10、高性能web架构之tomcat介绍与使用

其他 2018-09-01 00:11:17 阅读次数: 0

Tomcat:简介

一、概念

    Tomcat 服务器是一个开源的轻量级Web应用服务器，在中小型系统和并发量小的场合下被普遍使用，是开发和调试Servlet、JSP 程序的首选。

二、原理

    Tomcat结构图：

    Tomcat主要组件：服务器Server，服务Service，连接器Connector、容器Container。连接器Connector和容器Container是Tomcat的核心。

    一个Container容器和一个或多个Connector组合在一起，加上其他一些支持的组件共同组成一个Service服务，有了Service服务便可以对外提供能力了，但是Service服务的生存需要一个环境，这个环境便是Server，Server组件为Service服务的正常使用提供了生存环境，Server组件可以同时管理一个或多个Service服务。

三、两大组件

1、Connector

    一个Connecter将在某个指定的端口上侦听客户请求，接收浏览器的发过来的 tcp 连接请求，创建一个 Request 和 Response 对象分别用于和请求端交换数据，然后会产生一个线程来处理这个请求并把产生的 Request 和 Response 对象传给处理Engine(Container中的一部分)，从Engine出获得响应并返回客户。 
Tomcat中有两个经典的Connector，一个直接侦听来自Browser的HTTP请求，另外一个来自其他的WebServer请求。HTTP/1.1 Connector在端口8080处侦听来自客户Browser的HTTP请求，AJP/1.3 Connector在端口8009处侦听其他Web Server（其他的HTTP服务器）的Servlet/JSP请求。 
Connector 最重要的功能就是接收连接请求然后分配线程让 Container 来处理这个请求，所以这必然是多线程的，多线程的处理是 Connector 设计的核心。

2、Container

                

    Container是容器的父接口，该容器的设计用的是典型的责任链的设计模式，它由四个自容器组件构成，分别是Engine、Host、Context、Wrapper。这四个组件是负责关系，存在包含关系。通常一个Servlet class对应一个Wrapper，如果有多个Servlet定义多个Wrapper，如果有多个Wrapper就要定义一个更高的Container，如Context。 
Context 还可以定义在父容器 Host 中，Host 不是必须的，但是要运行 war 程序，就必须要 Host，因为 war 中必有 web.xml 文件，这个文件的解析就需要 Host 了，如果要有多个 Host 就要定义一个 top 容器 Engine 了。而 Engine 没有父容器了，一个 Engine 代表一个完整的 Servlet 引擎。

  • Engine 容器 
    Engine 容器比较简单，它只定义了一些基本的关联关系
  • Host 容器 
    Host 是 Engine 的子容器，一个 Host 在 Engine 中代表一个虚拟主机，这个虚拟主机的作用就是运行多个应用，它负责安装和展开这些应用，并且标识这个应用以便能够区分它们。它的子容器通常是 Context，它除了关联子容器外，还有就是保存一个主机应该有的信息。
  • Context 容器 
    Context 代表 Servlet 的 Context，它具备了 Servlet 运行的基本环境，理论上只要有 Context 就能运行 Servlet 了。简单的 Tomcat 可以没有 Engine 和 Host。Context 最重要的功能就是管理它里面的 Servlet 实例，Servlet 实例在 Context 中是以 Wrapper 出现的，还有一点就是 Context 如何才能找到正确的 Servlet 来执行它呢？ Tomcat5 以前是通过一个 Mapper 类来管理的，Tomcat5 以后这个功能被移到了 request 中，在前面的时序图中就可以发现获取子容器都是通过 request 来分配的。
  • Wrapper 容器 
    Wrapper 代表一个 Servlet，它负责管理一个 Servlet，包括的 Servlet 的装载、初始化、执行以及资源回收。Wrapper 是最底层的容器，它没有子容器了，所以调用它的 addChild 将会报错。 
    Wrapper 的实现类是 StandardWrapper，StandardWrapper 还实现了拥有一个 Servlet 初始化信息的 ServletConfig，由此看出 StandardWrapper 将直接和 Servlet 的各种信息打交道。

3、其他组件

    Tomcat 还有其它重要的组件，如安全组件 security、logger 日志组件、session、mbeans、naming 等其它组件。这些组件共同为 Connector 和 Container 提供必要的服务。

四、HTTP请求过程

    

Tomcat Server处理一个HTTP请求的过程

1、用户点击网页内容，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。 
2、Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的回应。 
3、Engine获得请求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虚拟主机Host。 
4、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localhost的Host获得请求/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。

 

 

 

四、安装使用：

准备环境（CentOS7）：

  1. 下载最新版本的安装包：

wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0.11/bin/apache-tomcat-9.0.11.tar.gz

 

wget http://download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/8u181-b13/96a7b8442fe848ef90c96a2fad6ed6d1/jdk-8u181-linux-x64.tar.gz

 

 

2、创建tomcat用户（为了安全生产环境建议使用普通用户）：

[root@zabbix-node1 ~]# useradd -u 520 tomcat

[root@zabbix-node1 ~]# passwd tomcat

Changing password for user tomcat.

New password:

Retype new password:

passwd: all authentication tokens updated successfully.

 

3、解压jdk和tomcat：

[root@zabbix-node1 ~]# tar zxf jdk-8u181-linux-x64.tar.gz   

[root@zabbix-node1 ~]# mv jdk1.8.0_181/ /usr/local/

[root@zabbix-node1 ~]# ln -s /usr/local/jdk1.8.0_181/ /usr/local/jdk

[root@zabbix-node1 ~]#

[root@zabbix-node1 ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.11.tar.gz

[root@zabbix-node1 ~]# mv apache-tomcat-9.0.11 /usr/local/

[root@zabbix-node1 ~]# ln -s /usr/local/apache-tomcat-9.0.11/ /usr/local/tomcat

 

 

 

4、设置环境变量：

[root@zabbix-node1 ~]# tail -4 /etc/profile  //最后加这四行

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk

export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH

export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

export TOMCAT_HOME=/usr/local/tomcat

 

[root@zabbix-node1 ~]# source /etc/profile

[root@zabbix-node1 ~]# java -version

java version "1.8.0_181"

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

 

 

  1. 将jdk和tomcat目录赋予tomcat权限：

[root@zabbix-node1 ~]# chown -R tomcat:tomcat /usr/local/jdk

[root@zabbix-node1 ~]# chown -R tomcat:tomcat /usr/local/tomcat/

 

 

  1. 切换到tomcat用户，启动tomcat服务：

[root@zabbix-node1 ~]# su - tomcat                   

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ ls /usr/local/tomcat/bin/

bootstrap.jar       ciphers.sh                    daemon.sh     setclasspath.bat  startup.sh            version.bat

catalina.bat        commons-daemon.jar            digest.bat    setclasspath.sh   tomcat-juli.jar       version.sh

catalina.sh         commons-daemon-native.tar.gz  digest.sh     shutdown.bat      tomcat-native.tar.gz

catalina-tasks.xml  configtest.bat                makebase.bat  shutdown.sh       tool-wrapper.bat

ciphers.bat         configtest.sh                 makebase.sh   startup.bat       tool-wrapper.sh

 

 

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp

Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk

Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ netstat -tunlp

(Not all processes could be identified, non-owned process info

 will not be shown, you would have to be root to see it all.)

Active Internet connections (only servers)

Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    

tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      -                   

tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      -                   

tcp6       0      0 :::3306                 :::*                    LISTEN      -                   

tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      2843/java           

tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      -                   

tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      -                   

tcp6       0      0 :::443                  :::*                    LISTEN      -                   

tcp6       0      0 127.0.0.1:8005          :::*                    LISTEN      2843/java           

tcp6       0      0 :::8009                 :::*                    LISTEN      2843/java

注意：因为tomcat监听的是8080端口，所以启动前是否有其他服务在使用者8080端口：

 

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ ls /usr/local/tomcat/logs/      //日志的路径

catalina.2018-08-22.log  host-manager.2018-08-22.log  localhost_access_log.2018-08-22.txt

catalina.out //启动日志            localhost.2018-08-22.log     manager.2018-08-22.log

 

 

7、访问页面http://192.168.91.133:8080/：

 

 

 

 

 

8、添加个用户（注意：生产环境password密码一定要复杂）：

修改完重启服务：

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh  

Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp

Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk

Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp

Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk

Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

 

 

 

9、测试一下web登录用户和密码：

报权限错：

403 Access Denied的解决方法，报错提示我们打开/webapps/manager/META-INF/和/webapps/host-manager/META-INF/目录下context.xml文件，不是conf/目录下的context.xml文件，一定不要搞错了：

我们将里面的内容注释掉或者修改为：

[root@zabbix-node1 ~]# vi  /usr/local/apache-tomcat-9.0.11/webapps/manager/META-INF/context.xml

<!--  <Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"

         allow="127\.\d+\.\d+\.\d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1" />

-->

 

[root@zabbix-node1 ~]# vi /usr/local/apache-tomcat-9.0.11/webapps/host-manager/META-INF/context.xml

<!--  <Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"

         allow="127\.\d+\.\d+\.\d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1" />

-->

 

 

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ /etc/init.d/tomcat.sh restart   //重启再访问

下面是Manager的JVM的详情：

下面是server start，此网页为了安全，最好屏蔽或者删掉：

 

 

 

10、为了方便使用写了个启动脚本：

[root@zabbix-node1 ~]# vi /etc/init.d/tomcat.sh

#/bin/bash
TOMCAT_RM=/usr/local/tomcat/
TPID=$(ps aux |grep java | grep tomcat | grep -v "grep" | awk '{print $2}')
usage(){
  echo "Usage: $0 [start|stop|restart|status]"
}
start_tomcat(){
   /usr/local/tomcat/bin/startup.sh
}
stop_tomcat(){
   kill -9 $TPID
   sleep 2;
   UPID=$(ps aux |grep java | grep tomcat | grep -v "grep" | awk '{print $2}')
   if [ -z $UPID ];then
      echo "tomcat stop!!"
   else
      kill -9 $UPID
      cd $TOMCAT_RM
      rm -rf temp/*
      rm -rf work/*
   fi
}

main(){
case $1 in
  start)
     start_tomcat
     echo "start_tomcat OK"
     ;;
  stop)
     stop_tomcat
     echo "stop_tomcat OK"
     ;;
  restart)
     stop_tomcat && start_tomcat
     echo "stop_tomcat OK"
     echo "start_tomcat OK"
     ;;
  status)
     status_tomcat
     ;;
  *)
     usage
     ;;
   esac
}
main $1;

 

 

[root@zabbix-node1 ~]# chmod +x /etc/init.d/tomcat.sh  //给执行权限

 

 

11、切换用户测试脚本：

[root@zabbix-node1 ~]# su - tomcat   

Last login: Wed Aug 22 07:26:59 EDT 2018 on pts/0

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ /etc/init.d/tomcat.sh start

Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat

Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp

Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk

Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar

Tomcat started.

start_tomcat OK

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ /etc/init.d/tomcat.sh status

tomcat     3883 77.5 20.4 2145104 68396 pts/0   Sl   07:30   0:03 /usr/local/jdk/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048 -Djava.protocol.handler.pkgs=org.apache.catalina.webresources -Dorg.apache.catalina.security.SecurityListener.UMASK=0027 -Dignore.endorsed.dirs= -classpath /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/usr/local/tomcat -Dcatalina.home=/usr/local/tomcat -Djava.io.tmpdir=/usr/local/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

[tomcat@zabbix-node1 ~]$

 

 

 

 

 

12、主配置文件是server.xml：

[tomcat@zabbix-node1 ~]$ vi /usr/local/tomcat/conf/server.xml

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

下面看看《tomcat安全管理规范》

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转载自blog.csdn.net/weixin_41515615/article/details/81953634
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