线程池。
6) Server
Server组件可以看成Tomcat的运行实例的抽象，是最顶层的组件，它可以包含一个或多个Services。
Server组件包含6个监听器组件：AprLifecycleListener监听器、JasperListener监听器、
JreMemoryLeakPreventionListener监听器、GlobalResourcesLifecycleListener监听器、ThreadLocalLeakPreventionListener监听器和NamingContextListener监听器。还包括GlobalNamingResources组件、ServerSocket组件和Service组件。
7) Listener
侦听器是一个Java对象，通过实现
org.apache.catalina.LifecycleListener接口来控制，侦听器主要是用于侦听客户端提交的请求信息，它能够以下特定事件。
● AprLifecycleListener
这个侦听器可以很好的侦听APR(Apahce Portable Runtime)，APR库可以更好的提高Tomcat服务回操作系统的性能。
● jasperlister
JSP侦听器它是JSP引擎。这个监听器可以对已更新的JSP文档重新编译。
● JreMemoryLeakPreventionListener：
这个侦听器主要用于处理可能导致内存泄漏的情况。
● GlobalResourcesLifecycleListener：
主要是负责侦听管理实例化与全局Java命名和目录接口(JNDI)的关联。
● ThreadLocalLeakPreventionListener：
与
JreMemoryLeakPreventionListener侦听器类似，也用于处理内存泄漏的情况。
上面描述的是Tomcat的结构体系，下面我们来介绍Tomcat的工作原理，Tomcat的工作原理如图11-2所示。
图12-2 Tomcat工作原理
Tomcat工作原理的具体步骤如下：
1、用户点击网页时，客户端会将请求发送到本机端口8080，被在那里监听的Coyote HTTP/1.1 Connector获得。
2、Connector连接器把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应的结果。
3、Engine获得请求的资源，如index.jsp，匹配所有的虚拟主机Host。
4、Engine匹配到名为localhost的Host(就算匹配不到也会把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机)，名为localhost的Host获得请求资源的信息，如/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有的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)。
5、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URL PATTERN为*.jsp的Servlet,对应于JspServlet类。
6、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、数据存储等程序。
7、Context把执行完之后的HttpServletResponse对象返回给Host。
8、Host把HttpServletResponse对象返回给Engine。
9、Engine把HttpServletResponse对象返回Connector。
10、Connector把HttpServletResponse对象返回给客户Browser。
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