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1、Tomcat8优化
tomcat服务器在JavaEE项目中使用率非常高,所以在生产环境对tomcat的优化也变得非常重要了。
对于tomcat的优化,主要是从2个方面入手,一是,tomcat自身的配置,另一个是tomcat所运行的jvm虚拟机的调优。
下面我们将从这2个方面进行讲解。
1.1、Tomcat配置优化
1.1.1、部署安装tomcat8
下载并安装:
https://tomcat.apache.org/download-80.cgi
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-b1d8a095b8536230.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/515/format/webp)
cd /tmp
wget http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.34/bin/apache-tomcat-8.5.34.tar.gz
tar -xvf apache-tomcat-8.5.34.tar.gz
cd apache-tomcat-8.5.34/conf
#修改配置文件,配置tomcat的管理用户
vim tomcat-users.xml
#写入如下内容:
<role rolename="manager"/>
<role rolename="manager-gui"/>
<role rolename="admin"/>
<role rolename="admin-gui"/>
<user username="tomcat" password="tomcat" roles="admin-gui,admin,manager-gui,manager"/>
#保存退出
#如果是tomcat7,配置了tomcat用户就可以登录系统了,但是tomcat8中不行,还需要修改另一个配置文件,否则访问不了,提示403
vim webapps/manager/META-INF/context.xml
#将<Valve的内容注释掉
<Context antiResourceLocking="false" privileged="true" >
<!-- <Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"
allow="127.d+.d+.d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1" /> -->
<Manager sessionAttributeValueClassNameFilter="java.lang.(?:Boolean|Integer|Long|Number|String)|org.apache.catalina.filters.CsrfPreventionFilter$LruCache(?:$1)?|java.util.(?:Linked)?HashMap"/>
</Context>
#保存退出即可
#启动tomcat
cd /tmp/apache-tomcat-8.5.34/bin/
./startup.sh && tail -f ../logs/catalina.out
#打开浏览器进行测试访问
http://192.168.40.133:8080/
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-242bbb01f697ee49.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1043/format/webp)
点击“Server Status”,输入用户名、密码进行登录,tomcat/tomcat
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-8ad41b42502d2cfb.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/495/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-96aeeca6eb39f4a5.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1200/format/webp)
进入之后即可看到服务的信息。
1.1.2、禁用AJP连接
在服务状态页面中可以看到,默认状态下会启用AJP服务,并且占用8009端口。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-35f62e0541197150.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/795/format/webp)
什么是AJP呢?
AJP(Apache JServer Protocol)
AJPv13协议是面向包的。WEB服务器和Servlet容器通过TCP连接来交互;为了节省SOCKET创建的昂贵代价,WEB服务器会尝试维护一个永久TCP连接到servlet容器,并且在多个请求和响应周期过程会重用连接。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-7f588462da8bab24.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/618/format/webp)
我们一般是使用Nginx+tomcat的架构,所以用不着AJP协议,所以把AJP连接器禁用。
修改conf下的server.xml文件,将AJP服务禁用掉即可。
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-f218ce5dd8558c82.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/799/format/webp)
重启tomcat,查看效果。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-4beea42d60a66cd3.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1200/format/webp)
可以看到AJP服务以及不存在了。
1.1.3、执行器(线程池)
在tomcat中每一个用户请求都是一个线程,所以可以使用线程池提高性能。
修改server.xml文件:
<!--将注释打开-->
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="500" minSpareThreads="50" prestartminSpareThreads="true" maxQueueSize="100"/>
<!--
参数说明:
maxThreads:最大并发数,默认设置 200,一般建议在 500 ~ 1000,根据硬件设施和业务来判断
minSpareThreads:Tomcat 初始化时创建的线程数,默认设置 25
prestartminSpareThreads: 在 Tomcat 初始化的时候就初始化 minSpareThreads 的参数值,如果不等于 true,minSpareThreads 的值就没啥效果了
maxQueueSize,最大的等待队列数,超过则拒绝请求
-->
<!--在Connector中设置executor属性指向上面的执行器-->
<Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
保存退出,重启tomcat,查看效果。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-0604b36957ae2e76.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/829/format/webp)
在页面中显示最大线程数为-1,这个是正常的,仅仅是显示的问题,实际使用的指定的值。
也有人遇到这样的问题:https://blog.csdn.net/weixin_38278878/article/details/80144397
1.1.4、3种运行模式
tomcat的运行模式有3种:
- bio
默认的模式,性能非常低下,没有经过任何优化处理和支持. - nio
nio(new I/O),是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API,因此nio也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。 - apr
安装起来最困难,但是从操作系统级别来解决异步的IO问题,大幅度的提高性能.
推荐使用nio,不过,在tomcat8中有最新的nio2,速度更快,建议使用nio2.
设置nio2:
<Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e08030ce9e31820e.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/730/format/webp)
可以看到已经设置为nio2了。
1.2、部署测试用的java web项目
为了方便测试性能,我们将部署一个java web项目,这个项目本身和本套课程没有什么关系,仅仅用于测试。
注意:这里在测试时,我们使用一个新的tomcat,进行测试,后面再对其进行优化调整,再测试。
1.2.1、创建dashboard数据库
cat dashboard.sql | mysql -uroot -proot
创建完成后,可以看到有3张表。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-b7125c0b88aae157.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/688/format/webp)
1.2.2、部署web应用
找到自己的项目上传war包,上传到linux服务器,进行部署安装。
cd /tmp/apache-tomcat-8.5.34/webapps
rm -rf *
mkdir ROOT
cd ROOT/
rz上传war包
jar -xvf test-dashboard-web.war
rm -rf test-dashboard-web.war
#修改数据库配置文件
cd /tmp/apache-tomcat-8.5.34/webapps/ROOT/WEB-INF/classes
vim jdbc.properties
#这里根据自己的实际情况进行配置
jdbc.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://node01:3306/dashboard?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&allowMultiQueries=true
jdbc.username=root
jdbc.password=root
重新启动tomcat。
访问首页,查看是否已经启动成功:http://192.168.40.133:8080/index
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-d71217106be55265.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1080/format/webp)
1.3、使用Apache JMeter进行测试
Apache Jmeter是开源的压力测试工具,我们借助于此工具进行测试,将测试出tomcat的吞吐量等信息。
1.3.1、下载安装
下载地址:http://jmeter.apache.org/download_jmeter.cgi
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-0413a45b868a101c.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/795/format/webp)
安装:直接将下载好的zip压缩包进行解压即可。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-11186dc380a1f293.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/627/format/webp)
进入bin目录,找到jmeter.bat文件,双机打开即可启动。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-6404c8f7c8788e67.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/296/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-867ce82f643d30dd.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/568/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-f181948b0ae4326a.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1172/format/webp)
1.3.2、修改主题和语言
默认的主题是黑色风格的主题并且语言是英语,这样不太方便使用,所以需要修改下主题和中文语言。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e5feee4d0b38a954.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/803/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-151870e67bed0001.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/554/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-ae3ab634e66a1c05.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1173/format/webp)
主题修改完成。
接下来设置语言为简体中文。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-2f24bad214f0bd54.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/788/format/webp)
语言修改完成。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-124bf946b6aeb2ba.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1173/format/webp)
1.3.3、创建首页的测试用例
第一步:保存测试用例
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e488ea9b5e344ba4.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1174/format/webp)
第二步:添加线程组,使用线程模拟用户的并发
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-36f0fc58a6c77a22.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/653/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-94fbb3eecae6354d.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1053/format/webp)
1000个线程,每个线程循环10次,也就是tomcat会接收到10000个请求。
第三步:添加http请求
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-551e1366a3a6a5fc.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/657/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e27f092b331394a0.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1051/format/webp)
第四步:添加请求监控
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-294968857b27edb2.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/721/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e16433576a769ff0.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/327/format/webp)
1.3.4、启动、进行测试
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-6203f671d8398731.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1058/format/webp)
1.3.5、聚合报告
在聚合报告中,重点看吞吐量。
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-992dc2a1c94eb501.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/853/format/webp)
1.4、调整tomcat参数进行优化
通过上面测试可以看出,tomcat在不做任何调整时,吞吐量为73次/秒。
1.4.1、禁用AJP服务
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-3949d100e2dbe5b9.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/790/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-9ce7cb598b341ef9.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1079/format/webp)
可以看到,禁用AJP服务后,吞吐量会有所提升。
当然了,测试不一定准确,需要多测试几次才能看出是否有提升。
1.4.2、设置线程池
通过设置线程池,调整线程池相关的参数进行测试tomcat的性能。
1.4.2.1、最大线程数为500,初始为50
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="500" minSpareThreads="50" prestartminSpareThreads="true"/>
测试结果:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e558c40beab72f35.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1089/format/webp)
吞吐量为128次/秒,性能有所提升。
1.4.2.2、最大线程数为1000,初始为200
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="1000" minSpareThreads="200" prestartminSpareThreads="true"/>
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-388ef06f5a2a1664.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1087/format/webp)
吞吐量为151,性能有所提升。
1.4.2.3、最大线程数为5000,初始为1000
是否是线程数最多,速度越快呢? 我们来测试下。
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="5000" minSpareThreads="1000" prestartminSpareThreads="true"/>
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-d12c88f6073c5ddd.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1088/format/webp)
可以看到,虽然最大线程已经设置到5000,但是实际测试效果并不理想,并且平均的响应时间也边长了,所以单纯靠提升线程数量是不能一直得到性能提升的。
1.4.2.4、设置最大等待队列数
默认情况下,请求发送到tomcat,如果tomcat正忙,那么该请求会一直等待。这样虽然可以保证每个请求都能请求到,但是请求时间就会边长。
有些时候,我们也不一定要求请求一定等待,可以设置最大等待队列大小,如果超过就不等待了。这样虽然有些请求是失败的,但是请求时间会虽短。典型的应用:12306。
<!--最大等待数为100-->
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="500" minSpareThreads="100" prestartminSpareThreads="true" maxQueueSize="100"/>
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-e18c37163af6b3ff.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1090/format/webp)
测试结果:
- 平均响应时间:3.1秒
- 响应时间明显缩短
- 错误率:49.88%
- 错误率提升到一半,也可以理解,最大线程为500,测试的并发为1000
- 吞吐量:238次/秒
- 吞吐量明显提升
结论:响应时间、吞吐量这2个指标需要找到平衡才能达到更好的性能。
1.4.3、设置nio2的运行模式
将最大线程设置为500进行测试:
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="500" minSpareThreads="50" prestartminSpareThreads="true"/>
<!-- 设置nio2 -->
<Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-d5a61a79a1094ba5.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1083/format/webp)
可以看到,平均响应时间有缩短,吞吐量有提升,可以得出结论:nio2的性能要高于nio。
1.5、调整JVM参数进行优化
接下来,测试通过jvm参数进行优化,为了测试一致性,依然将最大线程数设置为500,启用nio2运行模式。
1.5.1、设置并行垃圾回收器
#年轻代、老年代均使用并行收集器,初始堆内存64M,最大堆内存512M
JAVA_OPTS="-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -Xms64m -Xmx512m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../logs/gc.log"
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-4745f40d6f8dfbf6.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1087/format/webp)
测试结果与默认的JVM参数结果接近。(执行了2次测试,结果是第二次测试的结果)
1.5.2、查看gc日志文件
将gc.log文件上传到gceasy.io查看gc中是否存在问题。
问题一:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-1a1051d305e98791.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/829/format/webp)
在报告中显示,在5次GC时,系统所消耗的时间大于用户时间,这反应出的服务器的性能存在瓶颈,调度CPU等资源所消耗的时间要长一些。
问题二:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-8a6f7aade542d8dc.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1200/format/webp)
可以关键指标中可以看出,吞吐量表现不错,但是gc时,线程的暂停时间稍有点长。
问题三:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-6da46f8ce99f5004.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1189/format/webp)
通过GC的统计可以看出:
- 年轻代的gc有74次,次数稍有多,说明年轻代设置的大小不合适需要调整
- FullGC有8次,说明堆内存的大小不合适,需要调整
问题四:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-4ece346b21f1f756.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/817/format/webp)
从GC原因的可以看出,年轻代大小设置不合理,导致了多次GC。
1.5.3、调整年轻代大小
JAVA_OPTS="-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -Xms128m -Xmx1024m -XX:NewSize=64m -XX:MaxNewSize=256m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../logs/gc.log"
将初始堆大小设置为128m,最大为1024m
初始年轻代大小64m,年轻代最大256m
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-9f83c10420dc1181.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1079/format/webp)
从测试结果来看,吞吐量以及响应时间均有提升。
查看gc日志:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-8b48d51936335ba0.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1200/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-fba3b9ee43ed66f8.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1190/format/webp)
可以看到GC次数要明显减少,说明调整是有效的。
1.5.4、设置G1垃圾回收器
#设置了最大停顿时间100毫秒,初始堆内存128m,最大堆内存1024m
JAVA_OPTS="-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -Xms128m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../logs/gc.log"
测试结果:
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-6c4f3883a3af701e.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1081/format/webp)
![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/15605786-f111b13b082c88b1.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1192/format/webp)
可以看到,吞吐量有所提升,评价响应时间也有所缩短。
1.5.5、小结
通过上述的测试,可以总结出,对tomcat性能优化就是需要不断的进行调整参数,然后测试结果,可能会调优也可能会调差,这时就需要借助于gc的可视化工具来看gc的情况。再帮我我们做出决策应该调整哪些参数。
作者:JavaLover
链接:https://www.jianshu.com/p/ca6ed42ec561
来源:简书
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