Tomcat配置與優化（內存、並發、管理）與性能監控

原文鏈接：http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/51530979

一、JVM內存配置優化

在開發當中，當一個項目比較大時，依賴的jar包通常比較多，我們都知道，在應用服務器啟動時，會將應用引用到的所有類通過ClassLoader依次全部加載到內存當中。Java的邏輯內存模型大致分為堆內存、棧內存、靜態內存區，也稱持久區，該區的內存不會被GC回收。堆內存用於存儲類的實例、數組等引用類型數據，也就是用new生成的對象，都存放在這里，棧內存存儲局部變量（如：方法參數），靜態內存區存儲常量、靜態變量、類元數據信息（方法、屬性等）。開發當中常遇到的三類內存溢出異常：

• java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space異常 
  表示堆內存空間滿了，如果不是程序邏輯的bug，可能是因為項目中引用的jar比較多，導到內存溢出。JVM默認堆的最小使用內存為物理內存的1/64，最大使用內存為物理內存的1/4，如8G的物理內存，JVM默認堆的最小和最大內存分別為128m和2048m。通過調整JVM的-Xms（初始內存）和-Xmx（最大內存）兩個參數加大內存使用限制。
• java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space異常 
  表示靜態內存區滿了，通常是由於加載的類過多導致。jdk8以下版本通過修改JVM的-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize兩個參數，限制靜態區最小和最大內存范圍。jdk8改變了內存模型，將類定義存放到了元數據（MetaspaceSize）空間，而元數據空間是與堆空間共享同一塊內存區域的，所以在JDK8以后版本不會存在PermGen space異常了，故不用設置此參數。
• java.lang.StackOverflowError異常 
  表示棧內存溢出。通常是由於死循環、無限遞歸導致。

修改Tomcat的內存配置，打開$TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh文件（Windows系統是catalina.bat文件），大楖在250行左右，在JAVA_OPTS參數上添加內存參數設置即可。完整的JVM參數設置如下所示：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms2048m -Xmx2048m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256 -Djava.awt.headless=true"

 

-server參數：表示以服務模式啟動，啟動速度會稍微慢一點，但性能會高很多。不加這個參數，默認是以客戶端模式啟動。 

-Xms–Xmx JVM內存設置，建議設置成同一個值，可以在命令行中使用 java -Xmx1500m -version 來測試當前服務器可以設置的最大內存。（-Xmx 的值太大時，JVM 無法啟動）

 

-Xmn 年輕代 整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小為64m。

 

-Xss 是指設定每個線程的堆棧大小。一般不超過 1M。

 

-XX:+AggressiveOpts 根據 JDK 的不同而采用不同的優化策略。

 

-XX:+UseBiasedLocking 優化線程鎖。

 

-XX:PermSize=128M-XX:MaxPermSize=256M 非堆內存初始值和最大值。 默認值為物理內存的 1/64 和 1/4。

 

-XX:+DisableExplicitGC 控制程序代碼中不允許顯示調用 System.gc()。

 

-XX:+UseParNewGC 對年輕代采用多線程並行回收，這樣收得快。

 

-XX:+UseConcMarkSweepGC 使用更好的 GC 技術。

 

-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 在使用UseParNewGC 的情況下, 盡量減少 mark 的時間

 

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 減少 Memory 碎片。

 

-XX:LargePageSizeInBytes 指定 Java heap 的分頁頁面大小

 

-XX:+UseFastAccessorMethods get,set 方法轉成本地代碼

 

-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 指示只有在 oldgeneration 在使用了初始化的比例后concurrent collector 啟動收集

 

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 年老代到 70% 滿的時候開始執行對年老代的並發垃圾回收（(Xmx-Xmn)*(100- CMSInitiatingOccupancyFraction)/100>=Xmn）

 

-Djava.awt.headless=true 解決圖片在 Linux 上無法顯示圖片的問題。如生成驗證碼，含義是當前使用的是沒有安裝圖安裝圖形界面的服務器，應用中如果獲取系統顯示有關參數會拋異常，可通過jmap -heap proccess_id查看設置是否成功。 

也可以參考這篇文章，Tomcat配置JVM參數

二、tomcat並發配置優化

主要配置Tomcat能處理的請求數，當一個進程的線程數超過500個的話，那么這個進程的運行效率就很低了。表面上看線程越多處理的請求越多，其實過多的線程會占用CPU在不同線程之間切換的資源，導致CPU在每個線程上處理的時間片極期有限，反而會降低服務器的響應性能。

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" 

                maxThreads="500"
                minSpareThreads="100"
                maxSpareThreads="200"
                acceptCount="200"
                maxIdleTime="30000"
                enableLookups="false"
               />

Tomcat的並發請求處理數量=maxThreads + acceptCount

protocol：啟用APR連接模式，提高異步IO處理性能。啟用配置請參考：《開啟Tomcat APR運行模式，優化並發性能》 
maxThreads：最大能接受的請求數，默認為200 
minSpareThreads：最少備用線程數，默認初始化，默認為25 
maxSpareThreads：最多備用線程數，一旦創建的線程超過這個值，Tomcat就會關閉不再需要的socket線程 
acceptCount：等待處理的請求隊列，默認為100，超過隊列長度，服務器則拒絕客戶端請求，直接返回403 
maxIdleTime：如果一個線程在30秒以內沒有活躍，則終止運行並從線程池中移除。除非線程池數量小於或等於minSpareThreads數量。默認值是1分鍾 
enableLookups：如果為true，調用request.getRemoteHost會執行DNS反查，反向解析IP對應的域名或主機，效率較低，建議設為false。 
更多參數設置，請參考Tomcat官方文檔：http://tomcat.apache.org/tomcat-8.0-doc/config/http.html

三、管理員配置

Tomcat默認沒有配置管理員帳戶的權限，如果要查看app的部署狀態、通過管理界面deploy或undeploy，則需要在tomcat-user.xml中配置具有管理權限登錄的用戶。

<role rolename="tomcat"/>
<role rolename="manager-gui"/>
<role rolename="manager-status"/>
<role rolename="manager-script"/>
<role rolename="manager-jmx"/>
<user username="tomcat" password="tomcat" roles="tomcat,manager-gui,manager-status,manager-script,manager-jmx"/>

四、Tomcat 性能檢測

VisualVM監控( JDK 自帶)

推薦使用。

內存分析，CPU 分析，線程分析等。

 

LambdaProbe監控

需要打成 war 放入 tomcat webapp 目錄下。

 

JProfiler監控

商業的主要用於檢查和跟蹤系統的性能的工具。需要在服務器端安裝 JProfiler 軟件。

Tomcat官網配置：http://tomcat.apache.org/tomcat-8.0-doc/manager-howto.html