Tomcat 使用与调优全解析

Tomcat 使用与调优全解析

1. Tomcat 简介

Tomcat 是 Apache 软件基金会开发的轻量级开源 Web 服务器和 Servlet 容器，广泛用于 Java Web 应用的部署。它实现了 JSP、Servlet 规范，具有高性能、稳定性强、配置灵活等特点，适用于各种规模的 Java Web 应用开发和生产环境。

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2. Tomcat 安装与使用

2.1 下载与安装

从 Apache 官网 下载对应版本的 Tomcat，解压即可使用。建议选择稳定版本，以确保安全性和兼容性。

2.2 启动 Tomcat

在 bin 目录下执行启动命令：

• Windows：运行 startup.bat
• Linux/macOS：运行 ./startup.sh

默认 Tomcat 监听 8080 端口，可在 conf/server.xml 中修改：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />

2.3 部署 Web 应用

1. 手动部署：将 war 包放入 webapps 目录，Tomcat 会自动解压。
2. 使用 Tomcat Manager：访问 http://localhost:8080/manager，上传 war 包进行部署。
3. 嵌入式 Tomcat（Spring Boot）：无需手动部署，Spring Boot 自带嵌入式 Tomcat。

2.4 配置 SSL（HTTPS）

为了保障数据传输安全，可以开启 HTTPS 访问。在 server.xml 中配置 HTTPS 监听端口和证书路径：

<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
    SSLEnabled="true" maxThreads="200"
    scheme="https" secure="true"
    keystoreFile="conf/keystore.jks" keystorePass="password"
    clientAuth="false" sslProtocol="TLS" />

2.5 远程调试

在 catalina.sh 或 catalina.bat 添加如下 JVM 参数，以便通过 IDE 远程调试应用程序：

export CATALINA_OPTS="-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8000,server=y,suspend=n"

然后在 IDE 中配置远程调试端口 8000 进行代码调试。

2.6 配置虚拟主机

在同一台服务器上运行多个站点时，可以配置 conf/server.xml：

<Host name="example.com" appBase="webapps/example" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
    <Context path="" docBase="/var/www/example" />
</Host>

然后在 conf/hosts 添加：

127.0.0.1 example.com

2.7 配置访问日志

在 conf/server.xml 的 Valve 配置中开启访问日志，以便分析请求情况：

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"
       directory="logs" prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
       pattern="%h %l %u %t \"%r\" %s %b" />

2.8 配置 MIME 类型

如果需要让 Tomcat 处理新的 MIME 类型（如 WebP），可以在 conf/web.xml 中添加：

<mime-mapping>
    <extension>webp</extension>
    <mime-type>image/webp</mime-type>
</mime-mapping>

2.9 配置 Session 共享

在多台 Tomcat 服务器之间共享会话（Session），可以使用 Redis 作为存储方案：

<Context>
    <Manager className="org.redisson.tomcat.RedissonSessionManager"
        configPath="/path/to/redisson.yaml" />
</Context>

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3. Tomcat 关键组件解析

3.1 主要架构

• Server：整个 Tomcat 服务器。
• Service：一个 Server 可以包含多个 Service。
• Connector：负责处理 HTTP 请求，支持 BIO、NIO、APR。
• Engine：核心 Servlet 处理引擎。
• Host：虚拟主机，支持多个域名绑定。
• Context：Web 应用上下文，定义 web.xml 及 war 目录结构。

3.2 连接器模式

• BIO（Blocking I/O）：传统阻塞模式，适用于低并发场景。
• NIO（Non-blocking I/O）：基于 java.nio，支持高并发请求。
• APR（Apache Portable Runtime）：使用本地库优化网络通信，适用于高吞吐量场景。

建议选择 NIO 或 APR，以提高性能。

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4. Tomcat 调优

4.1 内存优化

调整 JVM 内存参数，提高 Tomcat 性能：

export CATALINA_OPTS="-Xms1024m -Xmx2048m -XX:MaxMetaspaceSize=512m"

4.2 连接池优化

优化数据库连接池参数，以减少数据库压力，提高并发性能：

<Resource name="jdbc/mydb" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
    maxActive="100" maxIdle="30" minIdle="10" maxWait="10000" />

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5. Tomcat 监控与排查

5.1 使用 JVisualVM 监控

JVisualVM 是 Java 自带的性能监控工具，可用于查看 CPU、内存、GC 等运行状态。

5.2 使用 Prometheus + Grafana

结合 jmx_exporter 采集 Tomcat 指标，并在 Grafana 进行可视化监控。

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6. 总结

Tomcat 作为 Java Web 服务器的核心组件，通过合理配置 JVM、线程池、连接池、负载均衡、Gzip 等，可以显著提高性能和稳定性。使用 JVisualVM、Prometheus 等工具进行监控，确保服务器高效运行。

希望这篇文章能帮助你更好地掌握 Tomcat 的使用与优化！🚀