一、tomcat是一个开源的web应用服务器，nginx主要处理静态页面，那么静态请求（连接数据库，动态页面）并不是nginx的强项，动态的请求会交给Tomcat进行处理，tomcat是用java代码写的程序，运行的是java的web应用程序。tomcat的并发处理能力不强，大项目不适应tomcat做为转发动态的中间件，一般是小项目才使用tomcat。

nginx——转发动态请求——Tomcat

php处理的是.php文件

nginx处理的是.html文件

tomcat处理的是.jsp文件

1、Tomcat作用：
处理动态页面（基于http的请求）
处理后端请求（调用数据库服务）
易部署：Tomcat会自动识别配置文件。自动部署运行
Tomcat的缺点：是一个轻量级的服务软件，处理中小架构的网站可以满足需要，大型的交互需求，Tomcat就非长相了

可以替换为Python和node.js、容器化来处理大型架构网站

在容器化部署的项目架构中是不使用Tomcat的，都是jar包直接运行，包括k8s

2、Tomcat的核心组件：
1、web容器：完成web功能，处理的请求也是nginx转发的http（https）请求，处理的是动态页面（基于Java代码编译的页面）

也可以处理后端的请求（转发到数据库的请求）

     servlet：cataline是整个Tomcat处理的底层逻辑。处理web请求的动态页面，也处理后端请求（数据库）
     jsp：jsp会把动态翻译成serlvet的代码。用编译后的规则，显示代码的静态页面。
静态页面：html

动态页面：php index.php

                  jsp index.jsp    ——由java格式写成的代码，靠jsp翻译，servlet执行编译后的代理，最后在展示结果

容器：容器通常指的是一种虚拟化技术，允许在当前的操作系统中虚拟化的运行多个独立的环境。独立运行的环境就是我们说的容器，彼此之间相互隔离，拥有自己的系统资源。宿主，容器寄生在宿主中，使用的是宿主的资源。

servlet容器：用于开发web应用程序的关键组件

处理http请求，生成动态内容以及与客户端之间的交互、和前端交互 、后端数据库服务器交互、和redis缓存交互

类：Java当中调用各种方法，由开发人员自定义

3、servlet作用：
根据类中的方法处理http请求

生成动态页面内容

会话管理，处理用户对话，跟踪用户在互通请求之间的状态。servlet可以在用户访问不同页面时保持用户的状态信息（购物车同步，用户同步登录）

JSP：java server pages 动态网页的开发技术，使用JSP的标签可以在html的网页当中插入java代码。

<% 开头

%> 结尾

实现一个基于Java web应用程序的访问界面。用户界面。或者访问数据库生成页面内容

4、Tomcat的核心功能：

功能部分由两个块组成：

由接收和响应外部请求的连接器connector和负责处理请求的 container组成

engine：引擎，管理多个虚拟主机，一个service里面只能有一个engine

host：代表站点，也就是虚拟主机，一个engine可以有多个host

context：一个context指向一个web应用

wrapper：最底层，处理和编译代码，运行结果。运行出来的结果在往上层反馈到连接器，最后到用户

service：对外提供外部服务，包含connector和container。

tomcat可以有多个service，每个service之间相互是独立的。

5.Java组件：

JDK：开发工具包，开发Java的应用程序。jdk包括编译器、调试器、等等以及java的类库

是开发者用来创建、编译、运行java程序的重要组件

JVM：java的虚拟机负责编译后的java字节码编程本地的机器码。主要就是运行java的代码

运行完之后jvm提供内存管理、垃圾回收机制、线程管理。

二、tomcat的安装：

1.安装软件包：apache-tomcat-9.0.16.tar.gz         jdk-8u201-linux-x64.rpm

2.关闭防火墙及安全机制：systemctl   stop   firewalld

                                           setenforce    0

3.安装java的依赖环境：rpm -ivh  jdk-8u201-linux-x64.rpm

4.设置java的环境变量：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

5.刷新：source  /etc/profile.d/java.sh

6.解压tomcat软件包：tar -xf   apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

7.将解压的apache-tomcat-9.0.16改名为tomcat：mv  apache-tomcat-9.0.16    tomcat

8.将改名后的tomcat的路劲移到/usr/local下：mv tomcat/   /usr/local/

9.启动tomcat：

10.查看端口是否也启动：

11.进行访问：

12.如何打开访问网页的Manager  APP页面：

 

 13.打开页面

 二、tomcat的优化

1.tomcat自身优化：默认配置不适合生产环境，可能频繁出现假死，需要不停的重启；根据生产的实际情况，自行测试。

http默认端口8080

https默认端口443

maxThreads：tomcat使用线程来处理接受请求的个数，也就是tomcat最多可以创建多少个线程，默认是200个，一般设置500-1000个。

minSpsreThreads：tomcat最小空闲线程数，tomcat开启后没人使用的情况下也会有线程待命，默认值是10个，一般设置为20个。

maxSpareThreads：最大空闲线程数，一旦线程总数超过这个值，tomcat就会关闭不再需要的线程，默认就是-1，不限制，一般这个值不会设置。

connectionTimeout=20000：网络连接超时时间，单位为毫秒，设置为0就是永不超时，一般不会设置为0的，平时设置的就是默认20000毫秒。

enableLookups：是否支持反向解析，true禁用，false开启；一般设置为false开启可以提高速度。

disableUplaodTimeout：上传时是否使用超时机制，一般设置为false开启。

connectionUploadTimeout：设置上传的超时时间，默认为10秒，一般设置为20秒。

acceptCount：当所有可以使用处理请求的线程数都被使用时，可以接入请求的最大队列长度，超过了这个数字的请求将被不予处理将会直接丢弃，默认100个。

compression：是否对相应数据进行压缩，on时开启，off关闭，开启压缩之后，可以有效的减少页面的大小，对文本无效，只对图片音频及视频有用，一般可以减少三分之一，默认是off。

compressionMinsize：表示压缩的最小值，只有响应的报文大于这个值才会进行压缩，如果开启了压缩，默认是2048。

noCompressionUserAgents：表示浏览器名称，对于这些浏览器不启用压缩。

compressableMimeType：压缩类型，指定对哪些类型的文件进行压缩。

常用的页面压缩类型：

文本类型：text/plain，text/html，text/css，text/javascript

图像类型：image/jpg，image/jpeg，image/gif

音频类型：audio/ogg，audio/wav，audio/mpeg

视频类型：video/mp4，video/webm，video/rmvb，video/quicktime

应用程序：application/pdf，applicable/json，applicable/xml

2.内核优化：

内核的配置文件：vim/etc/security/limits.conf：打开文件数的限制，系统初始化第一步要做的事情。

vim/etc/sysctl.conf:内核参数文件

以下为内核参数文件的重要的内容：

net.ipv4.ip_forward=0/1：禁用或者开启数据包的转发功能，要做路由器必须要打开，0是关，1是开。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=2000:允许timewait的最大数量。

net.ipv4.tcp_sack=1:启用有选择的应答，提高tcp的处理性能。

net.core.netdev_max_backlog=262144:网络接收数据包队列的最大的数值。

vm.swappiness=0:关闭内存的交换行为，不适用交换分区，k8s默认就不能使用交换分区，否则会报错。

net.ipv4_max_orphans:系统允许的最大的tcp最大的连接数量。

net.ipv4.ip_local_port_range=1024-65000:设定系统的端口范围。

net.ipv4.tcp_fin_timeout=10:设置tcp关闭连接的超时时间。

net.ipv4.tcp_keepalive_time:设置tcp的keepalive包的发送频率，用于检测连接状态。

3.JVM优化

 

-Xms2048m：java初始化堆的大小，分配jvm的最小内存，cpu的性能比较高，可以分配高一些。

-Xmx2048m ：java堆的最大值，也就是jvm最大内存，取决于物理内存的大小，官方建议设置成xms一样的值，设置成物理内存的一半。

-Xmn768m:新生代内存的大小，官方推荐，设置成jvm内存最大值的3/8，java自带垃圾回收机制，java进行垃圾回收之后不需要重新计算堆区的大小。
堆区:新生代，中生代，老年代。

每生成一个新的对象，对象占用的内存空间就是新生代空间；垃圾回收对堆区当中的资源进行回收之后，新生代没有被回收的资源就转移到中生代；中生代的就会转移到老年代。
整个ivm堆的大小:新生代+老生代+永久代(系统自带的)

-XX:ParallelGcThreads=2 配置并行收集器的线程数，同时有多少个线程一起进行垃圾回收，配置成cpu的一半。
-XX:PermSize=1024m 设置非堆内存的初始值，也就是java中的持久代内存的大小，默认是物理内存的1/4.建议设置成整个ivm内存的一半，在非堆区内存中的不会被垃圾机制回收。

-XX:MaxPermSize=1024m：非堆内存的最大值，和初始值一致即可。

-Djava.awt.headless=true：防止在linux环境的访问下web页面无法打开。

-XX:+DisableExplicitGC" ：老年代的收集算法，缩短垃圾回收机制的时间。

  

 PS Eden space 堆内存 创建一个新的对象都在堆内存中万恒。

 PS Old Gen 堆内存，长期存活的对象，永生代。

PS Survivor Space 堆内存，PS Eden Space和PS Old Gen之间的存活对象，中生代

Code cache 非堆内存，存储已经编译的代码

Compressed Class space 非堆内存 存储已经压缩过的类定义

 Metaspace 非堆内存，存储元数据的区域。

ajp-nio-8009：ajp-nio：连接器的类型，ajp是协议，nio是异步非阻塞的通信方式。

ajp协议：tomcat服务器和web服务器之间进行连接的协议，可以提供负载均衡和高效转发；nio可以提高并发的处理能力；8009就是ajp的默认端口

4.优化tomcat的启动速度：

 urandom：非阻塞的版本，不宜俩系统终端，进程忙也不会进入等待状态，所以处理速度相对较快，如果对应用的安全性要求比较高则使用/dev/random