1.目的

通过优化tomcat提高网站的并发能力。

2.服务器资源

服务器所能提供CPU、内存、硬盘的性能对处理能力有决定性影响。

3.优化配置

3.1.配置tomcat管理账户

在conf/tomcat-users.xml下添加用户：

<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"/>

启动tomcat，登录查看信息：

http://127.0.0.1:8080/

3.2.tomcat的3种运行模式

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。

3.2.1.启动NIO模式

修改server.xml里的Connector节点，修改protocol为org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol

3.3.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。

3.3.1.开启并使用

3.3.2.参数说明

Attribute	Description
`threadPriority` （优先级）	(int) The thread priority for threads in the executor, the default is 5 (the value of theThread.NORM_PRIORITY constant)
`daemon`（守护进程）	(boolean) Whether the threads should be daemon threads or not, the default is true
`namePrefix`（名称前缀）	(String) The name prefix for each thread created by the executor. The thread name for an individual thread will be namePrefix+threadNumber
`maxThreads`（最大线程数）	(int) The max number of active threads in this pool, default is 200
`minSpareThreads` （最小活跃线程数）	(int) The minimum number of threads always kept alive, default is 25
`maxIdleTime`（空闲线程等待时间）	(int) The number of milliseconds before an idle thread shutsdown, unless the number of active threads are less or equal to minSpareThreads. Default value is 60000(1 minute)
`maxQueueSize`（最大的等待队里数，超过则请求拒绝）	(int) The maximum number of runnable tasks that can queue up awaiting execution before we reject them. Default value is Integer.MAX_VALUE
`prestartminSpareThreads`（是否在启动时就生成minSpareThreads个线程）	(boolean) Whether minSpareThreads should be started when starting the Executor or not, the default is false
`threadRenewalDelay` （重建线程的时间间隔）	重建线程池内的线程时，为了避免线程同时重建，每隔threadRenewalDelay（单位： ms ）重建一个线程。默认值为1000 ，设置为负则不重建

3.3.3.最佳实践

3.4.连接器（Connector）

Connector是Tomcat接收请求的入口，每个Connector有自己专属的监听端口

Connector有两种：HTTP Connector和AJP Connector

3.4.1.通用属性（只列出重点部分）

Attribute	Description
enableLookups	若是想request.getRemoteHost（）的调用履行，以便返回的长途客户端的实际主机名的DNS查询，则设置为true。设置为false时跳过DNS查找，并返回字符串情势的IP地址（从而提高性能）。默认景象下，禁用DNS查找。
maxPostSize	将被容器以FORM URL参数形式处理的最大长度（以字节为单位）的POST。通过设置此属性的值小于或等于0可以禁用该限制。如果没有指定，该属性被设置为2097152（2兆字节）。
port	TCP端口号，连接器利用该端口号将创建一个服务器套接字，并等待传入的连接。你的操作系统将只允许一个服务器应用程序在一个特定的IP地址侦听特定的端口号。如果使用特殊值0（零），则Tomcat将为连接器随机选择一个空闲的端口。这是通常只用在嵌入式和测试应用程序。
protocol	设置协议来处理传入流量。默认值是 HTTP/1.1，将使用自动切换机制来选择阻塞的基于Java的连接器或APR /native 为基础的连接器。如果PATH（Windows）或LD_LIBRARY_PATH（在大多数Unix系统）的环境变量包含在Tomcat的本地库里，APR /native 连接器将被使用。如果在本地库中无法找到，阻断基于Java的连接器将被使用。需要注意的是使用HTTPS比Java连接器与APR /native 连接器有不同的设置。一个明确的协议，而不是依靠上述自动切换机构，可用以下值： org.apache.coyote.http11.Http11Protocol -阻塞式的Java连接器 org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol -不阻塞Java连接器 org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol的 -的APR / native 连接器也可以使用的用户自定义的实现。看一看在我们的连接器比较图。Java连接器，HTTP和HTTPS，配置是相同的。 APR连接器和APR特定的SSL设置的更多信息，请访问APR文档
URIEncoding	这将指定使用的字符编码，来解码URI字符。如果没有指定，ISO-8859-1将被使用。

3.4.2.标准实现（只列出重点部分）

除了上面列出的常见的连接器属性，标准的HTTP连接器（BIO，NIO和APR/native）都支持以下属性。

Attribute	Description
acceptCount	当所有可能的请求处理线程都在使用时，传入连接请求的最大队列长度。当队列满时收到的任何请求将被拒绝。默认值是100。
acceptorThreadCount	用于接受连接的线程的数量。在一个多CPU的机器上，增加该值，虽然你可能不会真正需要超过2个。此外，有很多非保持活动连接，您可能需要增加这个值。默认值是 1。
compression	为了节省服务器带宽，连接器可以使用HTTP/1.1 GZIP压缩。可接受的参数的值是“off ”（禁用压缩），“on ”（允许压缩，这会导致文本数据被压缩），“force ”（强制在所有的情况下压缩），或者一个整数值（这是相当于为“on”，但指定了输出之前被压缩的数据最小量）。如果不知道内容长度但被设置为“on”或更积极的压缩，输出的数据也将被压缩。如果没有指定，该属性被设置为“关”。
connectionUploadTimeout	上传数据过程中，指定的以毫秒为单位超时时间。只有在设置disableUploadTimeout为false有效。
disableUploadTimeout	此标志允许servlet容器在数据上传时使用不同的连接超时，通常较长。如果没有指定，该属性被设置为true，禁用上传超时。
executor	指向Executor元素的引用。如果这个属性被设置，并且被命名的executor存在，连接器将使用这个executor，而其他所有线程相关属性将被忽略。请注意共享的executor如果没有指定到一个连接器，则该连接器将使用一个私有的，内部的executor来提供线程池。
maxConnections	在任何给定的时间服务器接受并处理的最大连接数。当这个数字已经达到了，服务器将不会接受任何连接，直到连接的数量降到低于此值。基于acceptCount的设置，操作系统可能仍然接受连接。默认值根据不同的连接器类型而不同。对于BIO，默认的是maxThreads的值，除非使用了Executor，在这种情况下默认值是executor的maxThreads值。对于NIO的默认值是10000。APR /native的默认值是8192。需要注意的是Windows系统的APR/native，所配置的值将减少到小于或等于maxConnections的1024的倍数的最大值。这样做是出于性能方面的考虑。如果设置的值-1，maxConnections功能被禁用，而且连接数将不做计算。
maxThreads	最多同时处理的连接数，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。如果没有指定，该属性被设置为200。如果使用了execute将忽略此连接器的该属性，连接器将使用execute，而不是一个内部线程池来处理请求。
minSpareThreads	始终保持运行最小线程数。如果没有指定，则默认为10。
SSLEnabled	在连接器上使用此属性来启用SSL加密传输。如果要打开SSL握手/加密/解密，请设置true。默认值是false。当设置这个值为true时，为了传递正确的request.getScheme（）和 request.isSecure（）到servlets，你需要设置scheme和secure属性。更多信息请查看SSL支持。

3.4.3.NIO的具体配置

Attribute	Description
pollerThreadCount	（int）用来处理轮询事件的线程的数量。在版本7.0.27及以前版本，默认值是每个处理器1个。版本7.0.28的默认值是每个处理器1个，但不超过2个。当接受一个套接字，操作系统拥有全局的锁。所以超过2个线程的好处而迅速减小。有一个以上的线程是因为系统需要非常迅速地接受连接。但通常只要增加acceptCount值就可以解决这个问题。增加该值也可能是有用的，当大量发送文件操作发生的时候。
pollerThreadPriority	（int）轮询线程的优先级。默认值是5（java.lang.Thread.NORM_PRIORITY常量值）。优先级的更多详细信息，可以参考java.lang.Thread类的JavaDoc。
selectorTimeout	（int）选择轮询器select（）的超时时间（以毫秒为单位）。这个值非常重要，因为连接清理工作也是在同一个线程里的，所以不要将此值设置为一个非常高的。默认值是1000毫秒。
useComet	（bool）是否允许Comet servlet。默认值是 true。
useSendfile	（bool）使用此属性来启用或禁用sendfile的能力。默认值是true。
socket.directBuffer	（bool）选择使用直接ByteBuffers或Java映射的ByteBuffers。默认是false。当您使用直接ByteBuffers，请确保你分配适当的内存量给直接内存空间。在Sun的JDK中，配置如-XX：MaxDirectMemorySize = 256M。
socket.appReadBufSize	（int）在Tomcat中每个连接的开辟连接一个读ByteBuffer。此属性控制这个缓冲区的大小。默认情况下，这个读缓冲区大小为8192字节。对于较低的并发，你可以增加这个值以缓冲更多的数据。对于长连接数很多的情况，你需要降低这个数值或者增加堆大小。
socket.appWriteBufSize	（int）在Tomcat中每个连接的开辟连接一个写ByteBuffer。此属性控制这个缓冲区的大小。默认情况下，这个写缓冲区大小为8192字节。对于较低的并发，你可以增加这个值以缓冲更多的响应数据。对于长连接数很多的情况，你需要降低这个数值或者增加堆大小。这里的默认值是相当低的，如果面对的不是几万并发连接，你应该增大该值。
socket.bufferPool	（int）NIO连接器使用NioChannel这个类来持有链接到一个套接字的元素。为了减少垃圾收集，NIO连接器缓存这些通道的对象。此值指定这个缓存的大小。默认值是500，表示缓存将持有500个 NioChannel的对象。-1表示不限制缓存大小，0表示不缓存。
socket.bufferPoolSize	（int）NioChannel池，也可以是基于尺寸大小，而不是基于对象数的。该大小的计算如下：NioChannel的缓冲区大小=读取缓冲区大小+写入缓冲区大小。SecureNioChannel的缓冲区大小=应用程序读取缓冲区大小+应用程序写入缓冲区的大小+网络读取缓冲区大小+网络写入缓冲区的大小。值（以字节为单位），默认值1024 * 1024 * 100 （100MB）。
socket.processorCache	（int）以减少垃圾收集，Tomcat缓存SocketProcessor对象。该值指定保持在缓存中最多有多少个对象。默认值是500。-1表示不限制缓存大小，0表示不缓存。
socket.keyCache	（int）以减少垃圾收集，Tomcat缓存KeyAttachment对象。该值指定保持在缓存中最多有多少个对象。默认值是500。-1表示不限制缓存大小，0表示不缓存。
socket.eventCache	（int）以减少垃圾收集，Tomcat缓存PollerEvent对象。该值指定保持在缓存中最多有多少个对象。默认值是500。-1表示不限制缓存大小，0表示不缓存。
selectorPool.maxSelectors	（int）以减少选择器的争用，在池中使用的选择器最大个数。命令行org.apache.tomcat.util.net.NioSelectorShared值设置为false时，使用此选项。默认值是200。
selectorPool.maxSpareSelectors	（int）以减少选择器的争用，在池中使用的最大备用选择器个数。当选择器返回到池中时，系统可以决定保留它或者让他垃圾回收。当org.apache.tomcat.util.net.NioSelectorShared 值设置为false时，使用此选项。默认值是-1（无限制）。
command-line-options	面的命令行选项可用于NIO连接器：-`Dorg.apache.tomcat.util.net.NioSelectorShared=true
oomParachute	（int）NIO连接器实现了一个名叫parachute的OutOfMemoryError错误的策略。它拥有一个块的数据作为一个字节数组。在一个OOM的情况下，这个数据块被释放，并报告错误。这会给VM足够的空间来清理。oomParachute代表parachute（字节数组）的大小（以字节为单位）。默认值是 1024 * 1024（1MB）。请注意，这仅适用于关于Java堆空间的OOM错误，也不是绝对保证，你将能够恢复所有。如果你有一个Java堆之外OOM的，那么这个parachute也无济于事。

3.4.4.最佳实践

4.禁用AJP连接器

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。

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。

在管理界面中看不到ajp了：

5.JVM参数的优化

适当调整Tomcat的运行JVM参数可以提升整体性能。

5.1.JVM内存模型

5.1.1.Java栈

Java栈是与每一个线程关联的，JVM在创建每一个线程的时候，会分配一定的栈空间给线程。它主要用来存储线程执行过程中的局部变量，方法的返回值，以及方法调用上下文。栈空间随着线程的终止而释放。

5.1.2.Java堆

Java中堆是由所有的线程共享的一块内存区域，堆用来保存各种JAVA对象，比如数组，线程对象等。

5.1.3.Java堆的分区

JVM堆一般又可以分为以下三部分：

◆ Young 年轻区（代）

Young区被划分为三部分，Eden区和两个大小严格相同的Survivor区，其中，Survivor区间中，某一时刻只有其中一个是被使用的，另外一个留做垃圾收集时复制对象用，在Eden区间变满的时候， GC就会将存活的对象移到空闲的Survivor区间中，根据JVM的策略，在经过几次垃圾收集后，任然存活于Survivor的对象将被移动到Tenured区间。

◆ Tenured 年老区

Tenured区主要保存生命周期长的对象，一般是一些老的对象，当一些对象在Young复制转移一定的次数以后，对象就会被转移到Tenured区，一般如果系统中用了application级别的缓存，缓存中的对象往往会被转移到这一区间。

◆ Perm 永久区

Perm代主要保存class,method,filed对象，这部份的空间一般不会溢出，除非一次性加载了很多的类，不过在涉及到热部署的应用服务器的时候，有时候会遇到java.lang.OutOfMemoryError : PermGen space 的错误，造成这个错误的很大原因就有可能是每次都重新部署，但是重新部署后，类的class没有被卸载掉，这样就造成了大量的class对象保存在了perm中，这种情况下，一般重新启动应用服务器可以解决问题。

Virtual区：
最大内存和初始内存的差值，就是Virtual区。

5.1.4.设置区的大小

JVM提供了相应的参数来对内存大小进行配置。正如上面描述，JVM中堆被分为了3个大的区间，同时JVM也提供了一些选项对Young，Tenured的大小进行控制。

◆ Total Heap

-Xms ：指定了JVM初始启动以后初始化内存-Xmx：指定JVM堆得最大内存，在JVM启动以后，会分配-Xmx参数指定大小的内存给JVM，但是不一定全部使用，JVM会根据-Xms参数来调节真正用于JVM的内存-Xmx -Xms之差就是三个Virtual空间的大小

◆ Young Generation

-XX:NewRatio=8意味着tenured 和 young的比值8：1，这样eden+2*survivor=1/9

堆内存-XX:SurvivorRatio=32意味着eden和一个survivor的比值是32：1，这样一个Survivor就占Young区的1/34.

-Xmn 参数设置了年轻代的大小

◆ Perm Generation

-XX:PermSize=16M -XX:MaxPermSize=64M

Thread Stack-XX:Xss=128K

5.2.常用参数

修改文件：bin/catalina.sh

JAVA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=256m -XX:NewRatio=2 -XX:MaxTenuringThreshold=50 -XX:+DisableExplicitGC"

参数说明：

1、  file.encoding 默认文件编码
2、  -Xmx1024m  设置JVM最大可用内存为1024MB
3、  -Xms1024m  设置JVM最小内存为1024m。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。
4、  -XX:NewSize  设置年轻代大小
5、  XX:MaxNewSize 设置最大的年轻代大小
6、  -XX:PermSize  设置永久代大小
7、  -XX:MaxPermSize 设置最大永久代大小
8、  -XX:NewRatio=4 设置年轻代（包括Eden和两个Survivor区）与终身代的比值（除去永久代）。设置为4，则年轻代与终身代所占比值为1：4，年轻代占整个堆栈的1/5
9、  -XX:MaxTenuringThreshold=0 设置垃圾最大年龄，默认为：15。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。
10、 -XX:+DisableExplicitGC这个将会忽略手动调用GC的代码使得 System.gc()的调用就会变成一个空调用，完全不会触发任何GC

5.3.在tomcat中设置JVM参数

5.3.1.windows

修改bin/catalina.bat文件设置参数（第一行）

set JAVA_OPTS=-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx2048m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=1024m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=256m -XX:MaxTenuringThreshold=10 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC

5.3.2.linux

修改bin/catalina.sh文件参数（第一行）

JAVA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx2048m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=1024m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=256m -XX:MaxTenuringThreshold=10 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC"

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