tomcat8优化实践以及优化建议

2022-02-28 07:37:23

tomcat8优化实践以及优化建议

tomcat8的部署安装

下载资源：
或
tomcat下载 ：https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

修改配置文件，配置tomcat的管理用户

cd apache-tomcat-8.5.34/conf
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"/">"

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" /">" --">"
点击“Server Status”，输入用户名、密码进行登录，tomcat/tomcat
<Manager sessionAttributeValueClassNameFilter="java\.lang\.
(?:Boolean|Integer|Long|Number|String)|org\.apache\.catalina\.filters\.CsrfPreventionFi
lter\$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

输入地址进行访问：
http://ip:8080/
点击“Server Status”，输入用户名、密码进行登录，tomcat/tomcat

禁用AJP连接

AJP服务：
tomcat8优化实践以及优化建议

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。
tomcat8优化实践以及优化建议
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" /">" --">"

重启tomcat看到AJP服务就没有了
tomcat8优化实践以及优化建议

设置线程池

  • 设置conf/server.xml，找到以下内容将注释打开
<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" /">"

重启tomcat查看效果
tomcat8优化实践以及优化建议

  • 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

设置NIO2运行模式

  • tomcat的运行模式有3种：
  1. 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.
  2. 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。
  3. 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" /">"

重启tomcat查看效果：
tomcat8优化实践以及优化建议

调整tomcat参数进行优化

禁用AJP服务

在 conf/server.xml中找到以下内容，并将其注释掉

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /">"

设置线程池

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
    maxThreads="1000" minSpareThreads="200" prestartminSpareThreads="true"/">"

注：线城池不是越大越好，不同的机器又不同的临界值，设置太大会影响性能

设置最大等待数

在线程池中设置最大等待数

<!--最大等待数为100--">"
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
    maxThreads="500" minSpareThreads="100" prestartminSpareThreads="true"
maxQueueSize="100"/">"

注：设置最大等待数为100，如果超过最大的等待数，服务会拒绝连接，因此响应速度和吞吐量会有所提升。但是相应的错误率也会提升

设置NIO2运行模式

<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" /">"

注：tomcat7中支持NIO，tomcat8以上支持NIO2

调整JVM参数进行优化

设置并行的垃圾回收器

编辑 /bin/catalina.sh文件，在注释结束的第一行加入以下代码

#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，在logs文件夹中输出log日志
JAVA_OPTS="-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -Xms64m -Xmx512m -
XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -
Xloggc:../logs/gc.log"

注：我的gc输出一直找不到文件，此时Xloggc：后需要配置绝对路径

查看gc日志文件

  • 将gc.log文件上传到https://gceasy.io网站上进行分析
  • 查看响应的指标
  • 问题一：

tomcat8优化实践以及优化建议在报告中显示，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：

tomcat8优化实践以及优化建议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：
tomcat8优化实践以及优化建议
1、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
2、FullGC有8次，说明堆内存的大小不合适，需要调整

问题四：
tomcat8优化实践以及优化建议从GC原因的可以看出，年轻代大小设置不合理，导致了多次GC。

调整年轻代的大小

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

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"

设置G1垃圾收集器

-XX:+UseG1GC
注意在G1垃圾收集器中不要设置年轻代和老年代大小，交由垃圾收集器自动分配

#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"

代码优化建议

  • 尽量使用局部变量

调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈中速度较快，其他变量，如静态变量、实例变量等，都在堆中创建，速度较慢。另外，栈中创建的变量，随着方法的运行结束，这些内容就没了，不需要额外的垃圾回收。

  • 尽量减少对变量的重复计算
for (int i = 0; i < list.size(); i++)
{...}

替换为：

int length = list.size();
for (int i = 0,  i < length; i++)
{...}
  • 尽量采用懒加载的策略，即在需要的时候才创建
String str = "aaa";
if (i == 1){
list.add(str);
}

替换为：

if (i == 1){
String str = "aaa";
list.add(str);
}
  • 异常不应该用来控制程序流程

异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象，Throwable接口的构造函数调用名为fillInStackTrace()的本地同步方 法，fillInStackTrace()方法检查堆栈，收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，Java虚拟机就必须调整调用堆栈，因为在处理过程中创建 了一个新的对象。异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。

  • 不要将数组声明为public static final

因为这毫无意义，这样只是定义了引用为static final，数组的内容还是可以随意改变的，将数组声明为public更是
一个安全漏洞，这意味着这个数组可以被外部类所改变。

  • 不要创建一些不使用的对象，不要导入一些不使用的类

这毫无意义，如果代码中出现"The value of the local variable i is not used"、"The import java.util is never
used"，那么请删除这些无用的内容

  • 程序运行过程中避免使用反射

反射是Java提供给用户一个很强大的功能，功能强大往往意味着效率不高。不建议在程序运行过程中使用尤其是频繁使用反射机制，特别是 Method的invoke方法。
如果确实有必要，一种建议性的做法是将那些需要通过反射加载的类在项目启动的时候通过反射实例化出一个对象并放入内存。

  • 使用数据库连接池和线程池

这两个池都是用于重用对象的，前者可以避免频繁地打开和关闭连接，后者可以避免频繁地创建和销毁线程。

  • 容器初始化时尽可能指定长度

容器初始化时尽可能指定长度，如：new ArrayList<">"(10); new HashMap<">"(32); 避免容器长度不足时，扩容带来的性能损耗。

  • ArrayList随机遍历快，LinkedList添加删除快
  • 使用Entry遍历Map
Map<String,String">" map = new HashMap<">"();
for (String key : map.keySet()) {
  String value = map.get(key);
}

替换为：

Map<String,String">" map = new HashMap<">"();
for (Map.Entry<String,String">" entry : map.entrySet()) {
  String key = entry.getKey();
  String value = entry.getValue();
}
  • 不要手动调用System.gc();
  • String尽量少用正则表达式

正则表达式虽然功能强大，但是其效率较低，除非是有需要，否则尽可能少用。
replace() 不支持正则 replaceAll() 支持正则
如果仅仅是字符的替换建议使用replace()。

  • 日志的输出要注意级别
// 当前的日志级别是error
LOGGER.info("保存出错！" + user);
  • 对资源的close()建议分开操作
try{
  XXX.close();
  YYY.close();
}
catch (Exception e){
 ...
}

替换为：

try{
  XXX.close();
}
catch (Exception e){
 ...
}
try{
  YYY.close();
}
catch (Exception e){
 ...
}

"

">"
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