企业级WEB应用服务器Tomcat

什么是Tomcat？

     Tomcat 是一款广泛使用的 开源 Java Web 服务器和 Servlet 容器，主要用于运行 Java 编写的 Web 应用程序。它由 Apache 软件基金会开发并维护，因轻量、稳定、易用等特点，成为 Java Web 开发领域的主流工具之一。

Tomcat 的核心功能

Tomcat 的应用场景

• 开发环境：Java 开发者在本地调试 Web 应用时，常用 Tomcat 作为服务器。

• 中小型 Web 应用部署：对于访问量不大的企业网站、内部系统等，Tomcat 可直接作为独立服务器运行。

• 集群部署：通过负载均衡（如 Nginx 反向代理）将多台 Tomcat 组成集群，提高大型应用的并发处理能力和可用性。

本次讨论的就是tomcat与nginx结合作为集群部署中的服务器，处理动态资源。

安装Tomcat

1.安装java环境

#安装java
[root@tomcatA bin]# dnf install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y
#查看java版本
[root@tomcatB bin]# java -version

2.安装并启动tomcat

[root@tomcatA ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.107.tar.gz
[root@tomcatA ~]# mv apache-tomcat-9.0.107.tar.gz /usr/local/tomcat
#查看tomcat相关目录和文件
[root@tomcatA tomcat]# ls
bin conf lib logs README.md RUNNING.txt webapps
BUILDING.txt CONTRIBUTING.md LICENSE NOTICE RELEASE-NOTES temp work
[root@tomcatA tomcat]# cd /usr/local/tomcat/bin/
#启动tomcat
[root@tomcatA bin]# ./startup.sh
[root@tomcatA bin]# netstat -antlupe | grep java
tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 1001 85735 35805/java
#关闭tomcat
[root@tomcatA bin]# ./shutdown.sh

目录结构

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

 4.访问tomcat默认发布文件

生成启动文件

1.生成tomat的主配置文件

[root@tomcatA bin]# vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre/

#如何去寻找JAVA_HOME参数
[root@tomcatA ~]# which java
/usr/bin/java
[root@tomcatA ~]# ll /usr/bin/java
lrwxrwxrwx 1 root root 22 Jul 30 10:54 /usr/bin/java -> /etc/alternatives/java
[root@tomcatA ~]# ll /etc/alternatives/jre

2.生成启动文件

[root@tomcatA ~]# vim /lib/systemd/system/tomcat.service
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=forking
EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.创建tomcat用户去管理启动文件

#创建非交互且不创建家目录的用户去管理启动文件
[root@tomcatA ~]# useradd -s /sbin/nologin -M tomcat
#设定tomcat的软件安装目录权限
[root@tomcatA ~]# chown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat/ -R

4.用启动脚本开始服务

[root@tomcatA ~]# systemctl daemon-reload
[root@tomcatA ~]# systemctl enable –now tomcat

nginx反向代理tomcat

1.tomcat常见部署方式

在生产环境中，常将 Tomcat 与 Nginx 配合使用（Nginx 处理静态资源和反向代理，Tomcat 处理动态请求），以提高性能和安全性。以下是tomcat常用的部署方式。

2.单机反向代理

 不做负载均衡只做反向代理

1.安装nginx

#安装nginx并启动
[root@webserver ~]# dnf install nginx -y
[root@webserver ~]# systemctl enable –now nginx

2.在tomcat上生成测试文件

[root@tomcatA ~]# mv test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

3.配置nginx实现反向代理

#编辑子配置文件，使用location + 正则表达式来指向访问jsp结尾的文件，proxy_pass代理指向到tomcat上
[root@webserver ~]# vim /etc/nginx/conf.d/vhosts.conf
[root@webserver ~]# nginx -t
[root@webserver ~]# nginx -s reload

 4.在浏览器上测试

3.反向代理多机

反向代理+负载均衡

1.后端两台tomcat主机都要生成测试文件

[root@tomcatA ~]# mv test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/
[root@tomcatB ~]# mv test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

2.在nginx子配置文件添加upstream模块实现负载均衡

[root@tomcatA ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf

 3.测试

tomcat的session保持

1.Memcached

Memcached 是一款高性能的分布式内存对象缓存系统，主要用于减轻数据库负载、提高动态 Web 应用的响应速度。它通过将频繁访问的数据存储在内存中，让应用可以快速读取，避免频繁查询数据库，从而提升整体性能。

Memcached 的核心特点

Memcached 的工作流程

• 应用需要读取数据时，先查询 Memcached：

  1.若数据存在（缓存命中），直接从内存返回，速度极快。

  2.若数据不存在（缓存未命中），则查询数据库，将结果写入 Memcached 后返回给应用（下次可直接从缓存读取）。

• 当数据更新时，需同步更新或删除 Memcached 中的旧数据，避免 “缓存不一致” 问题。

2.msm介绍

msm（memcached session manager）提供将Tomcat的session临时缓存保持到memcached实现高可用，避免提交数据时tomcat服务器宕机，导致提交过的数据丢失。

tomcat通过把配置jar包放入配置文件的lib目录下读取，实现访问memcached，达到seeion保持。

原理是提交数据时将数据临时缓存到memcached中，tomcat服务器读取memcached的缓存数据，默认使用交叉存储。

3.实现session保持

1.下载memcache并更改监听IP

[root@tomcatA ~]# dnf install memcache -y
[root@tomcatA ~]# cat /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"#更改监听IP为0.0.0.0使所有主机都能访问memcache缓存键值
#更改完配置文件后重启memcache
[root@tomcatA ~]# systemctl restart memcached.service
#同理另一台tomcat主机也是这样配置

2.配置jar包

配置的jar包是管理tomcat服务器与memcache会话保持的jar包，方式为交叉管理

#这是从Github托管tomcat会话保持到memcache的交叉管理的jar包
[root@tomcatA jar]# ls
asm-5.2.jar memcached-session-manager-2.3.2.jar msm-kryo-serializer-2.3.2.jar spymemcached-2.12.3.jar
kryo-3.0.3.jar memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar objenesis-2.6.jar
kryo-serializers-0.45.jar minlog-1.3.1.jar reflectasm-1.11.9.jar
#将管理jar包放入tomcat的lib/目录
[root@tomcatA ~]# mv jar/* /usr/local/tomcat/lib/
#重启tomcat读取配置
[root@tomcatA lib]# systemctl restart tomcat.service

 3.修改tomcat配置文件

[root@tomcatB ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/context.xml
<Context>
……
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="n1:172.25.254.10:11211,n2:172.25.254.20:11211"
failoverNodes="n2"#由于是交叉存储，这里填与主机相同的节点
requestUriIgnorePattern=".*\\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
/>
</Context>
#同理在另一台tomcat上也要配置

4.测试提交表单时，后端tomcat主机发生宕机轮询到另一台tomcat保证提交表单数据不丢失

#模拟故障宕机
[root@tomcatA ~]# systemctl stop tomcat.service

 当配置了memcache缓存后

#模拟故障宕机
[root@tomcatA ~]# systemctl stop tomcat.service