Tomcat面试题笔记
太多人活得不像自己。思想是别人的意见,生活是别人的模仿,情感是别人的引述。—-王尔德
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Tomcat 学习笔记(《Tomcat内核设计剖析》读书笔记)
1、==Tomcat 的缺省端口是多少,怎么修改?==
- 1)找到 Tomcat 目录下的 conf 文件夹
- 2)进入 conf 文件夹里面找到 server.xml 文件
- 3)打开 server.xml 文件
- 4)在 server.xml 文件里面找到下列信息
1 | <Connector |
port="8080"改成你想要的端口
2、==tomcat 有哪几种 Connector 运行模式(优化)?==
bio:传统的 Java I/O 操作,同步且阻塞 IO。
- maxThreads=”150” Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求。这个值表示Tomcat 可创建的最大线程数。默认值 200。可以根据机器的时期性能和内存大小调整,一般可以在 400-500。最大可以在 800 左右。
- minSpareThreads=”25” Tomcat 初始化时创建的线程数。默认值 4。如果当前没有空闲线程,且没有超过 maxThreads,一次性创建的空闲线程数量。Tomcat 初始化时创建的线程数量也由此值设置。
- maxSpareThreads=”75” 一旦创建的线程超过这个值,Tomcat 就会关闭不再需要的 socket 线程。默认值 50。一旦创建的线程超过此数值,Tomcat 会关闭不再需要的线程。线程数可以大致上用 “同时在线人数每秒用户操作次数系统平均操作时间” 来计算。
- acceptCount=”100” 指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时,可以放到处理队列中的请求数,超过这个数的请求将不予处理。默认值10。如果当前可用线程数为 0,则将请求放入处理队列中。这个值限定了请求队列的大小,超过这个数值的请求将不予处理。
- connectionTimeout=”20000” 网络连接超时,默认值 20000,单位:毫秒。设置为 0 表示永不超时,这样设置有隐患的。通常可设置为 30000 毫秒。
nio:JDK1.4 开始支持,同步非阻塞 IO
- 同步阻塞或同步非阻塞 IO。指定使用 NIO 模型来接受 HTTP 请求protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol” 指定使用 NIO 模型来接受 HTTP 请求。默认BlockingIO,配置为 protocol=”HTTP/1.1”
- acceptorThreadCount=”2” 使用 NIO 模型时接收线程的数目
aio(nio.2):JDK7 开始支持,异步非阻塞 IO。
apr:Tomcat 将以 JNI 的形式调用 Apache HTTP 服务器的核心动态链接库来处理文件读取或网络传输操作,从而大大地 提高 Tomcat 对静态文件的处理性能。
1 | <!-- |
其他配置
:
maxHttpHeaderSize="8192" http
请求头信息的最大程度,超过此长度的部分不予处理。一般 8K。URIEncoding="UTF-8"
指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式。disableUploadTimeout="true"
上传时是否使用超时机制enableLookups="false"
是否反查域名,默认值为 true。为了提高处理能力,应设置为 falsecompression="on"
打开压缩功能compressionMinSize="10240"
启用压缩的输出内容大小,默认为 2KBnoCompressionUserAgents="gozilla, traviata"
对于以下的浏览器,不启用压缩compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"
哪些资源类型需要压缩
==3、Tomcat 有几种部署方式?==
- 1)直接把Web 项目放在
webapps
下,Tomcat 会自动将其部署 - 2)在 server.xml 文件上配置
<Context>
节点,设置相关的属性即可 - 3)通过 Catalina 来进行配置:进入到
conf\Catalina\localhost
文件下,创建一个xml 文件,该文件的名字就是站点的名字。编写 XML 的方式来进行设置。(没试过!!!
)
4、tomcat 容器是如何创建 servlet 类实例?用到了什么原理?
当容器启动时,会读取在 webapps 目录下所有的 web 应用中的 web.xml 文件
,然后对 xml 文件进行解析,并读取 servlet 注册信息。然后,将每个应用中注册的 servlet 类都进行加载,并通过反射的方式实例化。(有时候也是在第一次请求时实例化)在 servlet 注册时加上如果为正数,则在一开始就实例化,如果不写或为负数,则第一次请求实例化。
5.==tomcat 如何优化?==
优化连接配置.这里以 tomcat7
的参数配置为例,需要修改 conf/server.xml
文件,修改连接数,关闭客户端 dns 查询。参数解释:
URIEncoding=”UTF-8″
:使得 tomcat 可以解析含有中文名的文件的 url,真方便,不像 apache 里还有搞个 mod_encoding,还要手工编译maxSpareThreads
: 如果空闲状态的线程数多于设置的数目,则将这些线程中止,减少这个池中的线程总数。minSpareThreads
: 最小备用线程数,tomcat 启动时的初始化的线程数。enableLookups
: 这个功效和 Apache 中的 HostnameLookups 一样,设为关闭。connectionTimeout
: connectionTimeout 为网络连接超时时间毫秒数。maxThreads
: maxThreads Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求。这个值表示 Tomcat 可创建的最大的线程数,即最大并发数。acceptCount
: acceptCount 是当线程数达到 maxThreads 后,后续请求会被放入一个等待队列,这个 acceptCount 是这个队列的大小,如果这个队列也满了,就直接refuse connection
maxProcessors 与 minProcessors
: 在 Java 中线程是程序运行时的路径,是在一个程序中与其它控制线程无关的、能够独立运行的代码段。它们共享相同的地址空间。多线程帮助程序员写出 CPU 最 大利用率的高效程序,使空闲时间保持最低,从而接受更多的请求。通常 Windows 是 1000 个左右,Linux 是 2000 个左右。useURIValidationHack
:我们来看一下 tomcat 中的一段源码:1
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12【security】
if (connector.getUseURIValidationHack()) {
String uri = validate(request.getRequestURI());
if (uri == null) {
res.setStatus(400);
res.setMessage(“Invalid URI”);
throw new IOException(“Invalid URI”);
} else {
req.requestURI().setString(uri);
// Redoing the URI decoding
req.decodedURI().duplicate(req.requestURI());
req.getURLDecoder().convert(req.decodedURI(), true);
可以看到如果把 useURIValidationHack 设成”false”,可以减少它对一些 url的不必要的检查从而减省开销。
enableLookups=”false”
: 为了消除 DNS 查询对性能的影响我们可以关闭DNS 查询,方式是修改 server.xml 文件中的 enableLookups 参数值。disableUploadTimeout
: 类似于 Apache 中的 keeyalive 一样给 Tomcat 配置 gzip 压缩(HTTP 压缩)功能
compression=”on” compressionMinSize=”2048″ compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/JavaScript,text/css,text/plain” HTTP 压缩可以大大提高浏览网站的速度,它的原理是,在客户端请求网页后,从服务器端将网页文件压缩,再下载到客户端,由客户端的浏览器负责解压缩并浏览
。相对于普通的浏览过程 HTML,CSS,javascript , Text ,它可以节省 40%左右的流量。更为重要的是,它可以对动态生成的,包括 CGI、PHP ,JSP , ASP , Servlet,SHTML 等输出的网页也能进行压缩,压缩效率惊人
。- 1)compression=”on” 打开压缩功能
- 2)compressionMinSize=”2048″ 启用压缩的输出内容大小,这里面默认为2KB
- 3)noCompressionUserAgents=”gozilla, traviata” 对于以下的浏览器,不启用压缩
- 4)compressableMimeType=”text/html,text/xml” 压缩类型
最后不要忘了把 8443 端口的地方也加上同样的配置,因为如果我们走 https 协议的话,我们将会用到 8443 端口这个段的配置
1 | <!–enable tomcat ssl–> |
6.==内存调优==
内存方式的设置是在 catalina.sh 中,调整一下 JAVA_OPTS 变量即可,因为后面的启动参数会把 JAVA_OPTS 作为 JVM 的启动参数来处理。具体设置如下:
1 | JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4" |
其各项参数如下:
参数 | 说明 |
---|---|
-Xmx3550m: |
设置 JVM 最大可用内存为 3550M。 |
-Xms3550m: |
设置 JVM 促使内存为 3550m。此值可以设置与-Xmx 相同,以避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存。 |
-Xmn2g: |
设置年轻代大小为 2G。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 +持久代大小。持久代一般固定大小为 64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun 官方推荐配置为整个堆的 3/8。` |
-Xss128k: |
设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0 以后每个线程堆栈大小为 1M,以前每个线程堆栈大小为 256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在 3000~5000 左右。 |
-XX:NewRatio=4: |
设置年轻代(包括 Eden 和两个 Survivor 区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为 4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的 1/5 |
-XX:SurvivorRatio=4: |
设置年轻代中 Eden 区与 Survivor 区的大小比值。设置为 4,则两个 Survivor 区与一个 Eden 区的比值为 2:4,一个 Survivor 区占整个年轻代的 1/6 |
-XX:MaxPermSize=16m: |
设置持久代大小为 16m。 |
-XX:MaxTenuringThreshold=0: |
设置垃圾最大年龄。如果设置为 0 的话,则年轻代对象不经过 Survivor 区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在 Survivor 区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。 |
7.==垃圾回收策略调优==
垃圾回收的设置也是在 catalina.sh
中,调整 JAVA_OPTS
变量。具体设置如下:
1 | JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100" |
具体的垃圾回收策略及相应策略的各项参数如下:
串行收集器
(JDK1.5 以前主要的回收方式)1
-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
并行收集器(吞吐量优先)
示例:1
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100
参数 说明 -XX:+UseParallelGC:
选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。 -XX:ParallelGCThreads=20:
配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。 -XX:+UseParallelOldGC:
配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0 支持对年老代并行收集 -XX:MaxGCPauseMillis=100:
设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM 会自动调整年轻代大小,以满足此值。 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy:
设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的 Survivor 区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。 并发收集器(响应时间优先)
示例:1
2java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC
参数 说明 -XX:+UseConcMarkSweepGC:
设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4 的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn 设置。 -XX:+UseParNewGC:
设置年轻代为并行收集。可与 CMS 收集同时使用。JDK5.0 以上,JVM 会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值。 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:
由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生“碎片”,使得运行效率降低。此值设置运行多少次 GC 以后对内存空间进行压缩、整理。 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:
打开对年老代的压缩。可能会影响性能,但是可以消除碎片
8.共享 session 处理
目前的处理方式有如下几种:
- 1).使用 Tomcat 本身的 Session :复制功能,方案的有点是配置简单,缺点是当集群数量较多时,Session 复制的时间会比较长,影响响应的效率
- 2).使用第三方来存放共享 Session :目前用的较多的是使用 memcached 来管理共享 Session,借助于memcached-sesson-manager 来进行 Tomcat 的 Session 管理(使用 MSM 管理 Tomcat 集群session)
- 3).使用黏性 session 的策略:对于会话要求不太强(不涉及到计费,失败了允许重新请求下等)的场合,同一个用户的 session 可以由 nginx 或者 apache 交给同一个 Tomcat 来处理,这就是所谓的 session sticky 策略,目前应用也比较多(tomcat session sticky)nginx 默认不包含 session sticky 模块,需要重新编译才行,优点是处理效率高多了,缺点是强会话要求的场合不合适
9.添加 JMS 远程监控
对于部署在局域网内其它机器上的 Tomcat,可以打开 JMX 监控端口,局域网其它机器就可以通过这个端口查看一些常用的参数(但一些比较复杂的功能不支持),同样是在 JVM 启动参数中配置即可,配置如下:
1 | -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false - |
10.专业点的分析工具有
IBM ISA,JProfiler、probe 等,具体监控及分析方式去网上搜索即可
10.关于 Tomcat 的 session 数目
这个可以直接从 Tomcat 的 web 管理界面去查看即可 ;或者借助于第三方工具 Lambda Probe 来查看,它相对于 Tomcat 自带的管理稍微多了点功能,但也不多 ;
11.监视 Tomcat 的内存使用情况
使用 JDK 自带的 jconsole 可以比较明了的看到内存的使用情况,线程的状态,当前加载的类的总量等;JDK 自带的 jvisualvm 可以下载插件(如 GC 等),可以查看更丰富的信息。如果是分析本地的 Tomcat 的话,还可以进行内存抽样等,检查每个类的使用情况
12.打印类的加载情况及对象的回收情况
这个可以通过配置 JVM 的启动参数,打印这些信息(到屏幕(默认也会到catalina.log 中)或者文件),具体参数如下:
参数 | 说明 |
---|---|
-XX:+PrintGC: | 输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143secs] [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs] |
-XX:+PrintGCDetails: | 输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K),0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] [GC[DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured:112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K),0.0436268 secs] |
-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC: | PrintGCTimeStamps 可与上面两个混合使用,输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960secs] |
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime: | 打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用。输出形式:Application time: 0.5291524seconds |
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime: | 打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用。输出形式:Total time for which application threads werestopped: 0.0468229 seconds |
-XX:PrintHeapAtGC: | 打印 GC 前后的详细堆栈信息 |
-Xloggc:filename: | 与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析 |
-verbose:class | 监视加载的类的情况 |
-verbose:gc | 在虚拟机发生内存回收时在输出设备显示信息 |
-verbose:jni | 输出 native 方法调用的相关情况,一般用于诊断 jni 调用错误信息 |
13.==Tomcat 一个请求的完整过程==
1 | Ng:(nginx) |
Nginx+tomcat方式部署,反向代理,动静结合
首先 dns 解析 wo.de.tian 机器,一般是 ng 服务器 ip 地址然后 ng 根据 server 的配置,寻找路径为 yy/的机器列表,ip 和端口最后 选择其中一台机器进行访问—
下面为详细过程 |
---|
1) 请求被发送到本机端口 8080,被在那里侦听的 Coyote HTTP/1.1Connector 获得 |
2) Connector 把该请求交给它所在的 Service 的 Engine 来处理,并等待来自Engine 的回应 |
3) Engine 获得请求 localhost/yy/index.jsp,匹配它所拥有的所有虚拟主机 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/yy/index.jsp,匹配它所拥有的所有 Context |
6) Host 匹配到路径为/yy 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=”/yy”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 |
14. ==Tomcat 工作模式?==
Tomcat 是一个 JSP/Servlet 容器。其作为 Servlet 容器,有三种工作模式:
- 独立的 Servlet 容器
- 进程内的 Servlet 容器
- 进程外的 Servlet 容器。
进入 Tomcat 的请求可以根据 Tomcat 的工作模式分为如下两类:
- Tomcat 作为应用程序服务器(狭义的后端,前后端分离方式):请求来自于前端的 web 服务器,这可能是Apache, IIS, Nginx 等;
- Tomcat 作为独立服务器(广义的后端,前后端不分离的方式):请求来自于 web 浏览器;