一、Tomcat介紹
1.1 什么是Tomcat
Tomcat服務器是一個免費的開放源代碼的Web應用服務器，屬於輕量級應用服務器，在中小型系統和並發訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發和調試JSP程序的首選。一般來說，Tomcat雖然和Apache或者Nginx這些Web服務器一樣，具有處理HTML頁面的功能，然而由於其處理靜態HTML的能力遠不及Apache或者Nginx，所以Tomcat通常是作為一個Servlet和JSP容器，單獨運行在后端。
官方網站：https://tomcat.apache.org/
1.2 Tomcat的構成組件
Tomcat 由一系列的組件構成，其中核心的組件有三個：
（1）Web 容器：完成 Web 服務器的功能。
（2）Servlet 容器：名字為 catalina，用於處理 Servlet 代碼。
（3）JSP 容器：用於將 JSP 動態網頁翻譯成 Servlet 代碼。
1.2.1 Java Servlet 介紹
是運行在 Web 服務器或應用服務器上的程序，它是作為來自 Web 瀏覽器或其他 HTTP 客戶端的請求和 HTTP 服務器上的數據庫或應用程序之間的中間層。使用Servlet，可以收集來自網頁表單的用戶輸入，呈現來自數據庫或者其他源的記錄，還可以動態創建網頁。與CGI（公共網關接口）功能相類似。
1.2.1 JSP介紹
JSP全稱Java Server Pages，是一種動態網頁開發技術。它使用JSP標簽在HTML網頁中插入Java代碼。標簽通常以<%開頭,以%>結束。
JSP是一種Java servlet，主要用於實現Java web應用程序的用戶界面部分。
JSP通過網頁表單獲取用戶輸入數據、訪問數據庫及其他數據源，然后動態地創建網頁。
1.3 Tomcat頂層架構
1、Tomcat中最頂層的容器是Server，代表着整個服務器，一個Server可以包含至少一個Service，用於具體提供服務。
2、Service主要包含兩個部分:Connector和Container。Tomcat的心臟就是這兩個組件，這兩個組件的作用:Connector用於處理連接相關的事情，並提供Socket與Request和Response相關的轉化; Conta iner用於封裝和管理Servlet，以及具體處理Request請求。
3、一個Tomcat中只有一個Server，一個Server可以包含多個Service，一個Service只有一個Container,但是可以有多個Connectors，因為一個服務可以有多個連接，如同時提供Http和Https鏈接，也可以提供向相同協議不同端口的連接。
4、多個Connector和一個Container就形成了一個Service，有了Service就可以對外提供服務了，但是Service還要一個生存的環境，必須要有人能夠給它生命、掌握其生死大權，那就非Server莫屬了!所以整個Tomcat的生命周期由Server控制。另外，上述的包含關系或者說是父子關系，都可以在tomcat的conf目錄下的server .xml配置文件中看出。
5、server.xm1中定義<Server port=“8005” shutdown=“SHUTDOWN”>這會讓Tomcat6啟動一個server實例(即一個JVM)，它監聽在8005端口以接收“SHUTDOWN”命令，如果接收到了就會關閉Tomcat。各Server的定義不能使用同一個端口，這意味着如果在同一個物理機上啟動了多個Server實例，必須配置它們使用不同的端口。
1.3.1 四個子容器的作用分別是:
(1) Engine: 引擎，用來管理多個站點，一個Service最多只能有一個Engine;
(2) Host:代表一個站點，也可以叫虛擬主機，通過配置Host就可以添加站點;
(3) Context:代表一個應用程序，對應着平時開發的一套程序，或者一個WEB-INF目錄以及下面的web.xml文件;
(4) Wrapper: 每一Wrapper封裝着 一個Servlet;
1.4 Tomcat請求過程
1.用戶在瀏覽器中輸入該網址，請求被發送到本機端口8080，被在那里監聽的Coyote HTTP/1.1 Connector獲得;
2.Connector把該請求交給它所在的Service的Engine (Container) 來處理，並等待Engine的回應;
3.Engine獲得請求localhost/test/index.jsp，匹配所有的虛擬主機Host;
4.Engine匹配到名為localhost的Host(即使匹配不到也把請求交給該Host處理，因為該Host被定義為該Engine的默認主機)，名為localhostHost獲得請求/test/index.jsp，匹配它所擁有的所有Context。Host匹配到路徑為/test的Context(如果匹配不到就把該請求交給路徑名為“”的Context去處理);
5.path="/test"的Context獲得請求/ index. jsp，在它的mapping table中尋找出對應的Servlet。Context 匹配到URLPattern為* .jsp的Servlet，對應於JspServlet類;
6.構造HttpServletRequest對象和HttpServletResponse對象，作為參數調用JspServlet的doGet()或doPost(),執行業務邏輯、數據存儲等
7.Context把執行完之后的HttpServletResponse對象返回給Host; .
8.Host把HttpServletResponse對象返回給Engine;
9.Engine把HttpServletResponse對象返回Connector;
10.Connector把HttpServletResponse對象返回給客戶Browser
二、Tomcat服務部署
2.1 Tomcat服務部署的步驟（理論）
在部署 Tomcat 之前必須安裝好 jdk，因為 jdk 是 Tomcat 運行的必要環境。
1.關閉防火牆，將安裝 Tomcat 所需軟件包傳到/opt目錄下
1. jdk-8u201-linux-x64.rpm
2. apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
3. systemctl stop firewalld
4. systemctl disable firewalld
5. setenforce 0
2.安裝JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version #可以查看到java的版本："1.8.0_131"是默認自帶的
3.設置JDK環境變量
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
source /etc/profile.d/java.sh
java -version
補充：
CLASSPATH：編譯、運行Java程序時，JRE會去該變量指定的路徑中搜索所需的類（.class）文件。
dt.jar：是關於運行環境的類庫，主要是 swing 的包。
tools.jar：主要是一些jdk工具的類庫，包括javac,java,javap，javadoc等。
JDK ：java development kit （java開發工具）
JRE ：java runtime environment （java運行時環境）
JVM ：java virtuak machine （java虛擬機），使java程序可以在多種平台上運行class文件。
寫一個簡單的java程序測試JDK是否搭建成功
vim hello.java
public class hello {
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello world!");
}
}
javac hello.java #對文件進行編譯
java hello #運行java程序
4.安裝啟動Tomcat
cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
##啟動tomcat ##
#后台啟動
/usr/ local/ tomcat/bin/startup.sh
或
/usr/ local /tomcat/bin/catalina.sh start
#前台啟動
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run
或
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -natp | grep 8080 #查看8080端口是否開啟
瀏覽器訪問Tomcat的默認主頁 http://192.168.80.200:8080
5.優化tomcat啟動速度
第一次啟動查看日志會發現 Tomcat 啟動很慢，默認情況下可能會需要幾十秒，可以修改jdk參數進行改。
vim /usr/java/jdk1.8.0_201-amd64/jre/lib/security/java.security
--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ll /usr/local/tomcat/
主要目錄說明
●bin ：存放啟動和關閉 Tomcat 的腳本文件，比較常用的是 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh 三個文件
●conf ：存放 Tomcat 服務器的各種配置文件，比較常用的是server.xml、context.xml、tomcat-users.xml、web.xml 四個文件。
●lib ：存放 Tomcat服務器的 jar 包，一般不作任何改動，除非連接第三方服務，比如 redis，那就需要添加相對應的 jar 包
●logs ：存放Tomcat 日志
●temp ：存放 Tomcat 運行時產生的文件
●webapps ：存放項目資源的目錄
●work ：Tomcat工作目錄，一般清除 Tomcat 緩存的時候會使用到
2.1 Tomcat服務部署的具體實驗步驟（實操）
第一步：放入相關安裝包到/opt目錄下
第二步：關閉防火牆和selinux
第三步：安裝JDK
第四步：設置JDK環境變量
1）創建java.sh 腳本
2）執行腳本文件，查看版本
第五步：編寫一個java程序進行測試
1）編寫helloworld程序
2）使用javac進行編譯
第六步：安裝啟動Tomcat
1）解壓tomcat程序
2）將解壓后的文件移至/urs/local命令下並改名為tomcat
3）啟動Tomcat
4）關閉tomcat
第七步：瀏覽器訪問測試
第八步：優化tomcat啟動速度
/dev/urandom是/dev/random的非阻塞版本，即當熵池中沒有可取的隨機數時，讀取/dev/urandom設備仍然會返回一個隨機數，只是該隨機數的安全性理論上不高。如果應用對安全性要求很高，那么應該使用/dev/random。
三、Tomcat服務優化
3.1 Tomcat 虛擬主機配置
1）Tomcat 虛擬主機配置的步驟（理論）
使用環境：很多時候公司會有多個項目需要運行，那么肯定不可能是一台服務器上運行多個Tomcat服務，這樣會消耗太多的系統資源。此時，就需要使用到 Tomcat 虛擬主機。例如現在新增兩個域名 www.kgc.com 和 bbs.benet.com，希望通過這兩個域名訪問到不同的項目內容。
1.創建 kgc 和 benet 項目目錄和文件
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/kgc
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/benet
echo "This is kgc page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/kgc/index.jsp
echo "This is benet page\!" > /usr/local/tomcat/webapps/benet/index.jsp
2.修改 Tomcat 主配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--165行前--插入
<Host name="www.kgc.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/kgc" path="" reloadable="true" />
</Host>
<Host name="www.benet.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/benet" path="" reloadable="true" />
</Host>
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
Host name ：主機名
appBase ：Tomcat程序工作目錄，相對路徑為webapps，絕對路徑為/usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs ：是否解壓war包
autoDeploy ：指示Tomcat運行時，如有新的WEB應用是否允許自動部署
xmlValidation ：是否驗證xml文件執行有效性檢驗的標志
xmlNamespaceAware ：是否啟用xml命名空間，設置該值與xmlValidation為true，表示對web.xml文件執行有效性檢驗
appBase ：WEB應用的目錄
path ：設置訪問的URI為WEB應用的根目錄
reloadable ：是否在程序有改動時重新載入
3.客戶端瀏覽器訪問驗證
echo "192.168.80.200 www.kgc.com www.benet.com" >> /etc/hosts
瀏覽器訪問 http://www.kgc.top:8080 頁面顯示This is kgc page!
瀏覽器訪問 http://www.benet.top:8080 頁面顯示This is benet page!
2）Tomcat 虛擬主機配置的具體實驗步驟（實操）
第一步：創建kgc和benet項目目錄和文件
第二步：修改tomcat主配置文件
第三步：重啟tomcat服務
第四步：在hosts文件內添加域名和IP
第五步：瀏覽器中進行訪問測試
3.2 Tomcat 配置參數優化
Tomcat默認安裝下的缺省配置並不適合生產環境，它可能會頻繁出現假死現象需要重啟，只有通過不斷壓測優化才能讓它最高效率穩定的運行。優化主要包括三方面，分別為操作系統優化（內核參數優化），Tomcat配置文件參數優化，Java虛擬機（JVM）調優。
常用的優化相關參數如下：
參數 解釋
【maxThreads】 Tomcat 使用線程來處理接收的每個請求，這個值表示 Tomcat 可創建的最大的線程數，默認值是 200。
【minSpareThreads】 最小空閑線程數，Tomcat 啟動時的初始化的線程數，表示即使沒有人使用也開這么多空線程等待，默認值是 10。
【maxSpareThreads】 最大備用線程數，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。默認值是-1（無限制）。一般不需要指定。
【URIEncoding】 指定 Tomcat 容器的 URL 編碼格式，語言編碼格式這塊倒不如其它 Web服務器軟件配置方便，需要分別指定。
【connnectionTimeout】 網絡連接超時，單位：毫秒，設置為 0 表示永不超時，這樣設置有隱患的。通常默認 20000 毫秒就可以。
【enableLookups】 是否反查域名，以返回遠程主機的主機名，取值為：true 或 false，如果設置為 false，則直接返回 IP 地址，為了提高處理能力，應設置為 false。
【disableUploadTimeout】 上傳時是否使用超時機制。應設置為 true。
【connectionUploadTimeout】 上傳超時時間，畢竟文件上傳可能需要消耗更多的時間，這個根據你自己的業務需要自己調，以使Servlet有較長的時間來完成它的執行，需要與上一個參數一起配合使用才會生效。
【acceptCount】 指定當所有可以使用的處理請求的線程數都被使用時，可傳入連接請求的最大隊列長度，超過這個數的請求將不予處理，默認為 100 個。
【compression】 是否對響應的數據進行GZIP壓縮，off：表示禁止壓縮；on：表示允許壓縮（文本將被壓縮）、force：表示所有情況下都進行壓縮，默認值為 off，壓縮數據后可以有效的減少頁面的大小，一般可以減小 1/3 左右，節省帶寬。
【compressionMinSize】 表示壓縮響應的最小值，只有當響應報文大小大於這個值的時候才會對報文進行壓縮，如果開啟了壓縮功能，默認值就是 2048。
【compressableMimeType】 壓縮類型，指定對哪些類型的文件進行數據壓縮。
【noCompressionUserAgents=“gozilla, traviata”】 對於以下的瀏覽器，不啟用壓縮
以上是一些常用的配置參數，還有好多其它的參數設置，還可以繼續深入的優化，HTTP Connector 與 AJP Connector 的參數屬性值，可以參考官方文檔的詳細說明進行學習。
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Connector port="8080" protocol="HTTP/11.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
--71行--插入（上面的內容僅供參考位置）
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"/>