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JVM之Tomcat的优化

發布時間：2023/12/20 编程问答 27 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 JVM之Tomcat的优化小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

Tomcat8優化

tomcat服務器在JavaEE項目中使用率非常高，所以在生產環境對tomcat的優化也變得非常重要了。
對于tomcat的優化，主要是從2個方面入手，一是，tomcat自身的配置，另一個是 tomcat所運行的jvm虛擬機的調優。
下面我們將從這2個方面進行講解。

Tomcat配置優化

部署安裝tomcat8

下載并安裝：https://tomcat.apache.org/download-80.cgi

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的管理用戶 vim tomcat‐users.xml #寫入如下內容： <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用戶就可以登錄系統了，但是tomcat8中不行，還需要修改另一個配置文件，否則訪問不了，提示403 vim webapps/manager/META‐INF/context.xml #將<Valve的內容注釋掉 <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\.Cs rfPreventionFilter\$LruCache(?:\$1)?|java\.util\.(?:Linked)?HashMap"/> </Context> #保存退出即可 #啟動tomcat cd /tmp/apache‐tomcat‐8.5.34/bin/ ./startup.sh && tail ‐f ../logs/catalina.out #打開瀏覽器進行測試訪問 http://192.168.40.133:8080/

點擊“Server Status”，輸入用戶名、密碼進行登錄，tomcat/tomcat

進去之后即可看到服務的信息。

禁用AJP連接

在服務狀態頁面中可以看到，默認狀態下會啟用AJP服務，并且占用8009端口。

什么是AJP呢？
AJP（Apache JServer Protocol）
AJPv13協議是面向包的。WEB服務器和Servlet容器通過TCP連接來交互；為了節省 SOCKET創建的昂貴代價，WEB服務器會嘗試維護一個永久TCP連接到servlet容器，并且在多個請求和響應周期過程會重用連接。

我們一般是使用Nginx+tomcat的架構，所以用不著AJP協議，所以把AJP連接器禁用。
修改conf下的server.xml文件，將AJP服務禁用即可。

重啟tomcat，查看效果。

可以看到AJP服務已經不在了。

執行器（線程池）

在tomcat中每一個用戶請求都是一個線程，所以可以使用線程池提高性能。
修改server.xml文件：

<!‐‐將注釋打開‐‐> <Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina‐exec‐" maxThreads="500" minSpareThreads="50" prestartminSpareThreads="true" maxQueueSize="100"/> <!‐‐ 參數說明： maxThreads：最大并發數，默認設置 200，一般建議在 500 ~ 1000，根據硬件設施和業務來判斷 minSpareThreads：Tomcat 初始化時創建的線程數，默認設置 25 prestartminSpareThreads：在 Tomcat 初始化的時候就初始化 minSpareThreads 的參數值，如果不等于 true，minSpareThreads 的值就沒啥效果了 maxQueueSize，最大的等待隊列數，超過則拒絕請求 ‐‐> <!‐‐在Connector中設置executor屬性指向上面的執行器‐‐> <Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />

保存退出，重啟tomcat，查看效果。

在頁面中顯示最大線程數為-1，這個是正常的，僅僅是顯示的問題，實際使用的指定的值。
也有人遇到這樣的問題：https://blog.csdn.net/weixin_38278878/article/details/80144397

3種運行模式

tomcat的運行模式有3種：

bio
默認的模式,性能非常低下,沒有經過任何優化處理和支持.

nio nio
(new I/O)，是Java SE 1.4及后續版本提供的一種新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一個基于緩沖區、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的縮寫。它擁有比傳統I/O操作(bio)更好的并發運行性能。

apr
安裝起來最困難,但是從操作系統級別來解決異步的IO問題,大幅度的提高性能.

推薦使用nio，不過，在tomcat8中有最新的nio2，速度更快，建議使用nio2.
設置nio2

可以看到已經設置為nio2了。

部署測試用的Java web項目

為了方便測試性能，我們將部署一個java web項目，這個項目本身和本套課程沒有什么關系，僅僅用于測試。

注意：這里在測試時，我們使用一個新的tomcat，進行測試，后面再對其進行優化調整，再測試。

創建dashboard數據庫

在資料中找到到sql腳本文件dashboard.sql，在linux服務器上執行。

cat dashboard.sql | mysql ‐uroot ‐proot

創建完成后，可以看到有3張表。

部署web應用

在資料中找到itcat-dashboard-web.war，上傳到linux服務器，進行部署安裝。

cd /tmp/apache‐tomcat‐8.5.34/webapps rm ‐rf * mkdir ROOT cd ROOT/ rz上傳war包 jar ‐xvf itcat‐dashboard‐web.war rm ‐rf itcat‐dashboard‐web.war #修改數據庫配置文件 cd /tmp/apache‐tomcat‐8.5.34/webapps/ROOT/WEB‐INF/classes vim jdbc.properties #這里根據自己的實際情況進行配置 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

重新啟動tomcat。
訪問首頁，查看是否已經啟動成功：http://192.168.40.133:8080/index

使用Apache JMeter進行測試

Apache Jmeter是開源的壓力測試工具，我們借助于此工具進行測試，將測試出tomcat 的吞吐量等信息。

下載安裝

下載地址：http://jmeter.apache.org/download_jmeter.cgi

安裝：直接將下載好的Zip壓縮包進行解壓即可。

進入bin目錄，找到jmeter.bat文件，雙擊打開即可啟動。

修改主題和語言

默認的主題是黑色風格的主題并且語言是英語，這樣不太方便使用，所以需要修改下主題和中文語言。

主題修改完成。
接下來設置語言為簡體中文。

語言修改完成。

創建首頁的測試用例

第一步：保存測試用例

第二步：添加線程組，使用線程模擬用戶的并發。

1000個線程，每個線程循環10次，也就是tomcat會接收到10000個請求。
第三步：添加http請求

第四步：添加請求監控

啟動、進行測試

聚合報告

在聚合報告中，重點看吞吐量。

調整tomcat參數進行優化

通過上面測試可以看出，tomcat在不做任何調整時，吞吐量為73次/秒。

禁用AJP服務

可以看到，禁用AJP服務后，吞吐量會有所提升。
當然了，測試不一定準確，需要多測試幾次才能看出是否有提升。

設置線程池

通過設置線程池，調整線程池相關的參數進行測試tomcat的性能。

最大線程數為500初始為50

測試結果：

最大線程數為1000，初始為200

吞吐量為151，性能有所提升。

最大線程數為5000，初始為1000

是否是線程數越多，速度越快呢？我們來測試下。

可以看到，雖然最大線程已經設置到5000，但是實際測試效果并不理想，并且平均的響應時間也邊長了，所以單純靠提升線程數量是不能一直得到性能提升的。

設置最大等待隊列數

默認情況下，請求發送到tomcat，如果tomcat正忙，那么該請求會一直等待。這樣雖然可以保證每個請求都能請求到，但是請求時間就會邊長。
有些時候，我們也不一定要求請求一定等待，可以設置最大等待隊列大小，如果超過就不等待了。這樣雖然有些請求是失敗的，但是請求時間會雖短。
典型的應用：12306。

<!‐‐最大等待數為100‐‐> <Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina‐exec‐"maxThreads="500" minSpareThreads="100" prestartminSpareThreads="true" maxQueueSize="100"/>

測試結果：

平均響應時間：3.1秒
- 響應時間明顯縮短
錯誤率：49.88%
- 錯誤率提升到一半，也可以理解，最大線程為500，測試的并發為1000
吞吐量：238次/秒
- 吞吐量明顯提升

結論：響應時間、吞吐量這2個指標需要找到平衡才能達到更好的性能。

設置nio2的運行模式

將最大線程設置為500進行測試：

可以看到，平均響應時間有縮短，吞吐量有提升，可以得出結論：nio2的性能要高于 nio。

調整JVM參數進行優化

接下來，測試通過jvm參數進行優化，為了測試一致性，依然將最大線程數設置為500，啟用nio2運行模式。

設置并行垃圾回收器

#年輕代、老年代均使用并行收集器，初始堆內存64M，最大堆內存512M JAVA_OPTS="‐XX:+UseParallelGC ‐XX:+UseParallelOldGC ‐Xms64m ‐Xmx512m ‐XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../logs/gc.log"

測試結果與默認的JVM參數結果接近。（執行了2次測試，結果是第二次測試的結果）

查看GC日志文件

將gc.log文件上傳到gceasy.io查看gc中是否存在問題。
問題一：

在報告中顯示，在5次GC時，系統所消耗的時間大于用戶時間，這反應出的服務器的性能存在瓶頸，調度CPU等資源所消耗的時間要長一些。
問題二

可以關鍵指標中可以看出，吞吐量表現不錯，但是gc時，線程的暫停時間稍有點長。
問題三：

通過GC的統計可以看出：

年輕代的gc有74次，次數稍有多，說明年輕代設置的大小不合適需要調整
FullGC有8次，說明堆內存的大小不合適，需要調整

問題四：

從GC原因的可以看出，年輕代大小設置不合理，導致了多次GC。

調整年輕代大小

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"

將初始堆大小設置為128m，最大為1024m
初始年輕代大小64m，年輕代最大256m

從測試結果來看，吞吐量以及響應時間均有所提升。
查看GC日志：

可以看到GC次數要明顯減少，說明調整是有效的。

設置G1垃圾回收器

#設置了最大停頓時間100毫秒，初始堆內存128m，最大堆內存1024m JAVA_OPTS="‐XX:+UseG1GC ‐XX:MaxGCPauseMillis=100 ‐Xms128m ‐Xmx1024m ‐XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐XX:+PrintHeapAtGC ‐Xloggc:../logs/gc.log"

測試結果：

可以看到，吞吐量有所提升，評價響應時間也有所縮短。

小結

通過上述的測試，可以總結出，對tomcat性能優化就是需要不斷的進行調整參數，然后測試結果，可能會調優也可能會調差，這時就需要借助于gc的可視化工具來看gc的情況。再幫我們做出決策應該調整哪些參數。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JVM之Tomcat的优化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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