Tomcat体系架构

亦凉 2023-10-01 23:53 24阅读 0赞

**目录**

一.Tomcat目录结构

1.bin目录

2.conf目录

3.lib目录

4.logs目录

5.temp目录

6.webapps目录

7.work目录

二.Tomcat组件及架构

Tomcat架构图

1.Server

2.Service

3.Connector

4.Engine

5.Host

6.Context

7.Wrapper

8.Executor

三.Tomcat的核心组件（Connector链接器）

1.Connector链接器的优点

四.Tomcat运行流程

五.Tomcat性能优化

1.优化内存相关配置（JVM优化）

2.server.xml优化

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### 一.Tomcat目录结构 ###

#### 1.bin目录 ####

bin目录主要是用来存放tomcat的命令，主要有两大类，一类是以.sh结尾的（linux命令），另一类是以.bat结尾的（windows命令）。 很多环境变量的设置都在此处，例如可以设置JDK路径tomcat路径

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#### 2.conf目录 ####

conf目录主要是用来存放tomcat的一些配置文件。

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（1）server.xml：可以设置端口号、设置域名或IP、默认加载的项目、请求编码  
（2）web.xml：可以设置tomcat支持的文件类型  
（3）context.xml：可以用来配置数据源之类的  
（4）tomcat-users.xml：用来配置管理tomcat的用户与权限  
（5）在Catalina目录下可以设置默认加载的项目

#### 3.lib目录 ####

lib目录主要用来存放tomcat运行需要加载的jar包。例如，像连接数据库的jdbc的包我们可以加入到lib目录中来。

#### 4.logs目录 ####

logs目录用来存放tomcat在运行过程中产生的日志文件，非常重要的是在控制台输出的日志。（清空不会对tomcat运行带来影响）

#### 5.temp目录 ####

temp目录用户存放tomcat在运行过程中产生的临时文件。（清空不会对tomcat运行带来影响）

#### 6.webapps目录 ####

webapps目录用来存放应用程序，当tomcat启动时会去加载webapps目录下的应用程序。可以以文件夹、war包、jar包的形式发布应用。当然，你也可以把应用程序放置在磁盘的任意位置，在配置文件中映射好就行。

存放web项目的目录，其中每个文件夹都是一个项目；如果这个目录下已经存在了目录，那么都是tomcat自带的。项目。其中ROOT是一个特殊的项目，在地址栏中没有给出项目目录时，对应的就是ROOT项目。

#### 7.work目录 ####

work目录用来存放tomcat在运行时的编译后文件，例如JSP编译后的文件。清空work目录，然后重启tomcat，可以达到清除缓存的作用。

### 二.Tomcat组件及架构 ###

#### Tomcat架构图 ####

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#### 1.Server ####

Server是最顶级的组件，它代表Tomcat的运行实例，它掌管着整个Tomcat的生死大权

（1）提供了监听器机制，用于在Tomcat整个生命周期中对不同时间进行处理  
（2）提供Tomcat容器全局的命名资源实现，JNDI  
（3）监听某个端口以接受SHUTDOWN命令，用于关闭Tomcat

#### 2.Service ####

一个概念，一个Service维护多个Connector和一个Container。

它由一个或者多个Connector组成，以及一个Engine，负责处理所有Connector所获得的客户请求。

#### 3.Connector ####

链接器：监听转换Socket请求，将请求交给Container处理，支持不同协议以及不同的I/O方式

#### 4.Engine ####

整个Servler引擎，最高级的容器对象。Engine下可以配置多个虚拟主机Virtual Host，每个虚拟主机都有一个域名当Engine获得一个请求时，它把该请求匹配到某个Host上，然后把该请求交给该Host来处理Engine有一个默认虚拟主机，当请求无法匹配到任何一个Host上的时候，将交给该默认Host来处理。

#### 5.Host ####

表示Servlet引擎中的虚拟机，主要与域名有关，一个服务器有多个域名是可以使用多个Host

#### 6.Context ####

用于表示ServletContext,一个ServletContext表示一个独立的Web应用

#### 7.Wrapper ####

用于表示Web应用中定义的Servlet

#### 8.Executor ####

Tomcat组件间可以共享的线程池

### 三.Tomcat的核心组件（Connector链接器） ###

#### 1.Connector链接器的优点 ####

（1）网络协议与容器的解耦，链接器封装了底层的网络请求(Socket请求及相应处理),提供了统一的接口，使Container容器与具体的请求协议以及I/O方式解耦

（2）无论是Request对象还是Response对象都没有实现Servlet规范对应的接口，Container会将它们进一步分装成ServletRequest和ServletResponse.

### 四.Tomcat运行流程 ###

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Engine的回应  
3.Engine获得请求localhost:8080/test/index.jsp，匹配它所有虚拟主机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/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context  
6.Host匹配到路径为/test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=”/test”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

### 五.Tomcat性能优化 ###

#### 1.优化内存相关配置（JVM优化） ####

set JAVA\_OPTS=-server -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024m -Xms2048m -Xmx2048m（建议堆的最大值设置为可用内存的最大值的80%）  
\-server：启用 JDK的 server 版本；

\-Xms：Java虚拟机初始化时堆的最小内存，一般与 Xmx配置为相同值，这样的好处是GC不必再为扩展内存空间而消耗性能；

\-Xmx：Java虚拟机可使用堆的最大内存；

\-XX:PermSize：Java虚拟机永久代大小；

\-XX:MaxPermSize：Java虚拟机永久代大小最大值

#### 2.server.xml优化 ####

（1）优化Connector配置

**优化1**：配置协议类型为NIO （可以多路复用就是复用同一个线程处理多个connection）  
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

**优化2**：**maxThreads**是一个重要的配置属性，maxThreads配置的合理直接影响了Tomcat的相关性能，maxThreads并不是配置的越大越好，为这个最大值是受操作系统及相关硬件所制约

我们可以通过以下几种方式来获取 maxThreads的最佳值：  
（1）通过线上系统不断使用和用户的不断增长来进行性能测试，观察QPS，响应时间，这种方式会在爆发式增长时系统崩溃，如双12等。  
（2）根据公式计算，服务器端最佳线程数量=((线程等待时间+线程cpu时间)/线程cpu时间) \* cpu数量，这种方式有时会被误导，因为某些系统处理环节可能会耗时比较长，从而影响公式的结果。  
（3）单、多用户压力测试，查看CPU的消耗，然后直接乘以百分比，再进行压测，一般这个值的附近应该就是最佳线程数量，这种方式理想场景比较适用，实际情况会比这个复杂的多。  
（4）根据系统的自身情况调整，如硬件限制，系统限制，程序处理能力限制等。  
（5）定期修改为不同的 maxThreads值，看服务器响应结果及用户反应。

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