[Linux] Tomcat

一、Tomcat相关知识

1.1 Tomcat的简介 

        Tomcat 是 Java 语言开发的，Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的 Web 应用服务器，是 Apache 软件基金会的 Jakarta 项目中的一个核心项目，由 Apache、Sun 和其他一些公司及个人共同开发而成。
        Tomcat 属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户（据了解tomcat的并发量处理能力是nginx的六分之一）不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试 JSP 程序的首选。一般来说，Tomcat 虽然和 Apache 或者 Nginx 这些 Web 服务器一样，具有处理 HTML 页面的功能，然而由于其处理静态 HTML 的能力远不及 Apache 或者 Nginx，所以 Tomcat 通常是作为一个Servlet 和 JSP 容器，单独运行在后端。

1.2 Tomcat的组件构成 

（1）Web 容器：完成 Web 服务器的功能。
（2）Servlet 容器：名字为 catalina，用于处理 Servlet 代码。
（3）JSP 容器：用于将 JSP 动态网页翻译成 Servlet 代码。 

         因此 Tomcat 是 Web 应用服务器，也是一个 Servlet/JSP 容器。Tomcat 作为 Servlet 容器，负责处理客户的.jsp动态页面的请求，把请求传送给 Servlet，并将 Servlet 的响应传送回给客户。

        Servlet ：是Java Servlet 的简称，可以理解为是一个服务连接器，是用 Java 编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性， 简单的理解：servlet 就是一个中间件，包含了接口和方法，将客户端和数据库连接，从而实现动态网页的创建。 

         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。也是一种 Java servlet，主要用于实现         Java web 应用程序的用户界面部分。
        JSP 通过网页表单获取用户输入数据、访问数据库及其他数据源，然后动态地创建网页。

1.3 Tomcat的功能组件结构 

        Tomcat 的核心功能有两个，分别是负责接收和反馈外部请求的连接器 Connector，和负责处理请求的容器 Container。 其中连接器和容器相辅相成，一起构成了基本的 web 服务 Service。每个 Tomcat 服务器可以管理多个 Service。

        Service：对外提供的 Web 服务。主要包含 Connector 和 Container 两个核心组件，以及其他功能组件。Tomcat 可以管理多个 Service，且各 Service 之间相互独立。  

        Connector：负责对外接收和响应请求。它是Tomcat与外界的交通枢纽，监听端口接收外界请求，并将请求处理后传递给容器做业务处理，最后将容器处理后的结果响应给外界。


        Container：负责对内处理业务逻辑。其内部由 Engine、Host、Context和Wrapper 四个容器组成，用于管理和调用 Servlet 相关逻辑。

Container 结构分析：
每个 Service 会包含一个 Container 容器。在 Container 内部包含了 4 个子容器，4个子容器的作用分别是：

        （1）Engine：引擎，用来管理多个虚拟主机，一个 Service 最多只能有一个 Engine；
        （2）Host：代表一个虚拟主机，也可以叫站点，通过配置 Host 就可以添加站点；
        （3）Context：代表一个 Web 应用，包含多个 Servlet 封装器；
        （4）Wrapper：封装器，容器的最底层。每一 Wrapper 封装着一个 Servlet，负责对象实例的创建、执行和销毁功能。

 Engine、Host、Context 和 Wrapper，这四个容器之间属于层层递进的父子关系。

        容器 由一个引擎（Engine）可以管理多个虚拟主机（Host）。每个虚拟主机（Host）可以管理多个 Web 应用（Context）。每个 Web 应用会有多个 Servlet 封装器（Wrapper）。 

1.4 Tomcat的请求过程 

        用户在浏览器中输入网址，请求被发送到本机端口 8080，被在那里监听的 Connector 获得；

        Connector 把该请求交给它所在的 Service 的 Engine（Container）来处理，并等待 Engine 的回应；

        请求在 Engine、Host、Context 和 Wrapper 这四个容器之间层层调用，最后在 Servlet 中执行对应的业务逻辑、数据存储等。

        执行完之后的请求响应在 Context、Host、Engine 容器之间层层返回，最后返回给 Connector，并通过 Connector 返回给客户端。 

二、Tomcat服务的部署 

本次部署准备的版本安装包（版本根据需求）： jdk-8u201-linux-x64.rpm（jdk环境包，是tomcat的运行环境）        apache-tomcat-9.0.16.tar.gz（tomcat服务软件包）

步骤一：搭建Tomcat运行环境  

（1）关闭防火墙和selinux，防止其对安装过程的干扰
systemctl stop firewalld
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
（2）将准备好的软件包拖入/opt目录下，进行安装

（3）设置jdk的环境变量 

设置全局的环境变量，一般会有两种方式（本次部署采用第二种方式）：

方式一：直接对 /etc/profile(全局变量配置文件进行改变)

方式二：在/etc/profile.d/  目录下创建相关的 .sh 脚本，profile有默认调用的功能。（推荐使用，便于变量的管理）

vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_361-amd64
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

拓展知识：

CLASSPATH：编译、运行Java程序时，JRE会去该变量指定的路径中搜索所需的类（.class）文件。
JDK ：java development kit （java开发工具）
JRE ：java runtime environment （java运行时环境）
JVM ：java virtuak machine （java虚拟机），使java程序可以在多种平台上运行class文件。

source /etc/profile.d/java.sh
java -version

（4）编写一个java 简易的源代码，进行环境测试
vim Hello.java
#类名、接口名命令：英文大小写字母、数字字符、$和_，不能使用关键字和数字开头；
一个单词命名时第一个单词的首字母要大写；多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz（大驼峰命名法）
public class Hello {			
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Hello world!");
  }
}

#编译源代码
javac Hello.java
#运行源代码
java Hello

步骤二：安装启动tomcat 

（1）安装Tomcat
cd /opt
#解压tomcat软件包
tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz
 
#移动至服务软件包统一管理目录中，并且简易其名称
mv apache-tomcat-8.5.16 /usr/local/tomcat

 （2）启动Tomcat 

 注意：Tomcat服务启动时会占用8080端口

#后台启动
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
或
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start	
	

#前台启动
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run

 

#关闭后台运行的tomcat
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
（3）开启tomcat服务，测试访问tomcat的默认首页 

Tomcat的主要目录说明

bin：存放启动和关闭 Tomcat 的脚本文件，如 catalina.sh、startup.sh、shutdown.sh 
conf：存放 Tomcat 服务器的各种配置文件，如主配置文件 server.xml 和 应用默认的部署描述文件 web.xml 
lib：存放 Tomcat 运行需要的库文件的 jar 包，一般不作任何改动
logs：存放 Tomcat 执行时的日志
temp：存放 Tomcat 运行时产生的文件
webapps：存放 Tomcat 默认的 Web 应用项目资源的目录
work：Tomcat 的工作目录，存放 Web 应用代码生成和编译文件

 Tomcat服务使用拓展：优化启动速度 

vim /usr/local/jdk1.8.0_361/jre/lib/security
 
--117行--修改
securerandom.source=file:/dev/urandom

原理说明：

         tomcat 启动慢的原因是随机数（产生随机数的函数 random）产生遭到阻塞，遭到阻塞的原因是 熵池大小 。


        /dev/random：阻塞型，读取它就会产生随机数据，但该数据取决于熵池噪声，当熵池空了，对/dev/random 的读操作也将会被阻塞。


        /dev/urandom：非阻塞的随机数产生器，它会重复使用熵池中的数据以产生伪随机数据。这表示对/dev/urandom的读取操作不会产生阻塞，但其输出的熵可能小于/dev/random的。它可以作为生成较低强度密码的伪随机数生成器，不建议用于生成高强度长期密码。

三、Tomcat的虚拟主机配置 

3.1 实验目的

 现在新增两个域名 www.cxk.com 和 www.xhz.com， 希望通过这两个域名访问到不同的项目内容。

3.2 实验前准备

搭建好相关的的jdk环境，并且保证tomcat的能够正常运行使用

3.3 实验步骤  

（1）创建 yang 和 wang 项目目录和文件
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/cxk
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/xhz
cd /usr/local/tomcat/webapps
echo "this is cxk.test web" > xhz/index.jsp
echo "this is xhz.test web" > cxk/index.jsp
    (2）修改 Tomcat 主配置文件 server.xml 
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
--165行前--插入
<Host name="www.yang.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/yang" path="" reloadable="true" />
</Host>
 
<Host name="www.wang.com" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/wang" path="" reloadable="true" />
</Host>

虚拟主机中的配置标签说明： 

<Host>标签中的配置项作用
name主机名
appBaseTomcat程序工作目录，即存放web应用程序的目录；相对路径为webapps，绝对路径为 /usr/local/tomcat/webapps
unpackWARs在启用此webapps时是否对WAR格式的归档文件先进行展开；默认为true
autoDeploy在Tomcat处于运行状态时放置于appBase目录中的应用程序文件是否自动进行deploy；默认为true
xmlValidation是否验证xml文件执行有效性检验的标志
xmlNamespaceAware是否启用xml命名空间，设置该值与xmlValidation为true，表示对web.xml文件执行有效性检验
<Context>标签中的配置项作用
docBase相应的Web应用程序的存放位置；也可以使用相对路径，起始路径为此Context所属Host中appBase定义的路径；
path相对于Web服务器根路径而言的URI；如果为空""，则表示为此webapp的根路径 / ；
reloadable是否允许重新加载此context相关的Web应用程序的类；默认为false

HTTP 请求过程：

  1. Connector 连接器监听的端口是 8080。由于请求的端口和监听的端口一致，连接器接受了该请求。
  2. 因为引擎的默认虚拟主机是 www.yang.com，并且虚拟主机的目录是webapps。所以请求找到了 tomcat/webapps 目录。
     
  3. 访问的路径为根路径，URI 为空，即空是 Web 程序的应用名，也就是 context。此时请求找到 /usr/local/tomcat/webapps/yang 目录，解析 index.jsp 并返回。 
（3）重启Tomcat服务  
#关闭Tomcat服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
#启动Tomcat服务
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
 （4） 进行本地域名IP映射导入 ，测试访问
echo "192.168.136.100 www.cxk.com www.xhz.com" >/etc/hosts

访问测试：

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