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一、Tomcat

【开源的轻量级Web应用服务器】

（参考了这篇https://blog.csdn.net/qq_25934401/article/details/81536958）

    主要组件：服务器Server，服务Service，连接器Connector、容器Container。

    一个Container容器和一个或多个Connector组合在一起，加上其他一些支持的组件共同组成一个Service服务，有了Service服务便可以对外提供能力了，但是Service服务的生存需要一个环境，这个环境便是Server服务器，Server组件为Service服务的正常使用提供了生存环境，Server组件可以同时管理一个或多个Service服务。

1.缺省端口是多少，怎么修改?

答：
    找到Tomcat目录下的conf文件夹
    进入conf文件夹里面找到server.xml文件
    打开server.xml文件
    在server.xml文件里面找到下列信息

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

    把port=”8080″改成port=”8888″，并且保存。启动Tomcat，并且在IE浏览器里面的地址栏输入http://127.0.0.1:8888/。

2. 有哪几种Connector 运行模式(优化)？

答：
（1）bio(blocking I/O)【同步且阻塞IO】。
（2）nio(non-blocking I/O)【默认，同步阻塞或同步非阻塞IO】
（3）apr(Apache Portable Runtime/Apache可移植运行库)【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】
    下面是配置Tomcat运行模式改成是NIO模式，并配置连接池相关参数来进行优化:

 <!--<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"connectionTimeout="20000"redirectPort="8443" />--><!-- protocol 启用 nio模式，(tomcat8默认使用的是nio)(apr模式利用系统级异步io) --><!-- minProcessors最小空闲连接线程数--><!-- maxProcessors最大连接线程数--><!-- acceptCount允许的最大连接数，应大于等于maxProcessors--><!-- enableLookups 如果为true,requst.getRemoteHost会执行DNS查找，反向解析ip对应域名或主机名--><Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" connectionTimeout="20000"redirectPort="8443maxThreads=“500” minSpareThreads=“100” maxSpareThreads=“200”acceptCount="200"enableLookups="false"       />

    apr模式启动起来是比较复杂的，详情可参考:http://blog.csdn.net/wanglei_storage/article/details/50225779
    对于bio,nio,nio.2的理解可参考:http://blog.csdn.net/itismelzp/article/details/50886009

3.三种部署方式？

(1）直接把Web项目放在webapps下，Tomcat会自动将其部署
(2）在server.xml文件上配置节点，设置相关的属性即可:
path表示的是访问时输入的web项目名，docBase表示的是站点目录的绝对路径

(3）通过 Catalina 来进行配置:
进入到 conf\Catalina\localhost 文件下，创建一个 xml 文件， 该文件的名字就是站点的名字。
编写XML的方式来进行设置。

xml文件的代码如下，docBase是你web站点的绝对路径
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 
<Context docBase="D:\web1" reloadable="true"> 
</Context> 

4.Tomcat容器是如何创建servlet类实例？用到了什么原理？

答：
❀    当容器启动时，会读取在 webapps 目录下所有的web应用中的 web.xml 文件，然后对xml文件进行解析，并读取servlet注册信息。然后，将每个应用中注册的servlet类都进行加载，并通过反射的方式实例化。

5.如何优化？

答：

5.1 优化连接配置。

    这里以tomcat7的参数配置为例，需要修改conf/server.xml文件，修改连接数，关闭客户端DNS查询。（在聊天室项目里我改了，两个参数最好是运行内存的一半。）

参数解释：
（1）URIEncoding=”UTF-8″ :使得tomcat可以解析含有中文名的文件的url，真方便，不像apache里还有搞个mod_encoding，还要手工编译。
（2）maxSpareThreads : 如果空闲状态的线程数多于设置的数目，则将这些线程中止，减少这个池中的线程总数。
（3）minSpareThreads : 最小备用线程数，tomcat启动时的初始化的线程数。
（4）enableLookups: 这个功效和Apache中的HostnameLookups一样，设为关闭。
（5）connectionTimeout : connectionTimeout为网络连接超时时间毫秒数。
（6）maxThreads : 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，即最大并发数。
（7）acceptCount : acceptCount是当线程数达到maxThreads后，后续请求会被放入一个等待队列，这个acceptCount是这个队列的大小，如果这个队列也满了，就直接refuse connection
（8）maxProcessors与minProcessors : 在 Java中线程是程序运行时的路径，是在一个程序中与其它控制线程无关的、能够独立运行的代码段。它们共享相同的地址空间。多线程帮助程序员写出CPU最 大利用率的高效程序，使空闲时间保持最低，从而接受更多的请求。通常Windows是1000个左右，Linux是2000个左右。
（9）useURIValidationHack：
    我们来看一下tomcat中的一段源码：

if (connector.getUseURIValidationHack()) {String uri = validate(request.getRequestURI());if (uri == null) {res.setStatus(400);res.setMessage(“Invalid URI”);throw new IOException(“Invalid URI”);} else {req.requestURI().setString(uri);// Redoing the URI decodingreq.decodedURI().duplicate(req.requestURI());req.getURLDecoder().convert(req.decodedURI(), true);

    可以看到如果把 useURIValidationHack 设成”false”，可以减少它对一些 url 的不必要的检查从而减省开销。
（10）enableLookups=”false” ：
    为了消除DNS查询对性能的影响我们可以关闭DNS查询，方式是修改server.xml文件中的enableLookups参数值。
（11）disableUploadTimeout ：类似于Apache中的keeyalive一样
（12）给Tomcat配置gzip压缩(HTTP压缩)功能

compression=”on”【打开压缩功能】compressionMinSize=”2048″【启用压缩的输出内容大小】
compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/JavaScript,text/css,text/plain”【压缩类型】

    HTTP 压缩可以大大提高浏览网站的速度，它的原理是，在客户端请求网页后，从服务器端将网页文件压缩，再下载到客户端，由客户端的浏览器负责解压缩并浏览。相对于普通的浏览过程HTML,CSS,javascript , Text ，它可以节省40%左右的流量。更为重要的是，它可以对动态生成的，包括CGI、PHP , JSP , ASP , Servlet,SHTML等输出的网页也能进行压缩，压缩效率惊人。
（    最后不要忘了把8443端口的地方也加上同样的配置，因为如果我们走https 协议的话，我们将会用到8443端口这个段的配置。 ？？？我怎么没懂 ）

<!–enable tomcat ssl–><Connector port=”8443″ protocol=”HTTP/1.1″URIEncoding=”UTF-8″ minSpareThreads=”25″ maxSpareThreads=”75″enableLookups=”false” disableUploadTimeout=”true” connectionTimeout=”20000″acceptCount=”300″ maxThreads=”300″ maxProcessors=”1000″ minProcessors=”5″useURIValidationHack=”false”compression=”on” compressionMinSize=”2048″compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain”SSLEnabled=”true”scheme=”https” secure=”true”clientAuth=”false” sslProtocol=”TLS”keystoreFile=”d:/tomcat2/conf/shnlap93.jks” keystorePass=”aaaaaa”/>

5.2 内存调优

    内存方式的设置是在 catalina.sh 中，调整一下JAVA_OPTS变量即可，因为后面的启动参数会把JAVA_OPTS作为JVM的启动参数来处理。
具体设置如下：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4" 

其各项参数如下：
-Xmx3550m：设置JVM最大可用内存为3550M。
-Xms3550m：设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g：设置年轻代大小为2G。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m，所以增大年轻代后，将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大，Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-Xss128k：设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。
-XX:NewRatio=4:设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与年老代的比值（除去持久代）。设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4，一个Survivor区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0：设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。对于年老代比较多的应用，可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值，则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制，这样可以增加对象再年轻代的存活时间，增加在年轻代即被回收的概论。

5.3垃圾回收策略调优

    垃圾回收的设置也是在catalina.sh中，调整JAVA_OPTS变量。
    具体设置如下：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100" 

    具体的垃圾回收策略及相应策略的各项参数如下：
串行收集器（JDK1.5以前主要的回收方式）
-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
并行收集器（吞吐量优先）
示例：

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC  -XX:MaxGCPauseMillis=100 

-XX:+UseParallelGC：选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下，年轻代使用并发收集，而年老代仍旧使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的线程数，即：同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
-XX:+UseParallelOldGC：配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集
-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间，如果无法满足此时间，JVM会自动调整年轻代大小，以满足此值。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例，以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等，此值建议使用并行收集器时，一直打开。
并发收集器（响应时间优先）
示例：java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明。所以，此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
-XX:+UseParNewGC: 设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上，JVM会根据系统配置自行设置，所以无需再设置此值。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生“碎片”，使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除碎片

5.4 共享session处理

    目前的处理方式有如下几种：
（1).使用Tomcat本身的Session复制功能
参考http://ajita.iteye.com/blog/1715312（Session复制的配置）
方案的有点是配置简单，缺点是当集群数量较多时，Session复制的时间会比较长，影响响应的效率
（2).使用第三方来存放共享Session
目前用的较多的是使用memcached来管理共享Session，借助于memcached-sesson-manager来进行Tomcat的Session管理
参考http://ajita.iteye.com/blog/1716320（使用MSM管理Tomcat集群session）
（3).使用黏性session的策略
    对于会话要求不太强（不涉及到计费，失败了允许重新请求下等）的场合，同一个用户的session可以由nginx或者apache交给同一个Tomcat来处理，这就是所谓的session sticky策略，目前应用也比较多 。参考：http://ajita.iteye.com/blog/1848665（tomcat session sticky）
nginx默认不包含session sticky模块，需要重新编译才行（windows下我也不知道怎么重新编译）
    优点是处理效率高多了，缺点是强会话要求的场合不合适 。
    对于部署在局域网内其它机器上的Tomcat，可以打开JMX监控端口，局域网其它机器就可以通过这个端口查看一些常用的参数（但一些比较复杂的功能不支持），同样是在JVM启动参数中配置即可，配置如下：

-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false  -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 

-Djava.rmi.server.hostname=192.168.71.38 设置JVM的JMS监控监听的IP地址，主要是为了防止错误的监听成127.0.0.1这个内网地址
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=1090 设置JVM的JMS监控的端口
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 设置JVM的JMS监控不实用SSL
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 设置JVM的JMS监控不需要认证

6.关于Tomcat的session数目

    这个可以直接从Tomcat的web管理界面去查看即可 ；或者借助于第三方工具Lambda Probe来查看，它相对于Tomcat自带的管理稍微多了点功能，但也不多 。

7.监视Tomcat的内存使用情况

    使用JDK自带的jconsole可以比较明了的看到内存的使用情况，线程的状态，当前加载的类的总量等；
    JDK自带的jvisualvm可以下载插件（如GC等），可以查看更丰富的信息。如果是分析本地的Tomcat的话，还可以进行内存抽样等，检查每个类的使用情况。

8.打印类的加载情况及对象的回收情况

    这个可以通过配置JVM的启动参数，打印这些信息（到屏幕（默认也会到catalina.log中）或者文件），具体参数如下：

-XX:+PrintGC：输出形式：[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs] [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs] 
-XX:+PrintGCDetails：输出形式：[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs] 

-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC：PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用，输出形式：11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime：打印每次垃圾回收前，程序未中断的执行时间。可与上面混合使用。输出形式：Application time: 0.5291524 seconds
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用。输出形式：Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
-XX:PrintHeapAtGC: 打印GC前后的详细堆栈信息
-Xloggc:filename:与上面几个配合使用，把相关日志信息记录到文件以便分析
-verbose:class 监视加载的类的情况
-verbose:gc 在虚拟机发生内存回收时在输出设备显示信息
-verbose:jni 输出native方法调用的相关情况，一般用于诊断jni调用错误信息

9.Tomcat一个请求的完整过程

Ng:(nginx)upstream yy_001{server 10.99.99.99:8080; server 10.99.99.100:8080; hash $**; healthcheck_enabled; healthcheck_delay 3000; healthcheck_timeout 1000; healthcheck_failcount 2; healthcheck_send 'GET /healthcheck.html HTTP/1.0' 'Host: wo.com' 'Connection: close'; }server {include base.conf;server_name  wo.de.tian;...location /yy/ { proxy_pass http://yy_001;}

    首先 DNS 解析 wo.de.tian机器，一般是ng服务器ip地址 。
    然后 ng根据 server 的配置，寻找路径为 yy/的机器列表，IP和端口
    最后 选择其中一台机器进行访问—->下面为详细过程：
（1) 请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector 获得
（2) Connector 把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待来自Engine的回应
（3) Engine 获得请求 localhost/yy/index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host
（4) Engine匹配到名为localhost的Host（即使匹配不到也把请求交给该Host处理，因为该Host被定义为该Engine的默认主机）
（5) localhost Host获得请求/yy/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
（6) Host匹配到路径为/yy的Context（如果匹配不到就把该请求交给路径名为”“的Context去处理）
（7) path=”/yy”的Context获得请求/index.jsp，在它的mapping table中寻找对应的servlet
（8) Context匹配到URL PATTERN为*.jsp的servlet，对应于JspServlet类
（9) 构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法
（10)Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
（11)Host 把 HttpServletResponse 对象返回给Engine
（12)Engine 把 HttpServletResponse 对象返回给Connector
（13)Connector 把 HttpServletResponse 对象返回给客户 browser

10.工作模式

❀    Tomcat是一个 JSP/Servlet 容器。其作为Servlet 容器，有三种工作模式：

• 独立的Servlet容器、
• 进程内的Servlet容器、
• 进程外的Servlet容器

    进入Tomcat的请求可以根据Tomcat的工作模式分为如下两类：
    Tomcat作为应用程序服务器：请求来自于前端的web服务器，这可能是Apache, IIS, Nginx等；
    Tomcat作为独立服务器：请求来自于web浏览器。

二、Servlet

【用Java编写的Server端程序】

    Tomcat 的容器等级中，Context 容器直接管理 Servlet 在容器中的包装类 Wrapper，所以 Context 容器如何运行将直接影响 Servlet 的工作方式。
    从上图可以看出 Tomcat 的容器分为四个等级，真正管理 Servlet 的容器是 Context 容器，一个 Context 对应一个 Web 工程，每个 Web 应用只有一个上下文，在 Tomcat 的配置文件中可以很容易发现这一点，如下：

 <Context path="/projectOne " docBase="D:\projects\projectOne" reloadable="true" />

1.Servlet的生存周期

    Servlet有良好的生存期的定义，包括加载和实例化、初始化、处理请求以及服务结束。
    Web容器加载servlet，生命周期开始。通过调用servlet的init()方法进行servlet的初始化。通过调用service()方法实现，根据请求的不同调用不同的do***()方法。结束服务，web容器调用servlet的destroy()方法。

    Servlet处于服务器进程中，它通过多线程方式运行其 service 方法，一个实例可以服务于多个请求，并且其实例一般不会销毁。

2.forward() 与redirect()的区别？

    forward是 服务器请求资源，服务器直接访问目标地址的URL，把那个URL的响应内容读取过来，然后把这些内容再发给浏览器，其实客户端浏览器只发了一次请求，所以它的地址栏中还是原来的地址，session,request参数都可以获取。
    redirect就是服务端根据逻辑,发送一个状态码,告诉浏览器重新去请求那个地址，相当于 客户端浏览器发送了两次请求。
    redirect()方法会创建一个新的请求，而forward()方法只是把请求转发到一个新的目标上。重定向(redirect)以后，之前请求作用域范围以内的对象就失效了，因为会产生一个新的请求，而转发(forwarding)以后，之前请求作用域范围以内的对象还是能访问的。

3.JSP和Servlet有哪些相同点和不同点

    JSP 是 Servlet 技术的扩展，本质上是Servlet的简易方式，更强调应用的外表表达。JSP编译后是"类servlet"。    Servlet 和 JSP 最主要的不同点在于，Servlet的应用逻辑是在Java文件中，并且完全从表示层中的HTML里分离开来。而JSP的情况是Java和HTML可以组合成一个扩展名为.jsp的文件。 JSP侧重于视图，Servlet主要用于控制逻辑。