Tomcat相关介绍

Tomcat

• tomcat是一个免费开源的Web应用服务器，是一款比较流行的web应用服务器。
• Tomcat是web应用服务器，也是一个Servlet/JSP容器。Tomcat作为Servlet容器，负责处理客户请求，把请求传送给servlet，并将servlet的响应传送回给客户。

Servlet

• Servlet是一个基于Java技术的Web组件，他是一个Java类，编写一个Servlet，实际上就是按照Servlet规范编写一个Java类。

Servlet容器

• Tomcat中的Servlet容器叫做Catalina，Servlet容器就是Servlet程序的运行环境。
• Java本身并不支持Servlet规范，要想运行Servlet代码，需要一种支持Servlet规范，实现了Servlet接口和一些基础类的部件，这种部件就是Servlet容器。

JSP容器

• JSP容器用于将JSP动态网页翻译成Servlet代码。
• JSP 全称Java Server Pages，是一种动态网页开发技术。它使用JSP标签在HTML，网页中插入Java代码。标签通常以<%开头，以%>结束。

运行JavaWeb应用的方式

• 方式一：使用Tomcat运行war包
• 方式二：通过Java命令运行jar包
  • 实际上SpringBoot是使用内置的Tomcat运行jar包，也就是说还是基于tomcat运行的。

JAVA环境介绍

JVM

• JVM是Java虚拟机 (Java Vitual Machine)。
• 通过Java虚拟机可以实现Java程序的跨平台性，只要当前环境有Java虚拟机即可。

JRE

• JRE是Java运行环境 (Java Runtime Enviroment)。
• 就是JVM和相关库文件 (依赖)。

JDK

• JDK是Java开发环境 (Java Development Kit)。
• JRE+相关命令与工具=JDK，他在JRE的基础上，多了一些相关命令和工具。
• 一般会直接安装JDK环境，主要是为了命令。

Tomcat部署

部署JDK环境

• Tomcat依赖于Java环境运行，所以需要先安装Java环境。
• 注意：部署的JDK版本应当和开发环境的版本保持一致

# 下载JDK二进制包并上传到服务器
https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/archive/

# 解压到指定目录
mkdir -p /data/lib/jdk
tar -xvf ./jdk-*.tar.gz -C /data/lib/jdk

# 创建软链接 (方便更新版本)
ln -s /data/lib/jdk/jdk* /data/lib/jdk/jdk

# 配置JAVA环境变量
cat >>/etc/profile<<'EOF'
export JAVA_HOME=/data/lib/jdk/jdk
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin
export CLASSPATH=.$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
EOF
source /etc/profile

# 验证是否生效
java -version

部署Tomcat

# 下载Tomcat并上传到服务器
https://tomcat.apache.org/

# 解压到指定目录
mkdir -p /data/apps/tomcat
tar -xvf ./apache-tomcat-*.tar.gz -C /data/apps/tomcat

# 创建软链接 (方便更新版本)
ln -s /data/apps/tomcat/apache-tomcat* /data/apps/tomcat/tomcat

# 配置TOMCAT环境变量
echo "export TOMCAT_HOME=/data/apps/tomcat/tomcat" >> /etc/profile
source /etc/profile

# 验证是否生效
/data/apps/tomcat/tomcat/bin/version.sh

Tomcat目录结构

tomcat/

• bin/ - 管理脚本目录
  • startup.sh - 启动脚本，注意：启动后进程名并非tomcat而是java
  • shutdown.sh - 关闭脚本
  • catalina.sh - 管理脚本，核心脚本，启动和关闭脚本实际都是调用它
• conf/ - 配置文件目录
  • server.xml - 主配置文件
  • web.xml - 配置tomcat内置功能
  • tomcat-users.xml - 管理端配置文件，线上环境中一般关闭
• logs/ - 日志文件目录
  • catalina.out - Tomcat运行日志
  • access_log.* - Web访问日志
• webapps/ - 站点文件目录
• lib/ - 依赖文件目录

Tomcat配置

Tomcat默认端口

• 8080 - 站点端口
• 8005 - Shutdown端口
• 8443 - HTTPS端口

主配置文件

• ./tomcat/conf/server.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!--
  Tomcat服务端配置
  port="8005"  # Tomcat关闭端口 (用于通过端口关闭Tomcat, 关闭脚本会请求它进行关闭)
  shutdown="SHUTDOWN"  # 关闭口令
-->
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
    
  <!-- 导入功能 -->
  <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
    
  <GlobalNamingResources>
    <!-- 导入Tomcat管理端配置(正式环境应当注释关闭) -->
    <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
              type="org.apache.catalina.UserDatabase"
              description="User database that can be updated and saved"
              factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
              pathname="conf/tomcat-users.xml" />
  </GlobalNamingResources>

  <!-- 服务配置 -->
  <Service name="Catalina">
    <!-- 连接器配置 -->
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

    <!--
      引擎配置
      defaultHost="默认虚拟主机名" (不同于Nginx默认按载入顺序,Tomcat需要指定)
    -->
    <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

      <!-- Realm和管理端有关(正式环境可去掉) -->
      <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
        <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
               resourceName="UserDatabase"/>
      </Realm>

      <!--
        虚拟主机配置
        name="localhost"  # 指定虚拟主机名
        appBase="webapps"  # 指定站点目录
        unpackWARs="true"  # 是否自动解压war包
        autoDeploy="true"  # 是否自动部署, 加载到JVM中
      -->
      <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">

        <!--
          阀门配置 - 用于请求到该虚拟主机时调用各种功能
          className  # 访问日志功能类
          directory  # 日志存放目录
          prefix  # 日志文件名前缀
          suffix  # 日志文件名后缀
          pattern  # 访问日志格式
        -->
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="access_log" suffix=".log"
               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />

      </Host>
    </Engine>
  </Service>
</Server>

虚拟主机配置

• 定义在配置的Engine标签中，一个Engine中可定义多个Host。

  <Host name="www.test.com" appBase="webapps/www.test.com" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
      
      <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" prefix="www_access_log" suffix=".log" pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
  
  </Host>
  

• <Host> - 定义一个虚拟主机

  • name="www.test.com" - 指定虚拟主机名，同等于Nginx的server_name
  • appBase="webapps/www.test.com" - 指定站点目录
  • unpackWARs="true" - 是否自动解压站点目录下的war包
  • autoDeploy="true" - 是否自动部署，加载到JVM中

• <Valve> - 阀门配置，用于请求到该虚拟主机时调用各种功能

  • className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" - 指定访问日志功能类
  • directory="logs" - 日志存放目录
  • prefix="www_access_log" - 日志文件名前缀
  • suffix=".txt" - 日志文件名后缀
  • pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" - 访问日志格式

日志格式配置

• 默认格式是pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b"
• 格式参数：
  • %h - 客户端IP地址，对应Nginx的$remote_addr
  • %l - 逻辑用户名
  • %u - 认证用户名
  • %t - 日期和时间，对应Nginx的$local_time
  • %r - 用户HTTP请求报文的起始行 (请求方法和URL)，对应Nginx的$request
  • %s - 返回的状态码，对应Nginx的$status
  • %b - 响应报文的大小，对应Nginx的$body_bytes_sent
  • %{xxx}i - 获取请求报文的指定请求头
    • 例如：
    • %{Referer}i - 对应Nginx的$http_referer
    • %{User-Agent}i - 对应Nginx的$http_user_agent
    • %{X-Forwarded-For}i - 对应Nginx的$x_forwarded_for

管理端配置文件

• Tomcat管理端正式环境应当关闭，因为不太安全

• 配置Tomcat管理端配置文件，该配置文件需要在主配置文件导入才能生效

  • vim ./tomcat/conf/tomcat-users.xml

  <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <tomcat-users xmlns="http://tomcat.apache.org/xml"
                xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
                xsi:schemaLocation="http://tomcat.apache.org/xml tomcat-users.xsd"
                version="1.0">
    <role rolename="manager-gui"/>
    <role rolename="admin-gui"/>
    <user username="tomcat" password="qwe123123" roles="manager-gui,admin-gui"/>
  </tomcat-users>
  

• 修改白名单限制

  • 默认只允许本地访问，所以如果需要远程或局域网访问则需要修改白名单。
  • sed -i 's#127#\\d+#g' ./tomcat/webapps/host-manager/META-INF/context.xml ./tomcat/webapps/manager/META-INF/context.xml

Tomcat使用

Tomcat配置systemd管理

配置文件存放位置

• /usr/lib/systemd/system/xxx.service
• systemctl通过读取该路径下的配置文件，实现管理服务的功能 (yum安装的服务一般自带配置)
• 配置好后使用systemctl daemon-reload命令重新加载配置

配置例子

• [Unit] - 用于书写注释、服务作用、声明该服务所依赖的服务等

• [Service] - 核心配置，指定服务开启、关闭、重启分别使用的命令、环境变量配置文件等

• [Install] - 指定运行级别

[Unit]
# 服务描述 (可有可无)
Description=OpenSSH server daemon

# main帮助 (可有可无)
Documentation=man:sshd(8) man:sshd_config(5)

# 核心依赖服务，该服务需要在这些服务运行后才能运行
After=network.target sshd-keygen.service
# 依赖服务
Wants=sshd-keygen.service

[Service]
# 服务的类型，一般用notify或forking即可
forking - fork一个子进程，等待命令完成后退出，多用于后台进程 
notify - 当前服务启动完毕，会通知Systemd，再继续往下执行
Type=notify

# 指定环境变量文件 (一般放到/etc/sysconfig/目录下)
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd

# 执行启动命令前执行的命令，该参数可有多个
ExecStartPre=xxxx

# 服务启动命令
ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS

# 服务重启命令
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID

# ExecStop和KillMode二选一即可，建议使用ExecStop
# 服务关闭命令
ExecStop=xxx

# 服务关闭方式
KillMode=process

# 自动重启策略
# on-failure表示服务启动失败时自动重启
Restart=on-failure

# 自动重启间隔
RestartSec=42s

[Install]
# 运行级别，一般都是multi-user.target
WantedBy=multi-user.target

Tomcat运行Java程序

1. 将war包放到站点目录./tomcat/webapps/下

   • 站点目录是由conf/server.xml中的虚拟主机配置决定的。

2. 运行Tomcat

   • 运行后，如果webapps下没有和war包同名的目录，Tomcat就会自动解压并部署webapps下的war包。且在Tomcat运行期间添加war包到webapps目录下，也会执行自动部署。
     • 比如：
     • webapps目录下有hello.war，但没有hello目录，则会自动解压。
     • webapps目录下同时有hello.war和hello目录，则不会解压。

3. 访问站点

   • 192.168.10.11:8080/资源路径

Tomcat的URL资源查找方式

• 如果用户访问的URL是站点根目录下的资源，例如：www.test.com/index.jsp，则Tomcat不会直接在站点目录./下查找index.jsp，而是在站点目录下的./ROOT/中查找index.jsp。
  • 所以如果需要通过根目录访问，则需要将war包重命名为ROOT.war，使其解压后目录名为ROOT。
• 如果用户访问的URL不是根目录的资源，例如：www.test.com/hello/index.jsp，则Tomcat会在站点目录下的./hello/下查找index.jsp

Tomcat请求处理流程

1. 用户发出请求。
2. 用户请求通过Connector连接器暴露的指定端口到达连接器中，由连接器来处理HTTP请求。
3. 然后连接器会将请求交给Engine中配置的Host虚拟主机进行处理。
4. 处理完后返回响应给客户。

WEBAPP应用目录结构

• META-INF - 元数据
• WEB-INF - 站点数据
  • db.properties - 数据库连接配置
  • classes/ - 存放Java类文件的目录
  • lib/ - 存放所需要的jar包的目录

TOMCAT多实例

• 同一机器运行多个Tomcat实例，使得更充分的使用硬件资源。
• 配置方式
  1. 首先JDK环境是共用的，无需额外部署。
  2. 然后我们复制Tomcat整个目录文件，目录名可以跟上要监听的端口。
     • 例如：tomcat_8080、tomcat_8081之类的。
  3. 然后我们需要修改Tomcat配置，监听的端口配置(8080、8005、8443)、虚拟主机配置。
     • 虚拟主机的appBase目录建议就设定在默认的webapps中，可以在其指定子目录。例如：webapps/www.test.com