企业级WEB应用服务器TOMCAT攻略

本文主要是介绍企业级WEB应用服务器TOMCAT攻略，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一 WEB技术

1.1 HTTP协议和B/S 结构

二 WEB框架

2.1 web资源和访问

2.2 后台应用架构

三 tomcat的功能介绍

3.1 安装 Tomcat

3.2 tomcat的文件结构和组成

3.3 生成tomcat的启动文件

四结合反向代理实现tomcat部署

4.1 常见部署方式介绍

4.2 利用 nginx 反向代理实现

4.3 实现tomcat中的负载均衡

4.3.1 HTTP的无状态，有连接和短连接

4.3.2 tomcat负载均衡实现

五 Memcached

5.1 Memcached简介

5.2 memcached的安装与启动

编辑

5.3 memcached 操作命令

六 session 共享服务器

6.1 msm 介绍

6.2 安装

6.3 配置过程

一 WEB技术

1.1 HTTP协议和B/S 结构

操作系统有进程子系统，使用多进程就可以充分利用硬件资源。进程中可以多个线程，每一个线程可以被CPU调度执行，这样就可以让程序并行的执行。这样一台主机就可以作为一个服务器为多个客户端提供计算服务。

客户端和服务端往往处在不同的物理主机上，它们分属不同的进程，这些进程间需要通信。跨主机的进程间通信需要使用网络编程。最常见的网络编程接口是Socket。

Socket称为套接字，本意是插座。也就是说网络通讯需要两端，如果一端被动的接收另一端请求并提供计算和数据的称为服务器端，另一端往往只是发起计算或数据请求，称为客户端。

这种编程模式称为Client/Server编程模式，简称C/S编程。开发的程序也称为C/S程序。C/S编程往往使用传输层协（TCP/UDP），较为底层，比如：QQ，迅雷, 云音乐, 云盘, foxmail，xshell等

1990年HTTP协议和浏览器诞生。在应用层使用文本跨网络在不同进程间传输数据，最后在浏览器中将服务器端返回的HTML渲染出来。由此，诞生了网页开发。

网页是存储在WEB服务器端的文本文件，浏览器发起HTTP请求后，到达WEB服务程序后，服务程序根据 URL读取对应的HTML文件，并封装成HTTP响应报文返回给浏览器端。

起初网页开发主要指的是HTML、CSS等文件制作，目的就是显示文字或图片，通过超级链接跳转到另一个HTML并显示其内容。

后来，网景公司意识到让网页动起来很重要，傍着SUN的Java的名气发布了JavaScript语言，可以在浏览器中使用JS引擎执行的脚本语言，可以让网页元素动态变化，网页动起来了。

为了让网页动起来，微软使用ActiveX技术、SUN的Applet都可以在浏览器中执行代码，但都有安全性问题。能不能直接把内容直接在WEB服务器端组织成HTML，然后把HTML返回给浏览器渲染呢？

最早出现了CGI（Common Gateway Interface）通用网关接口，通过浏览器中输入URL直接映射到一个服务器端的脚本程序执行，这个脚本可以查询数据库并返回结果给浏览器端。这种将用户请求使用程序动态生成的技术，称为动态网页技术。先后出现了ASP、PHP、JSP等技术，这些技术的使用不同语言编写的程序都运行在服务器端，所以称为WEB后端编程。有一部分程序员还是要编写HTML、CSS、 JavaScript，这些代码运行在浏览器端，称为WEB前端编程。合起来称为Browser/Server编程，即B/S编程。

二 WEB框架

2.1 web资源和访问

2.2 后台应用架构

三 tomcat的功能介绍

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，Tomcat 具有处理HTML页面的功能，它还是一个Servlet和 JSP容器

起始于SUN 公司的一个Servlet的参考实现项目 Java Web Server，开发者是 James Duncan Davidson，在1999年，将项目贡献给了apache软件基金会（ASF），和ASF现有的项目 JServ 合并，并开源成为顶级项目

Tomcat 仅仅实现了Java EE规范中与Servlet、JSP相关的类库，是JavaEE不完整实现。

1999年发布初始版本是Tomcat 3.0，实现了Servlet 2.2 和 JSP 1.1规范。

Tomcat 4.x发布时，内建了Catalina（Servlet容器）和 Jasper（JSP engine）等

当前 Tomcat 的正式版本已经更新到 10.0.x 版本，但当前企业中主流版本为 8.x 和 7.x

官网: http://tomcat.apache.org/

官网文档: https://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/index.html

帮助文档:

https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/ https://cwiki.apache.org/confluence/display/tomcat/FAQ

3.1 安装 Tomcat

推荐从Apache官网下载源码包直接安装启动

安装java环境

安装并启动tomcat

查看端口

访问

3.2 tomcat的文件结构和组成

目录   说明
-------------------------------------------------------
bin 服务启动、停止等相关程序和文件
conf 配置文件
lib   库目录
logs 日志目录
webapps 应用程序，应用部署目录，相当于nginx的默认发布目录
work jsp 编译后的结果文件，建议提前预热访问#查看tomcat相关目录和文件
[root@tomcat ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.93.tar.gz -C /usr/local/
[root@tomcat ~]# ls /usr/local/tomcat/
bin           conf             lib     logs   README.md     RUNNING.txt 
webapps
BUILDING.txt CONTRIBUTING.md LICENSE NOTICE RELEASE-NOTES temp         work

3.3 生成tomcat的启动文件

四结合反向代理实现tomcat部署

4.1 常见部署方式介绍

standalone模式，Tomcat单独运行，直接接受用户的请求，不推荐。

反向代理，单机运行，提供了一个Nginx作为反向代理，可以做到静态由nginx提供响应，动态jsp代理给Tomcat

LNMT：Linux + Nginx + MySQL + Tomcat

LAMT：Linux + Apache（Httpd）+ MySQL + Tomcat

前置一台Nginx，给多台Tomcat实例做反向代理和负载均衡调度，Tomcat上部署的纯动态页面更适合

LNMT：Linux + Nginx + MySQL + Tomcat 多级代理

LNNMT：Linux + Nginx + Nginx + MySQL + Tomcat

4.2 利用 nginx 反向代理实现

利用nginx反向代理功能，实现图中的代理功能，将用户请求全部转发至指定的同一个tomcat主机利用nginx指令proxy_pass 可以向后端服务器转发请求报文,并且在转发时会保留客户端的请求报文中的 host首部

[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conflocation ~ \.jsp$ {proxy_pass http://172.25.254.10:8080;}#浏览器访问测试
lee.timinglee.org/test.jsp

4.3 实现tomcat中的负载均衡

动态服务器的问题，往往就是并发能力太弱，往往需要多台动态服务器一起提供服务。如何把并发的压力分摊，这就需要调度，采用一定的调度策略，将请求分发给不同的服务器，这就是Load Balance负载均衡。

当单机Tomcat，演化出多机多级部署的时候，一个问题便凸显出来，这就是Session。而这个问题的由来，都是由于HTTP协议在设计之初没有想到未来的发展。

4.3.1 HTTP的无状态，有连接和短连接

无状态：指的是服务器端无法知道2次请求之间的联系，即使是前后2次请求来自同一个浏览器，也没有任何数据能够判断出是同一个浏览器的请求。后来可以通过cookie、session机制来判断。

浏览器端第一次HTTP请求服务器端时，在服务器端使用session这种技术，就可以在服务器端产生一个随机值即SessionID发给浏览器端，浏览器端收到后会保持这个SessionID在Cookie当中，这个Cookie值一般不能持久存储，浏览器关闭就消失。浏览器在每一次提交HTTP请求的时候会把这个SessionID传给服务器端，服务器端就可以通过比对知道是谁了

Session通常会保存在服务器端内存中，如果没有持久化，则易丢失

Session会定时过期。过期后浏览器如果再访问，服务端发现没有此ID，将给浏览器端重新发新的SessionID

更换浏览器也将重新获得新的SessionID

有连接：是因为它基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。

短连接：Http 1.1之前，都是一个请求一个连接，而Tcp的连接创建销毁成本高，对服务器有很大的影响。所以，自Http 1.1开始，支持keep-alive，默认也开启，一个连接打开后，会保持一段时间（可设置），浏览器再访问该服务器就使用这个Tcp连接，减轻了服务器压力，提高了效率。服务器端如果故障，即使Session被持久化了，但是服务没有恢复前都不能使用这些SessionID。

如果使用HAProxy或者Nginx等做负载均衡器，调度到了不同的Tomcat上，那么也会出现找不到 SessionID的情况。

4.3.2 tomcat负载均衡实现

测试：

http://www.timinglee.org/test.jsp

五 Memcached

5.1 Memcached简介

Memcached 只支持能序列化的数据类型，不支持持久化，基于Key-Value的内存缓存系统memcached 虽然没有像redis所具备的数据持久化功能，比如RDB和AOF都没有，但是可以通过做集群同步的方式，让各memcached服务器的数据进行同步，从而实现数据的一致性，即保证各memcached的数据是一样的，即使有任何一台 memcached 发生故障，只要集群中有一台 memcached 可用就不会出现数据丢失，当其他memcached 重新加入到集群的时候,可以自动从有数据的memcached 当中自动获取数据并提供服务。

Memcached 借助了操作系统的 libevent 工具做高效的读写。libevent是个程序库，它将Linux的epoll、 BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加，也能发挥高性能。memcached使用这个libevent库，因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能

Memcached 支持最大的内存存储对象为1M，超过1M的数据可以使用客户端压缩或拆分报包放到多个 key中，比较大的数据在进行读取的时候需要消耗的时间比较长，memcached 最适合保存用户的 session实现session共享

Memcached存储数据时, Memcached会去申请1MB的内存, 把该块内存称为一个slab, 也称为一个page Memcached 支持多种开发语言，包括：JAVA,C,Python,PHP,C#,Ruby,Perl等

Memcached 官网：http://memcached.org/

5.2 memcached的安装与启动

[root@tomcat ~]# yum install memcached -y
[root@tomcat ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"
[root@tomcat ~]# systemctl enable --now memcached
[root@tomcat ~]# netstat -antlupe | grep memcache
tcp       0     0 0.0.0.0:11211           0.0.0.0:*               LISTEN     
980       97815     34711/memcached

5.3 memcached 操作命令

五种基本 memcached 命令执行最简单的操作。这些命令和操作包括：

set
add
replace
get
delete
#前三个命令是用于操作存储在 memcached 中的键值对的标准修改命令,都使用如下所示的语法：
command <key> <flags> <expiration time> <bytes>
<value>
#参数说明如下：
command set/add/replace
key     key 用于查找缓存值
flags     可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息
expiration time     在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes     在缓存中存储的字节数
value     存储的值（始终位于第二行）
#增加key，过期时间为秒，bytes为存储数据的字节数
add key flags exptime bytes  
#示例：
[root@tomcat ~]# telnet localhost 11211
Trying ::1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
#增加
add leekey 0 60 4 #0 是否压缩 60 过期时间 4 字长
test
STORED
add leekey1 0 60 3
lee
STORED
#查看
get leekey
VALUE leekey 0 4
test
get leekey1
VALUE leekey1 0 3
lee
#改
set leekey 0 60 5
test1
STORED
get leekey
VALUE leekey 0 5
test1
END
add leekey1 0 60 4
test
#删除
delete leekey
DELETED
get leekey
END
get leekey1
VALUE leekey1 0 3
lee
#清空
flush_all
OK
get leekey1
END

六 session 共享服务器

6.1 msm 介绍

msm（memcached session manager）提供将Tomcat的session保持到memcached可以实现高可用。项目早期托管在google code,目前在Github

github网站链接: https://github.com/magro/memcached-session-manager

支持Tomcat的 6.x、7.x、8.x、9.x

6.2 安装

参考链接: https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration

将spymemcached.jar、memcached-session-manage、kyro相关的jar文件都放到Tomcat的lib目录中，这个目录是 $CATALINA_HOME/lib/ ，对应本次安装就是/usr/local/tomcat/lib。

kryo-3.0.3.jar
asm-5.2.jar
objenesis-2.6.jar
reflectasm-1.11.9.jar
minlog-1.3.1.jar
kryo-serializers-0.45.jar
msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
spymemcached-2.12.3.jar
memcached-session-manager-2.3.2.jar

t1和m1部署可以在一台主机上，t2和m2部署也可以在同一台。

当新用户发请求到Tomcat1时, Tomcat1生成session返回给用户的同时,也会同时发给memcached2备份。即Tomcat1 session为主session，memcached2 session为备用session，使用memcached相当于备份了一份Session

如果Tomcat1发现memcached2 失败,无法备份Session到memcached2,则将Sessoin备份存放在 memcached1中