TomCat 优化性能
Web 服务器 TomCat 服务，性能优化方法！
# TomCat 优化性能
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Web 服务器 TomCat 服务，性能优化方法！
## 目录
[TOC]
## 内存方面优化
在bin目录下面的catalina.sh中添加如下
```
JAVA_OPTS=-server -Xms8192m -Xmx8192m -Xmn1890m -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -verbose:gc -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:MaxTenuringThreshold=0 -XX:+UseParallelGC XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -Xnoclassgc
```
- server：一定要作为第一个参数，在多个CPU时性能佳
- Xms：设置JVM最大可用内存。 默认是物理内存的1/64，一般设置为服务器配置的内存。
- Xmx：java heap最大值，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。
- XX:PermSize：设定内存的永久保存区初始大小。缺省值为64M。
- XX:MaxPermSize：设定内存的永久保存区最大 大小。缺省值为64M。
- Xmn：young generation(年轻代)的heap大小。一般设置为Xmx的3、4分之一
- 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。
- verbose:gc：显示垃圾收集信息(在虚拟机发生内存回收时在输出设备显示信息)
UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。
- 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。
- XX:+UseParallelGC：年轻代垃圾收集器为并行收集器。
- 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。
CMSInitiatingOccupancyFraction：触发CMS收集器的内存比例。比如60%的意思就是说，当内存达到60%，就会开始进行CMS并发收集。
CMSFullGCsBeforeCompaction：设置在几次CMS垃圾收集后，触发一次内存整理。
- Xnoclassgc：禁用类垃圾回收，性能会高一点；
## Tomcat 线程优化
在server.xml中 可以编辑 `Connector` 标签，并将其中的线程数量设置的比较大！
```
<Connector port="80" protocol="HTTP/1.1" maxThreads="600"
minSpareThreads="100"
maxSpareThreads="500"
acceptCount="700"
connectionTimeout="20000"/>
```
- maxThreads="X" 表示最多同时处理X个连接
- minSpareThreads="X" 初始化X个连接
- maxSpareThreads="X" 表示如果最多可以有X个线程，一旦超过X个,则会关闭不在需要的线程
- acceptCount="X" 当同时连接的人数达到maxThreads时,还可以排队,队列大小为X.超过X就不处理
## TomCat IO 优化
1:Java BIO ： 同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。
2:JAVA NIO:又分为同步非阻塞IO,异步阻塞IO 与BIO最大的区别one request one thread.可以复用同一个线程处理多个connection(多路复用).
3.Java AIO(NIO.2) ： 异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理
BIO、NIO、AIO适用场景分析:
BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解.
NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持.
AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持.
### BIO 配置
可以通过直接修改 `server.xml` 实现，下面是一个配置示例！
```xml
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
```
### NIO 配置
可以通过直接修改 `server.xml` 实现，下面是一个配置示例！
```xml
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
```
### AIO 配置 【Linux篇】
APR 的本机库包，TomCat 提供的是 win 版本，而非Linux，我们需要单独的下载源码，然后编译。
#### 安装 GCC
因此需要准备安装 gcc
```
apt install gcc
```
#### 安装 APR（如果已经安装可跳过）
也可以手动下载 [《Article/Files/89437257/apr-1.7.5.tar.gz》](https://diskmirror.lingyuzhao.top/DiskMirrorBackEnd/FsCrud/downLoad/1/Binary?fileName=Article/Files/89437257/apr-1.7.5.tar.gz) 的源码包。
```
wget http://archive.apache.org/dist/apr/apr-1.7.5.tar.gz
tar -zxvf apr-1.7.5.tar.gz
cd apr-1.7.5
# /usr/local/apr 是 apr 的安装路径
./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install
```
#### 安装 apr-utils（如果已经安装可跳过）
[《Article/Files/89437257/apr-utils-1.6.3.tar.gz》](https://diskmirror.lingyuzhao.top/DiskMirrorBackEnd/FsCrud/downLoad/1/Binary?fileName=Article/Files/89437257/apr-utils-1.6.3.tar.gz)
```
wget http://archive.apache.org/dist/apr/apr-util-1.6.3.tar.gz
tar -zxvf apr-util-1.6.3.tar.gz
cd apr-util-1.6.3
# /usr/local/apr 是 apr 的安装路径 /usr/local/apr-utils 是期望的 apr-utils 的安装目录
./configure --with-apr=/usr/local/apr/ --prefix=/usr/local/apr-utils && make && make install
```
##### 可能出现的问题
```
fatal error: expat.h: No such file or directory
35 | #include <expat.h>
| ^~~~~~~~~
compilation terminated.
```
错误信息 `fatal error: expat.h: No such file or directory` 表示编译器找不到 `expat.h` 头文件。expat 是一个用于解析 XML 的库，Tomcat Native 库可能需要它来支持某些功能。
为了解决这个问题，你需要安装 expat 开发库。在 Debian/Ubuntu 系统上，你可以使用以下命令来安装 expat 开发库：
```
apt-get install libexpat1-dev
```
#### 安装 openSSL（如果发生关于 openSSL 的错误的话）
如果版本不正确也需要在这里安装哦，它对 openSSL 的版本是有要求的，在这里我们是显示的 3.0.0 以及以上版本
因此我们选择了 `3.4.0` 版本进行下载和安装，安装过程比较长 需要编译！
```
wget https://github.com/openssl/openssl/releases/download/openssl-3.4.0/openssl-3.4.0.tar.gz
tar -xzxf openssl-3.4.0.tar.gz
cd openssl-3.4.0
# 注意这里需要加入 -fPIC参数，否则后面在安装tomcat native 组件会出错
./config --prefix=/usr/local/openssl -fPIC&& make && make install
```
#### 进入到 tomcat-native 源码目录
如果没有准备到源码在这里可以直接下载
在这准备了两个版本，对应不同的 TomCat 我们可以直接将对应版本的源码下载并解压好
[《Article/Files/89437257/tomcat-native-2.0.8-src.tar.gz》](https://diskmirror.lingyuzhao.top/DiskMirrorBackEnd/FsCrud/downLoad/1/Binary?fileName=Article/Files/89437257/tomcat-native-2.0.8-src.tar.gz)
[《Article/Files/89437257/tomcat-native-1.3.1-src.tar.gz》](https://diskmirror.lingyuzhao.top/DiskMirrorBackEnd/FsCrud/downLoad/1/Binary?fileName=Article/Files/89437257/tomcat-native-1.3.1-src.tar.gz)
也可以解压 `$TOMCAT_HOME/bin` 目录下 `tomcat-native.tar.gz` 文件
```
root@gust-desktop:/opt/pag/tomcat-native-2.0.8-src# ll
总用量 128
drwxr-xr-x 7 root root 4096 11月 11 13:18 ./
drwxr-xr-x 3 root root 4096 11月 11 13:18 ../
-rwxrwxrwx 1 root root 2047 7月 18 02:22 build.properties.default*
-rwxrwxrwx 1 root root 12613 7月 18 02:22 build.xml*
-rwxrwxrwx 1 root root 4982 7月 18 02:23 CHANGELOG.txt*
-rwxrwxrwx 1 root root 29526 7月 18 02:22 CMakeLists.txt*
drwxrwxrwx 5 root root 4096 11月 11 13:18 docs/
-rw-r--r-- 1 root root 760 7月 18 02:22 .gitignore
-rwxrwxrwx 1 root root 2319 7月 18 02:22 HOWTO-RELEASE.txt*
drwxrwxrwx 3 root root 4096 11月 11 13:18 java/
-rwxrwxrwx 1 root root 8393 7月 18 02:22 jnirelease.sh*
-rwxrwxrwx 1 root root 11357 7月 18 02:22 LICENSE*
drwxrwxrwx 7 root root 4096 11月 11 15:29 native/
-rwxrwxrwx 1 root root 411 7月 18 02:22 NOTICE*
-rwxrwxrwx 1 root root 2538 7月 18 02:22 README.txt*
drwxrwxrwx 3 root root 4096 11月 11 13:18 test/
drwxrwxrwx 5 root root 4096 11月 11 13:18 xdocs/
root@gust-desktop:/opt/pag/tomcat-native-2.0.8-src# cd ./native/
root@gust-desktop:/opt/pag/tomcat-native-2.0.8-src/native# pwd
/opt/pag/tomcat-native-2.0.8-src/native
```
#### 执行命令
```
./configure --with-apr=/usr/local/apr --with-ssl=/usr/local/openssl && make && make install
```
#### 查看是否存在 libtcnative 库文件
值得注意的是，我们在这里安装了两个不同的版本，这是为了确保各个版本的 TomCat 都可以访问到这个库文件的正确版本！
```
drwxr-xr-x 3 root root 4096 11月 11 18:25 ./
drwxr-xr-x 6 root root 4096 11月 11 16:04 ../
-rw-r--r-- 1 root root 10883 11月 11 16:04 apr.exp
-rw-r--r-- 1 root root 2498206 11月 11 16:04 libapr-1.a
-rwxr-xr-x 1 root root 964 11月 11 16:04 libapr-1.la*
lrwxrwxrwx 1 root root 17 11月 11 16:04 libapr-1.so -> libapr-1.so.0.7.5*
lrwxrwxrwx 1 root root 17 11月 11 16:04 libapr-1.so.0 -> libapr-1.so.0.7.5*
-rwxr-xr-x 1 root root 1352184 11月 11 16:04 libapr-1.so.0.7.5*
-rw-r--r-- 1 root root 2136764 11月 11 18:25 libtcnative-1.a
-rwxr-xr-x 1 root root 1072 11月 11 18:25 libtcnative-1.la*
lrwxrwxrwx 1 root root 22 11月 11 18:25 libtcnative-1.so -> libtcnative-1.so.0.3.1*
lrwxrwxrwx 1 root root 22 11月 11 18:25 libtcnative-1.so.0 -> libtcnative-1.so.0.3.1*
-rwxr-xr-x 1 root root 1253064 11月 11 18:25 libtcnative-1.so.0.3.1*
-rw-r--r-- 1 root root 719280 11月 11 18:03 libtcnative-2.a
-rwxr-xr-x 1 root root 1072 11月 11 18:03 libtcnative-2.la*
lrwxrwxrwx 1 root root 22 11月 11 18:03 libtcnative-2.so -> libtcnative-2.so.0.0.8*
lrwxrwxrwx 1 root root 22 11月 11 18:03 libtcnative-2.so.0 -> libtcnative-2.so.0.0.8*
-rwxr-xr-x 1 root root 459504 11月 11 18:03 libtcnative-2.so.0.0.8*
drwxr-xr-x 2 root root 4096 11月 11 16:04 pkgconfig/
root@gust-desktop:/usr/local/apr/lib# pwd
/usr/local/apr/lib
```
#### 配置环境变量
```
# 设置 LD_LIBRARY_PATH 确保其中指向的文件有我们的 libtcnative 库文件 TomCat 会在这里读取！
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/apr/lib/:$LD_LIBRARY_PATH
# 这是一个优化措施，根据服务器来配置即可！
export JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1536m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m"
```
#### 修改 server.xml
```
<!-- 443 号端口访问的配置 -->
<Connector SSLEnabled="true" maxParameterCount="1000" maxThreads="150" port="***"
<!-- 这里是关键！在这里启用了 apr 的协议处理器 -->
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
defaultSSLHostConfigName="www.lingyuzhao.top"
maxPostSize="536870912">
<!-- 这里省略其它配置 -->
</Connector>
```
### 启动 TomCat
在下面会展示出一些日志，其中就可以看到成功启用了 apr
```
11-Nov-2024 18:26:10.441 信息 [main] org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener.lifecycleEvent 使用APR版本[1.7.5]加载了基于APR的Apache Tomcat本机库[1.3.1]。
11-Nov-2024 18:26:10.441 信息 [main] org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener.lifecycleEvent APR功能：IPv6[true]、sendfile[true]、accept filters[false]、random[true]、UDS [true]。
11-Nov-2024 18:26:10.441 信息 [main] org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener.lifecycleEvent APR/OpenSSL配置：useAprConnector[false]，useOpenSSL[true]
11-Nov-2024 18:26:10.449 信息 [main] org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener.initializeSSL OpenSSL成功初始化 [OpenSSL 3.4.0 22 Oct 2024]
```
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***操作记录***
作者：[root](https://www.lingyuzhao.top//index.html?search=1 "root")
操作时间：2024-11-13 10:52:52 星期三 【时区：UTC 8】
事件描述备注：保存/发布
中国 天津
[](如果不需要此记录可以手动删除，每次保存都会自动的追加记录)