TOMCAT笔记

一、前置知识：Web 技术演进

1. C/S vs B/S
   – C/S：Socket 编程，QQ、迅雷等，通信层 TCP/UDP，协议私有。
   – B/S：浏览器 + HTTP，文本协议跨网络。

2. 动态网页诞生
   早期静态 HTML → 1990 年 HTTP + 浏览器 → 1995 年 JavaScript → CGI → ASP/PHP/JSP，逻辑搬到服务器，Browser/Server 模式形成。

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二、前端三剑客：HTML / CSS / JavaScript

1. HTML：超文本标记语言，标签 + 数据。

2. CSS：层叠样式表，解决 HTML 臃肿，1996 CSS1、1998 CSS2、CSS3 模块化。

3. JavaScript：
   – 1995 LiveScript → JavaScript；1997 ECMAScript 标准。
   – 2008 Chrome V8 引擎本地编译，2009 Node.js 诞生 → JS 可以写后端。
   – Ajax（1999）：XMLHttpRequest + JS 实现局部刷新，前后端彻底分离。

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三、Web 框架与访问模式

1. 资源划分
   PC/手机浏览器：
   – 静态文件 → 静态服务器
   – 图片 → 图片服务器
   – 动态内容 → 业务服务器（Tomcat 等）

   手机 App：
   – 静态资源内置包，必要时才访问图片/业务服务器。

2. 典型调用链
   浏览器 → Nginx(80) → (静态)
   → (动态)Tomcat(8080) → DB

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四、后台架构演进

1. 单体架构
   – 所有功能打包成一个 war；横向扩展复制多份 + 负载均衡。
   – 缺点：一处修改全站重启，耦合高。

2. 微服务
   – 把单体按业务拆成独立服务；独立数据库；HTTP/REST 通信。
   – 优点：小团队、独立部署、技术异构。
   – 缺点：分布式事务、运维复杂度、监控链路。
   – 框架：Dubbo（RPC + ZooKeeper）、Spring Cloud（HTTP REST + Eureka）。

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五、Tomcat 全景速览
• 1999 年起源于 Sun JWS → 贡献 Apache → 合并 JServ → 顶级项目。
• 仅实现 Servlet/JSP 规范，不完整 JavaEE。
• 重要版本：3.0(Servlet2.2/JSP1.1) → 4.x(Catalina/Jasper) → 9.x。
• 官方：http://tomcat.apache.org

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六、Tomcat 安装

1. 安装 JDK
   [root]# yum install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y

2. 解压并做软链
   [root]# tar zxf apache-tomcat-9.0.91.tar.gz -C /usr/local/
   [root]# ln -s /usr/local/apache-tomcat-9.0.91 /usr/local/tomcat

3. 启动
   [root]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

4. 验证端口
   [root]# netstat -antlupe | grep java
   tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 32887/java

5. 浏览器访问
   http://服务器IP:8080 → 出现 Tomcat 欢迎页。
   

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七、目录结构逐目录说明

bin 启动/关闭脚本 (startup.sh shutdown.sh catalina.sh)
conf 配置文件 (server.xml context.xml web.xml tomcat-users.xml)
lib Tomcat 自身以及全局 jar
logs catalina.out、localhost.log、access_log 等
webapps 应用部署目录，/webapps/ROOT 默认首页
work JSP 编译后生成的 servlet 类文件
temp 运行期临时目录

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八、systemd 启动脚本制作

1. 新建环境变量文件
   cat > /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf <<EOF
   JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre_openjdk
   EOF

2. 新建 systemd unit
   cat > /lib/systemd/system/tomcat.service <<'EOF'
   [Unit]
   Description=Tomcat
   After=syslog.target network.target

   [Service]
   Type=forking
   EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
   ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
   ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
   PrivateTmp=true
   User=tomcat
   Group=tomcat

   [Install]
   WantedBy=multi-user.target
   EOF

3. 加载并开机自启
   systemctl daemon-reload
   systemctl enable --now tomcat

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九、结合反向代理部署（Nginx）

1. 单机反向代理
   location ~ .jsp$ {
   proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
   }

2. 静态 + 动态分离
   server {
   root /webdata/nginx/html;
   location / { try_files uriuri/ =404; }
   location ~ .jsp$ { proxy_pass http://tomcat; }
   }

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十、负载均衡与会话漂移

1. HTTP 特点
   – 无状态：服务器默认记不住两次请求。
   – 有连接：基于 TCP，三次握手。
   – 短连接：HTTP/1.0 一次请求一次连接；HTTP/1.1 keep-alive 复用。

2. 负载均衡配置（Nginx）
   upstream tomcat {
   ip_hash; # 或 hash $cookie_JSESSIONID;
   server 192.168.65.131:8080;
   server 192.168.65.132:8080;
   }

3. 问题
   ip_hash 会导致：
   – 客户端出口 IP 变化 → 漂移；
   – 单节点故障 → 会话丢失。
   因此需要集中式 Session 存储。

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十一、Memcached 缓存系统

1. 特点
   – 内存 Key-Value，最大 1 MB/对象；
   – 支持多语言客户端；
   – 基于 libevent，高并发；
   – 无持久化，可通过集群同步实现高可用。

2. 安装与启动
   yum install memcached -y
   vim /etc/sysconfig/memcached
   PORT="11211"
   USER="memcached"
   MAXCONN="1024"
   CACHESIZE="64"
   OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"
   systemctl enable --now memcached
   

3. 常用命令示例（telnet localhost 11211）
   add leekey 0 60 4
   test
   get leekey
   set leekey 0 60 5
   test1
   delete leekey
   flush_all

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十二、msm（memcached-session-manager）实现 Session 共享

1. 原理
   – Tomcat 把 Session 序列化后写入 Memcached；
   – 多个 Tomcat 共用同一份 Session，故障无丢失；
   – 支持 Tomcat 6/7/8/9，官方推荐 Kryo 序列化。

2. 所需 jar（全部放到 $CATALINA_HOME/lib）
   kryo-3.0.3.jar
   asm-5.2.jar
   objenesis-2.6.jar
   reflectasm-1.11.9.jar
   minlog-1.3.1.jar
   kryo-serializers-0.45.jar
   msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
   memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
   spymemcached-2.12.3.jar
   memcached-session-manager-2.3.2.jar

3. context.xml 修改
   Tomcat-1：
   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager" memcachedNodes="n1:172.25.254.10:11211,n2:172.25.254.20:11211" failoverNodes="n1" requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$" transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory" />

   

   Tomcat-2：
   failoverNodes="n2" 其余同上。

4. Nginx 调度器
   upstream tomcat {
   hash $cookie_JSESSIONID;
   server 172.25.254.10:8080;
   server 172.25.254.20:8080;
   }

5. 验证步骤
   a) 两台 Tomcat + 两台 Memcached 全启动，浏览器登录。
   b) 关闭其中一台 Tomcat 或 Memcached，刷新页面 → 会话保持。

模拟132tomcat故障

正常情况下
• 192.168.65.131 上的 Tomcat-A 把 Session 主本 写在对端 192.168.65.132 的 Memcached-n2；
• 192.168.65.132 上的 Tomcat-B 把 Session 主本 写在 131 的 Memcached-n1。
两台 Memcached 各自只保存「对方 Tomcat 的主 Session」，本地 Memcached 并没有这份数据。

关闭 132 的 Tomcat-B（不是 Memcached）
• 浏览器下次请求被 Nginx 调度到 仍在运行的 131 Tomcat-A；
• 131 Tomcat-A 发现本地 Memcached-n1 没有 该 Session，于是根据 msm 机制，从 132 Memcached-n2 读取到原来的主本 Session；
• 131 把这份 Session 重新写回本地 Memcached-n1 作为新的备份，并继续提供服务。

结论（正确表述）
“关闭 192.168.65.132 的 Tomcat 后，192.168.65.131 的 Tomcat 从 192.168.65.132 的 Memcached 成功拉回原 Session，并在本地 Memcached 重新备份，验证会话未丢失。”

如果模拟132memcached故障

1. 正常时
   192.168.65.131 这台 Tomcat 把 Session 主本保存在 192.168.65.132 的 Memcached（n2）中；
   131 本地的 Memcached（n1）并不存放该 Session。

2. 关闭 132 的 Memcached 后
   131 的 Tomcat 检测到 n2 不可写，立即把同一 Session 改写到本机 n1；
   因此后续请求由 131 处理时，能够从本地 n1 读取到刚才新写入的备份 Session，验证数据未丢失。.

结论：
关闭 132 的 Memcached 后，131 的 Tomcat 将 Session 实时转存到本地 Memcached，随后从本地节点成功读取，验证无数据丢失。