Tomcat介绍及性能优化

哲涛SUM服务器监控软件作为对IT系统的全面监控软件、集中监控软件，在SUM服务器监控软件中对Tomcat可以实现大量指标的监控，它们主要包括Tomcat/java虚拟机内存监控、线程监控、数据源监控、Web访问情况监控、虚拟主机监控、会话数监控、端口监控等全面的Tomcat性能监控。

一、Tomcat简单介绍：

Sun公司创建了第一个Servlet容器,即Java Web Server,但JWS只是为了演示Servlet的相应功能,所以其性能很不稳定。与此同时,apache基金会组织(ASF)创建了JServ项目,一个能够与apache整合起来的servlet容器。1999年,Sun公司把JWS捐给了ASF,于是两个项目合二为一,即今天Tomcat的前身。第一个tomcat版本是Tomcat 3.x系列,而发布于2001年Tomcat4.0则是在此前基础上进行了重新设计和实现,其代码项目被命名为Catalina。

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。

版本介绍：现在版本更新到 Apache Tomcat 8.x，但是Apache Tomcat 7.x是目前开发的焦点。Apache Tomcat 7.x它在汲取了Tomcat 6.0.x优点的基础上，实现了对于Servlet 3.0、JSP 2.2和EL 2.2等特性的支持。

除此以外的改进列表如下：

· Web应用内存溢出侦测和预防

· 增强了管理程序和服务器管理程序的安全性

· 一般 CSRF保护

· 支持web应用中的外部内容的直接引用

· 重构 (connectors, lifecycle)及很多核心代码的全面梳理

二、tomcat运行模式介绍：

Tomcat Connector(Tomcat连接器)有bio、nio、apr三种运行模式，那么这三种运行模式有什么区别呢，我们又如何修改Tomcat Connector的运行模式来提高Tomcat的运行性能呢？

bio模式：

bio(blocking I/O)，顾名思义，即阻塞式I/O操作，表示Tomcat使用的是传统的Java I/O操作(即java.io包及其子包)。Tomcat在默认情况下，就是以bio模式运行的。遗憾的是，就一般而言，bio模式是三种运行模式中性能最低的一种。我们可以通过Tomcat Manager来查看服务器的当前状态。

点击Server Status查看下状态：

nio模式：

nio(new I/O),是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API,因此nio也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。要让Tomcat以nio模式来运行也比较简单,我们只需要在Tomcat安装目录/conf/server.xml文件中将如下配置：

此时，我们就可以在Tomcat Manager中看到当前服务器状态页面的HTTP协议的Connector运行模式已经从http-bio-8080变成了http-nio-8080。

apr模式：

apr(Apache Portable Runtime/Apache可移植运行时)，是Apache HTTP服务器的支持库。你可以简单地理解为，Tomcat将以JNI的形式调用Apache HTTP服务器的核心动态链接库来处理文件读取或网络传输操作，从而大大地提高Tomcat对静态文件的处理性能。 Tomcat apr也是在Tomcat上运行高并发应用的首选模式。如果我们的Tomcat不是在apr模式下运行，在启动Tomcat的时候，我们可以在日志信息中看到类似如下信息：

2013-8-6 16:17:49 org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init

信息: The APR based Apache Tomcat Native library which allows optimal performance in production environments was not found on the java.library.path: xxx/xxx(这里是路径信息)

Tomcat apr运行模式的配置是三种运行模式之中相对比较麻烦的一种。据官方文档所述，Tomcat apr需要以下三个组件的支持：

APR library[APR库]

JNI wrappers for APR used by Tomcat (libtcnative)[简单地说，如果是在Windows操作系统上，就是一个名为tcnative-1.dll的动态链接库文件]

OpenSSL libraries[OpenSSL库]

此外，与配置nio运行模式一样，也需要将对应的Connector节点的protocol属性值改为org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol。 不过，上述繁琐的操作都是Tomcat 7.0.30之前的版本才需要这样配置，从Tomcat 7.0.30版本开始，Tomcat已经自带了tcnative-1.dll等文件，并且默认就是在Tomcat apr模式下运行，因此我们只需要下载最新版本的Tomcat直接使用即可。

 默认情况下是bio模式，介绍下怎么更换成apr模式：

tomcat和apr库整合，需要修改shell脚本文件catalina.sh

保存退出，重启tomcat。看tomcat启动输出日志信息：

三、下面介绍一下搭建tomcat服务器，所需的jdk环境变量：

Tomcat7.x服务器搭建，请大家参看：http://taokey.blog.51cto.com/4633273/1615551

四、Tomcat安全和性能优化。

1. 安全优化，关闭服务器端口，修改默认的端口。

1).默认tomcat端口号是8080，最好修改一下，配置文件在server.xml中。

server.xml默认有下面一行：

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

这样允许任何人只要telnet到服务器的8005端口，输入"SHUTDOWN"，然后回车，服务器立即就被关掉了。从安全的角度上考虑，我们需要把这个shutdown指令改成一个别人不容易猜测的字符串，可以同时把端口也改了。

2).8009端口是tomcat和apache的mod_proxy_ajp,mod_jk沟通的端口,没用到就关了。在tomcat的配置文件server.xml中这段注释掉：

<!--

    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

    -->

2.tomcat性能方面的优化：

1).1.优化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代码：

JAVA_OPTS="-Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m"

server:一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳

-Xms：初始Heap大小，使用的最小内存,cpu性能高时此值应设的大一些

-Xmx：java heap最大值，使用的最大内存

上面两个值是分配JVM的最小和最大内存，取决于硬件物理内存的大小，建议均设为物理内存的一半。

-XX:PermSize:设定内存的永久保存区域

-XX:MaxPermSize:设定最大内存的永久保存区域

-XX:MaxNewSize:

-Xss 15120 这使得JBoss每增加一个线程（thread)就会立即消耗15M内存，而最佳值应该是128K,默认值好像是512k.

+XX:AggressiveHeap 会使得 Xms没有意义。这个参数让jvm忽略Xmx参数,疯狂地吃完一个G物理内存,再吃尽一个G的swap。

-Xss：每个线程的Stack大小

-verbose:gc 现实垃圾收集信息

-Xloggc:gc.log 指定垃圾收集日志文件

-Xmn：young generation的heap大小，一般设置为Xmx的3、4分之一

-XX:+UseParNewGC ：缩短minor收集的时间

-XX:+UseConcMarkSweepGC ：缩短major收集的时间

关于JVM内存配置这里推荐几篇文章大家可以看下：

http://blog.chinaunix.net/uid-743704-id-2681326.html

http://www.open-open.com/lib/view/open1324736648468.html

***linux/tomcatnacunxiangjie__zhuanzaibufennarong_523821_1373809710.html

2).优化tomcat服务器中的server.xml配置文件，在配置文件中找到Connector port="8080"，然后做如下修改：

参数详解：

connnectionTimeout: 网络连接超时，默认值20000，单位：毫秒。设置为0表示永不超时，这样设置有隐患的。通常可设置为30000毫秒。(本系统由于与后台系统接口超时时间较长，使用设置为60000) 

redirectPort: 如果Connector支持非SSL请求，在收到一个要求使用SSL传输的请求以后，Catalina会自动将该请求重定向到这里指定的端口号。

enableLookups: 是否反查域名，默认值为true。为了提高处理能力，应设置为false 

acceptCount: 指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理。默认值10。

minProcessors：最小空闲连接线程数，用于提高系统处理性能，默认值为10

maxProcessors：最大连接线程数，即：并发处理的最大请求数，默认值为75

maxThreads: Tomcat使用线程来处理接收的每个请求。这个值表示Tomcat可创建的最大的线程数。默认值200。 可以根据机器的时期性能和内存大小调整，一般可以在400-500。最大可以在800左右。  

minSpareThreads: Tomcat初始化时创建的线程数。默认值4。 

maxSpareThreads: 一旦创建的线程超过这个值，Tomcat就会关闭不再需要的socket线程。默认值50。 

URIEncoding: URI编码用于解码字节字符的格式，显示中文，使用UTF-8即可。

3).编写tomcat重启脚本，加入开机自启动。