面试题--maven和tomcat篇

  • Maven
    • 1、什么是maven？
    • 2、maven能为我们解决什么问题？
    • 3、说说maven有什么优缺点？
    • 5、什么是Maven的坐标？
    • 6、讲一下maven的生命周期
    • 7、说说你熟悉哪些maven命令？
    • 8、如何解决依赖传递引起的版本冲突？
    • 9、maven的依赖原则
    • 10、说说依赖的解析机制？
    • 11、说说插件的解析机制
  • Tomcat
    • 1、Tomcat的缺省端口是多少，怎么修改？
    • 2、tomcat 有哪几种Connector 运行模式(优化)？
    • 3、Tomcat有几种部署方式？
    • 4、tomcat容器是如何创建servlet类实例？用到了什么原理？
    • 5、tomcat 如何优化？
    • 6、熟悉tomcat的哪些配置？
    • 7、Tomcat是什么？
    • 8，什么是Servlet呢？
    • 9、什么是Servlet规范？
    • 10、为什么我们将tomcat称为Web容器或者Servlet容器 ？
    • 11、tomcat是如何处理Http请求流程的？
    • 12、tomcat结构目录有哪些?

Maven

1、什么是maven？

maven主要服务于基于java平台的项目构建，依赖管理和项目信息管理。

maven项目对象模型(POM)，可以通过一小段描述信息来管理项目的构建，报告和文档的项目管理工具软件。它包含了一个项目对象模型，一组标准集合，一个项目生命周期，一个依赖管理系统和用来运行定义在生命周期阶段中插件目标的逻辑。当使用Maven的时候，你用一个明确定义的项目对象模型来描述你的项目，然后Maven可以应用横切的逻辑，这些逻辑来自于一组共享的（或自定义的）插件。

2、maven能为我们解决什么问题？

①添加第三方jar包
按照最原始的做法，我们是手动复制jar包到项目WEB-INF/lib下，每个项目都会有一份，造成大量重复文件。而Maven将jar包放在本地仓库中统一管理，需要jar包只需要用坐标的方式引用即可。
②jar包之间的依赖关系
jar包之间往往不是独立的，很多jar需要在其他jar包的支持下才能够正常工作，称为jar包之间的依赖关系。如果我们手动去导入，要知道jar包之间的依赖关系并一一导入是及其麻烦而且容易出错的。如果使用Maven，它能够将当前jar包所依赖的其他所有jar包全部导入。
③获取第三方jar包
开发过程中我们需要用到很多jar包，每个jar包在官网获取的方式不尽相同，给工作带来了额外困难。但是使用Maven可以以坐标的方式依赖一个jar包，Maven从中央仓库进行下载，并同时下载这个jar包依赖的其他jar包。
④将项目拆分为多个工程模块
项目的规模越来越大，已经不可能通过package结构来划分模块，必须将项目拆分为多个工程协同开发。

3、说说maven有什么优缺点？

优点：
简化了项目依赖管理
易于上手，对于新手来说了解几个常用命令即可满足日常工作
便于与持续集成工具（jenkins）整合
便于项目升级，无论是项目本身还是项目使用的依赖
maven有很多插件，便于功能扩展，比如生产站点，自动发布版本等
为什么使用Maven中的各点
缺点：
Maven是一个庞大的构建系统，学习难度大。（很多都可以这样说，入门容易[优点]但是精通难[缺点]）
Maven采用约定约定优于配置的策略，虽然上手容易但是一旦出现问题，难于调试中网络环境较差，很多repository无法访问

5、什么是Maven的坐标？

Maven其中一个核心的作用就是管理项目的依赖，引入我们所需的各种jar包等。为了能自动化的解析任何一个Java构件，Maven必须将这些Jar包或者其他资源进行唯一标识，这是管理项目的依赖的基础，也就是我们要说的坐标。包括我们自己开发的项目，也是要通过坐标进行唯一标识的，这样才能才其它项目中进行依赖引用。
maven的坐标通过groupId，artifactId，version唯一标志一个构件。groupId通常为公司或组织名字，artifactId通常为项目名称，versionId为版本号。

6、讲一下maven的生命周期

Maven的 生命周期：从我们的项目构建，一直到项目发布的这个过程。

每个阶段说明：

7、说说你熟悉哪些maven命令？

mvn archetype:generate 创建Maven项目
mvn compile 编译源代码
mvn deploy 发布项目
mvn test-compile 编译测试源代码
mvn test 运行应用程序中的单元测试
mvn site 生成项目相关信息的网站
mvn clean 清除项目目录中的生成结果
mvn package 根据项目生成的jar
mvn install 在本地Repository中安装jar
mvn eclipse:eclipse 生成eclipse项目文件
mvnjetty:run 启动jetty服务
mvntomcat:run 启动tomcat服务
mvn clean package -Dmaven.test.skip=true:清除以前的包后重新打包，跳过测试类

8、如何解决依赖传递引起的版本冲突？

可通过dependency的exclusion元素排除掉依赖。

9、maven的依赖原则

最短路径原则（依赖传递的路径越短越优先）
pom文件申明顺序优先（路径长度一样，则先申明的优先）
覆写原则（当前pom文件里申明的直接覆盖父工程传过来的）

10、说说依赖的解析机制？

当依赖的范围是 system 的时候，Maven 直接从本地文件系统中解析构件。

根据依赖坐标计算仓库路径，尝试直接从本地仓库寻找构件，如果发现对应的构件，就解析成功。

如果在本地仓库不存在相应的构件，就遍历所有的远程仓库，发现后，下载并解析使用。

如果依赖的版本是 RELEASE 或 LATEST，就基于更新策略读取所有远程仓库的元数据文件（groupId/artifactId/maven-metadata.xml），将其与本地仓库的对应元合并后，计算出
RELEASE 或者 LATEST 真实的值，然后基于该值检查本地仓库，或者从远程仓库下载。

如果依赖的版本是 SNAPSHOT，就基于更新策略读取所有远程仓库的元数据文件，将它与本地仓库对应的元数据合并，得到最新快照版本的值，然后根据该值检查本地仓库，或从远程仓库下载。

如果最后解析得到的构件版本包含有时间戳，先将该文件下载下来，再将文件名中时间戳信息删除，剩下 SNAPSHOT 并使用（以非时间戳的形式使用）。

11、说说插件的解析机制

与依赖的构件一样，插件也是基于坐标保存在Maven仓库中。在用到插件的时候会先从本地仓库查找插件，如果本地仓库没有则从远程仓库查找插件并下载到本地仓库。与普通的依赖构件不同的是，Maven会区别对待普通依赖的远程仓库与插件的远程仓库。前面提到的配置远程仓库只会对普通的依赖有效果。当Maven需要的插件在本地仓库不存在时是不会去我们以前配置的远程仓库查找插件的，而是需要有专门的插件远程仓库。

Tomcat

1、Tomcat的缺省端口是多少，怎么修改？

默认端口为8080，可以通过在tomcat安装包conf目录下，service.xml中的Connector元素的port属性来修改端口。

2、tomcat 有哪几种Connector 运行模式(优化)？

这三种模式的不同之处如下：
BIO ：一个线程处理一个请求。缺点：并发量高时，线程数较多，浪费资源。Tomcat7版本或更低版本中，在Linux系统中默认使用这种方式。

NIO ：利用Java的异步IO处理，可以通过少量的线程处理大量的请求。tomcat8.0.x中默认使用的是NIO。Tomcat7必须修改Connector配置来启动：

<Connector port=“8080” protocol=“org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol”
connectionTimeout=“20000” redirectPort=“8443”/>

APR ：即Apache Portable Runtime，从操作系统层面解决io阻塞问题。Tomcat7或Tomcat8在Win7或以上的系统中启动默认使用这种方式。

3、Tomcat有几种部署方式？

利用Tomcat的自动部署：把web应用拷贝到webapps目录（生产环境不建议放在该目录
中）。Tomcat在启动时会加载目录下的应用，并将编译后的结果放入work目录下。

使用Manager App控制台部署：在tomcat主页点击“Manager App” 进入应用管理控制台，可以指定一个web应用的路径或war文件。

修改 conf/server.xml 文件部署：在 server.xml 文件中，增加Context节点可以部署应用。

增加自定义的Web部署文件：在 conf/Catalina/localhost/ 路径下增加 xyz.xml文件，内容是Context节点，可以部署应用。

4、tomcat容器是如何创建servlet类实例？用到了什么原理？

  1. 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）
  2. 在servlet注册时加上1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？

tomcat作为Web服务器，它的处理性能直接关系到用户体验，下面是几种常见的优化措施：

掉对web.xml的监视，把jsp提前编辑成Servlet。有富余物理内存的情况，加大tomcat使用的jvm的内存
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。
1、对于高并发情况下会有大量的运算，那么CPU的速度会直接影响到处理速度。
2、内存在大量数据处理的情况下，将会有较大的内存容量需求，可以用-Xmx -Xms -
XX:MaxPermSize等参数对内存不同功能块进行划分。我们之前就遇到过内存分配不足，导致虚拟机一直处于full GC，从而导致处理能力严重下降。
3、硬盘主要问题就是读写性能，当大量文件进行读写时，磁盘极容易成为性能瓶颈。最好的办法还是利用下面提到的缓存。

利用缓存和压缩
对于静态页面最好是能够缓存起来，这样就不必每次从磁盘上读。这里我们采用了Nginx作为缓存服务器，将图片、css、js文件都进行了缓存，有效的减少了后端tomcat的访问。

另外，为了能加快网络传输速度，开启gzip压缩也是必不可少的。但考虑到tomcat已经需要处理很多东西了，所以把这个压缩的工作就交给前端的Nginx来完成。

除了文本可以用gzip压缩，其实很多图片也可以用图像处理工具预先进行压缩，找到一个平衡点可以让画质损失很小而文件可以减小很多。曾经我就见过一个图片从300多kb压缩到几十 kb，自己几乎看不出来区别。
采用集群
单个服务器性能总是有限的，最好的办法自然是实现横向扩展，那么组建tomcat集群是有效提升性能的手段。我们还是采用了Nginx来作为请求分流的服务器，后端多个tomcat共享session来协同工作。可以参考之前写的《利用nginx+tomcat+memcached组建web服务器负载均衡》。
优化线程数优化
找到Connector port=“8080” protocol=“HTTP/1.1”，增加maxThreads和acceptCount属性（使acceptCount大于等于maxThreads），如下

<Connector port=“8080” protocol="HTTP/1.1"connectionTimeout=“20000”
redirectPort="8443"acceptCount=“500” maxThreads=“400” />

其中：
• maxThreads：tomcat可用于请求处理的最大线程数，默认是200
• minSpareThreads：tomcat初始线程数，即最小空闲线程数
• maxSpareThreads：tomcat最大空闲线程数，超过的会被关闭
• acceptCount：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100

使用线程池优化
在server.xml中增加executor节点，然后配置connector的executor属性，如下：

<Executor name=“tomcatThreadPool” namePrefix="req-exec-"maxThreads=“1000”
minSpareThreads="50"maxIdleTime=“60000”/>
<Connector port=“8080” protocol="HTTP/1.1"executor=“tomcatThreadPool”/>

其中：
• namePrefix：线程池中线程的命名前缀
• maxThreads：线程池的最大线程数
• minSpareThreads：线程池的最小空闲线程数
• maxIdleTime：超过最小空闲线程数时，多的线程会等待这个时间长度，然后关闭
• threadPriority：线程优先级
注：当tomcat并发用户量大的时候，单个jvm进程确实可能打开过多的文件句柄，这时会报java.net.SocketException:Too many open files错误。可使用下面步骤检查：

• ps -ef |grep tomcat 查看tomcat的进程ID，记录ID号，假设进程ID为10001
• lsof -p 10001|wc -l 查看当前进程id为10001的 文件操作数
• 使用命令：ulimit -a 查看每个用户允许打开的最大文件数

启动速度优化

删除没用的web应用：因为tomcat启动每次都会部署这些应用。
关闭WebSocket：websocket-api.jar和tomcat-websocket.jar 。
随机数优化：设置JVM参数：-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom 。

内存优化
因为tomcat启动起来后就是一个java进程，所以这块可以参照JVM部分的优化思路。堆内存相关参数，比如说：
• -Xms：虚拟机初始化时的最小堆内存。
• -Xmx：虚拟机可使用的最大堆内存。-Xms与-Xmx设成一样的值，避免JVM因为频繁的GC导致性能大起大落
• -XX:MaxNewSize：新生代占整个堆内存的最大值。
另外还有方法区参数调整（注意：JDK版本）、垃圾收集器等优化。

6、熟悉tomcat的哪些配置？

Context (表示一个web应用程序，通常为WAR文件，关于WAR的具体信息见servlet规范)标签。

docBase ：该web应用的文档基准目录（Document Base，也称为Context Root），或者是WAR文件的路径。可以使绝对路径，也可以使用相对于context所属的Host的appBase路径。

path ：表示此web应用程序的url的前缀，这样请求的url为 http://localhost:8080/path/****

reloadable ：这个属性非常重要，如果为true，则tomcat会自动检测应用程序的/WEB-INF/lib和/WEB-INF/classes目录的变化，自动装载新的应用程序，我们可以在不重启tomcat的情况下改变应用程序。

useNaming ：如果希望Catalina为该web应用使能一个JNDI InitialContext对象，设为true。该InitialialContext符合J2EE平台的约定，缺省值为true。

workDir ：Context提供的临时目录的路径，用于servlet的临时读/写。利用javax.servlet.context.tempdir属性，servlet可以访问该目录。如果没有指定，使用
$CATALINA_HOME/work下一个合适的目录。

swallowOutput ：如果该值为true，System.out和System.err的输出被重定向到web应用的
logger。如果没有指定，缺省值为false

debug ：与这个Engine关联的Logger记录的调试信息的详细程度。数字越大，输出越详细。如果没有指定，缺省为0。

host (表示一个虚拟主机)标签。
name ：指定主机名。

appBase ：应用程序基本目录，即存放应用程序的目录。

unpackWARs ：如果为true，则tomcat会自动将WAR文件解压，否则不解压，直接从WAR文件中运行应用程序。
Logger (表示日志，调试和错误信息)标签。

className ：指定logger使用的类名，此类必须实现org.apache.catalina.Logger接口。
prefix ：指定log文件的前缀。
suffix ：指定log文件的后缀。

timestamp ：如果为true，则log文件名中要加入时间，如下例：localhost_log.2001-10-04.txt。

7、Tomcat是什么？

Tomcat 服务器Apache软件基金会项目中的一个核心项目，是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器（Servlet容器），属于轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。

8，什么是Servlet呢？

Servlet是JavaEE规范的一种，主要是为了扩展Java作为Web服务的功能，统一接口。由其他内部厂商如tomcat，jetty内部实现web的功能。如一个http请求到来：容器将请求封装为servlet中的HttpServletRequest对象，调用init()，service()等方法输出response,由容器包装为httpresponse返回给客户端的过程。

9、什么是Servlet规范？

从 Jar 包上来说，Servlet 规范就是两个 Jar 文件。servlet-api.jar 和 jsp-api.jar，Jsp 也是一种Servlet。

从package上来说，就是 javax.servlet 和 javax.servlet.http 两个包。

从接口来说，就是规范了 Servlet 接口、Filter 接口、Listener 接口、ServletRequest 接口、ServletResponse 接口等。类图如下：

10、为什么我们将tomcat称为Web容器或者Servlet容器 ？

11、tomcat是如何处理Http请求流程的？

假设来我们在浏览器上输入
http://localhost:8080/my-web-mave/index.jsp
在tomcat中是如何处理这个请求流程的：

  1. 我们的请求被发送到本机端口8080，被在那里侦听的Coyote HTTP/1.1 Connector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/my-web-maven/index.jsp，匹配它所拥有的所有虚拟主机Host ，我们的虚拟主机在server.xml中默认配置的就是localhost。
  4. Engine匹配到name=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/my-web-maven/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context。
  6. Host匹配到路径为/my-web-maven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=”/my-web-maven”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.

12、tomcat结构目录有哪些?


bin
启动，关闭和其他脚本。这些 .sh文件（对于Unix系统）是这些.bat文件的功能副本（对于
Windows系统）。由于Win32命令行缺少某些功能，因此此处包含一些其他文件。
比如说：windows下启动tomcat用的是startup.bat，另外Linux环境中使用的是startup.sh。对应还有相应的shutdown关闭脚本。
conf
tomcat的配置文件和相关的DTD。这里最重要的文件是server.xml。它是容器的主要配置文件。
catalina.policy ：tomcat：安全策略文件，控制JVM相关权限，具体可以参考
java.security.Permission。

catalina.properties ：tomcat Catalina 行为控制配置文件，比如：CommonClassLoader。

logging.properties ：tomcat日志配置文件。里面的日志采用的是JDK Logging。

server.xml ：tomcat server配置文件(对于我开发人员来说是非常重要)。

context.xml ：全局context配置文件，监视并加载资源文件，当监视的文件发生发生变化时，自动加载 。
tomcat-user.xml ：tomcat角色配置文件。

web.xml ：Servlet标准的web.xml部署文件，tomcat默认实现部分配置 入内：

org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet。
org.apache.jasper.servlet.JspServlet

logs
日志文件默认位于此处。
localhost 有用，当你们的tomcat启动不了的时候，多看这个文件。比如：
NoClassDefFoundError ClassNotFoundException

access 最没用。

catalina.{date} 主要是控制台输出，全部日志都在这里面。
webapps
这是您的webapp所在的位置。其实这里面这几个都是一个项目。
简化web部署的方式。在线上环境中我们的应用是不会放在这里的。最好的办法就是外置。lib：tomcat存放共用的类库。比如：

ecj-4.17.jar: eclipse Java编译器
jasper.jar：JSP编译器。

work
存放tomcat运行时编译后的文件，比如JSP编译后的文件 。
temp
存放运行时产生的临时文件。

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