Java Web开发入门 - 第3章 Tomcat

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Java Web开发入门 - 第3章 Tomcat

来源:开源中国
更新日期:2018-03-22

摘要：#Tomcat安装与运行 Web服务器完成底层的网络处理，包括HTTP协议报文格式的编解码、管理具体web请求处理线程等操作。 Tomcat目前最流行最常见的基于Java的web应用服务器软件。 ##Tomcat Apache Tomcat 官网 Apache软件基金会出品开源软件源代码是Java写的 ##安装依赖JDK，保证Java已经安装 Tomcat 安装 Apache Tomc

#Tomcat安装与运行 Web服务器完成底层的网络处理，包括HTTP协议报文格式的编解码、管理具体web请求处理线程等操作。
Tomcat目前最流行最常见的基于Java的web应用服务器软件。 ##Tomcat Apache Tomcat 官网

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Apache软件基金会出品开源软件源代码是Java写的 ##安装依赖JDK，保证Java已经安装 Tomcat 安装 Apache Tomcat 官网 Windows平台安装 Linux和Mac平台，下载压缩包解压运行
配置环境变量CATALINA_HOME CATALINA是Tomcat的组成部分，CATALINA这个组件会调用用户的Java代码。在实际部署的某些情况下是可以不配置该环境变量。当一个服务器配置多个Tomcat的时候，这个环境变脸必须配置。

##Tomcat安装过程 ###下载Tomcat 7.0.x 通过官网Tomcat 7 Software Downloads页面，我们可以看到zip包。通过超级链接获取7.0.77版本的zip下载路径为http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-7/v7.0.70/bin/apache-tomcat-7.0.70.zip
如果Linux系统连接网络，则可以通过如下命令进行下载：

wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-7/v7.0.70/bin/apache-tomcat-7.0.70.zip

如果没有联网可以在Windows下载Tomcat，通过FileZilla软件发送安装包到Linux ###解压缩Tomcat Tomcat官网提供了两种压缩包zip和tar.gz方式。
Windows系统可以下载7zip软件或者WinRAR软件进行解压缩。
Linux系统zip方式解压缩命令：

yum install unzip -y unzip apache-tomcat-7.0.70.tar.gz

Linux系统tar.gz方式解压缩命令：

tar xzvf apache-tomcat-7.0.70.tar.gz

###配置CATALINA_HOME环境变量 ####Linux 进入解压缩后的apache-tomcat-7.0.xx的目录，在目录下执行

export CATALINA_HOME=/home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70

通过echo $CATALINA_HOME检查所配置的路径是否正确。

zhanpeng@GE70:~/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70$ echo $CATALINA_HOME /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70

####Windows设置环境变量

set CATALINA_HOME=D:buildtomcatapache-tomcat-7.0.70

检查环境变量

echo %CATALINA_HOME%

####Mac OS X设置环境变量两种配置方式：第一种全局配置，编辑/etc/profile，第二种只应用到当前用户，编辑~/.bash_profile。如果要应用环境变量，则需要使用source /etc/profile或者source ~/.bash_profile进行启用，或者重新登陆用户或者重启计算机。 ##启动Tomcat

*nix平台 $CATALINA_HOME/bin/startup.sh $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh start Windows平台 %CATALINA_HOME%binstartup.bat %CATALINA_HOME%bincatalina.bat start

###演示linux tomcat启动过程 ####1.检查环境变量

zhanpeng@GE70:~/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70$ echo $CATALINA_HOME /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70

####2.修改Tomcat执行权限如果解压缩tomcat这个时候执行，则没有权限

echo $CATALINA_HOME $CATALINA_HOME/bin/startup.sh bash: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/bin/startup.sh: Permission denied

修改权限：

$chmod +x $CATALINA_HOME/bin/*

执行：

$CATALINA_HOME/bin/startup.sh Using CATALINA_BASE: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70 Using CATALINA_HOME: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70 Using CATALINA_TMPDIR: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/temp Using JRE_HOME: /usr Using CLASSPATH: /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/bin/bootstrap.jar:/home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/bin/tomcat-juli.jar Tomcat started.

通过浏览器查看到如下界面：通过浏览器进行查看注意：如果不是本机打开浏览器访问，远程打开Tomcat，注意Linux或者Windows的防火墙配置，开发8080端口（如果修改Tomcat端口请自行注意）。如果对防火墙配置有问题，开发时可以关闭防火墙，进行开发。

##Tomcat资源静态资源动态资源，Servlet课程

##动态资源与静态资源概念 ###目录结构 ###静态资源SoybeanMilk.html

<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title></title> </head> <body> <h1>Soybean Milk</h1> </body> </html>

###动态资源NoodlesServlet.java 手动编译在WEB-INF/classes/com.netease下 idea编译在src/com.netease下编译

package com.netease; import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; import javax.servlet.http.HttpServlet; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; /** * Created by zhanpeng on 16-8-20. */ public class NoodlesServlet extends HttpServlet { protected void doGet(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException { PrintWriter writer = response.getWriter(); String vegetable = request.getParameter("vegetable"); if(vegetable == null) vegetable = "Tomato"; writer.println("<html><body>"); writer.println("<h1> Noodles with " + vegetable + "</h1>"); writer.println("</html></body>"); } }

###添加servlet到web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" version="3.1"> <display-name>Restaurant</display-name> <servlet> <servlet-name>noodles</servlet-name> <servlet-class>com.netease.NoodlesServlet</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>noodles</servlet-name> <url-pattern>/noodles</url-pattern> </servlet-mapping> </web-app>

###编译或者添加tomcat类库运行 ####手动编译

javac -cp /home/zhanpeng/build/tomcat/apache-tomcat-7.0.70/lib/servlet-api.jar WEB-INF/classes/com/netease/NoodlesServlet.java

####添加tomcat类库 ###静态资源

http://localhost:8080/SoybeanMilk.html

不管我们如何加入参数，页面不变
我们事先准备好的，叫做静态资源，静态资源像图片常见的文档。 ###动态资源

http://localhost:8080/noodles

显示Noodles with Tomato

http://localhost:8080/noodles?vegetable=Apple

显示Noodles with Apple
动态页面根据我们参数的不同，会显示不同内容页面。根据不同的请求返回不同结果。

##关闭Tomcat

*nix平台 $CATALINA_HOME/bin/shutdown.sh $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh stop Windows平台 %CATALINA_HOME%binshutdown.bat %CATALINA_HOME%bincatalina.bat stop

#Tomcat的组成、架构与配置部署 ##Tomcat目录结构

bin 目录：用于存放tomcat执行脚本，例如启动关闭，同时还提供脚本依赖的包 conf 目录：放置tomcat配置文件 lib目录：存放tomcat的依赖库，也可以把共同依赖包放到这里 logs 目录：存放log日志 temp 目录：存放临时文件。web应用产生的临时文件 webapps目录：默认的应用部署目录 work目录：tomcat运行的供web应用使用。 LICENSE许可证文件

###bin目录

####启动脚本 JVM启动参数配置：可以使用环境变量

环境变量JAVA_OPTS配置 *常见参数 -server -Xms512m -Xmx512m -server告诉JVM这个是服务，由JVM以server的方式进行优化 -Xms -Xmx是设置JVM的堆大小 -Xms设置初始堆 -Xmx设置堆最大值

export JAVA_OPTS="-server =xms2048m -Xmx2048m" echo $JAVA_OPTS

如果想要永久有效需要写入到~/.bashrc下 ###conf目录最主要的配置文件为server.xml ####server.xml server.xml结构

<?xml version=\'1.0\' encoding=\'utf-8\'?> <Server > <Listener></Listener> <Service name="Catalina"> <Connector></Connector> <Connector></Connector> <Engine> <Host> <Context></Context> </Host> </Engine> </Service> </Server>

Server下面可以有多个Service和多个Connector。一个Service必须有一个Engine，Engine是处理Connector接收到的数据内容。JDK的java由Engine执行。Engine里面有多个Host，Host是虚拟主机，请求加入不同的Host头，跳转到。一个Host可以有多个Context。Context为Web应用。 service我们叫做Container（容器）。整个Server就是Tomcat。

Connector Coyote 默认使用BIO Connector，使用Java IO进行处理，阻塞式IO Container Catalina实现容器的组件 Servlet课程

##请求处理流程浏览器发送请求，由Connector接收处理socket数据信息。Container根据Connector解析内容生成具体的响应。

#Tomcat的Connector及线程池配置 ##Connector参数配置

port端口号 address配置Connector监听哪几个IP地址的响应 protocol默认为protocol="HTTP/1.1"，涉及调优才进行调整 connectionTimeout服务端当连接占用不发送请求的关闭时间，单位ms acceptCount指系统繁忙，如果没有空闲线程，则配置队列长队，默认值为100。如果超过承载数则拒绝连接（没有在默认文档中找到） maxConnections默认最大连接数，当使用的是默认的BIO Connector时，最大连接数是和线程池最大值。为-1时，不限制连接。 ##线程池事先创建一定数据的线程，当有任务时，从线程池中取出，当用完后在释放回连接池内。最小空闲线程数minSpareThreads 最大线程数maxThreads 当请求处理数小于最小空闲线程数时，使用最小空闲线程。当超过时，动态增加线程数据直到到达最大线程数。当请求处理结束，自动释放资源，则称弹性线程池。Tomcat使用的就是弹性线程池。
##配置修改apache-tomcat-x.0.xx/conf/server.xml 修改默认端口和过期时间

默认没有配置线程池，配置中被注释掉了

应用Connector应用Executor，注意要和Executor name相同

重启Tomcat，查看效果。命令查看请求：

curl http://localhost:8080/noodles <html><body> <h1> Noodles with Tomato</h1> </html></body>

命令占用请求：
客户端0：

telnet localhost 8181 GET /noodles HTTP/1.1

客户端1：

telnet localhost 8181 GET /noodles HTTP/1.1

当线程池为1时，客户端0阻塞线程，则客户端1都无法获取结果；客户端0结束，客户端1也会执行完成。 ##线程池配置 *Executor配置线程池

minSpareThreads maxThreads Connector配置线程池制定依赖的线程池配置直接制定线程池配置参数 minSpareThreads、maxThreads 当Connector及配置Executor也配置线程池参数，则使用Executor配置。

#Tomcat日志配置与war包部署 ##Tomcat日志服务发生中断，则需要知道

日志的作用 Tomcat运行情况获知调试利器 Tomcat日志分类系统运行日志 - 捕获Tomcat系统错误访问日志 - 记录用户请求的访问，根据日志统计一共有多少次请求应用日志 - 程序日志

###访问日志配置文件server.xml

<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs" prefix="localhost_access_log." suffix=".txt" pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />

###修改日志文件命名 ####日志实现AccessLogValve ####direcory Valve的directory日志存放目录 ####pattern prefix日志文件的前缀 ####suffix suffix日志文件的后缀 ####pattern pattern指日志的格式。
pattern内%r指HTTP 请求行；%s HTTP相应号；%t访问时间；%m请求方法，%a请求的IP地址；%s用户响应码；%b服务端下发多少字节；%{User-Agent}i指User-Agent；"；

###日志文件切割

fileDateFormat="yyyy-MM-dd.HH." #按照参数进行切割 rotatable="true" #是否切分

修改后的日志配置

重启Tomcat后，产生日志文件hava_access_log.2016-08-20.14.35.log，Chrome访问内容为：

method: GET,client ip: 127.0.0.1,time: [20/Aug/2016:14:36:30 +0800],"GET / HTTP/1.1" statusCode: 200,byteSent: 11418,User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/50.0.2661.86 Safari/537.36

curl访问内容为：

method: GET,client ip: 127.0.0.1,time: [20/Aug/2016:14:37:43 +0800],"GET / HTTP/1.1" statusCode: 200,byteSent: 11418,User-Agent: curl/7.35.0

##Tomcat文档 Tomcat 7 文档

##Tomcat部署Web应用

Web应用程序结构 Servlet课程手动部署打war包，Web应用打war包，方便程序共享 ###手动打包在idea的输出目录out内，可以看到war_exploded目录，通过jar cvf package.war .进行打包

jar cvf Restaurant.war . added manifest adding: SoybeanMilk.html(in = 143) (out= 110)(deflated 23%) adding: index.jsp(in = 295) (out= 224)(deflated 24%) adding: WEB-INF/(in = 0) (out= 0)(stored 0%) adding: WEB-INF/classes/(in = 0) (out= 0)(stored 0%) adding: WEB-INF/classes/com/(in = 0) (out= 0)(stored 0%) adding: WEB-INF/classes/com/netease/(in = 0) (out= 0)(stored 0%) adding: WEB-INF/classes/com/netease/NoodlesServlet.class(in = 1371) (out= 687)(deflated 49%) adding: WEB-INF/web.xml(in = 632) (out= 270)(deflated 57%) zhanpeng@GE70:~/Workspace/J2ee/TomcatStudy/out/artifacts/TomcatStudy_war_exploded$

注意：这种方式会把隐藏文件也打包到war包内。把war包放到webapps目录下，可以直接访问。Tomcat会自动解压缩war包内容。 #附录 ##Tomcat FAQ ###Q：Tomcat使用哪个版本的？
A: 目前Tomcat最新开发版是9.0.x，最新稳定版是8.0.x，一般在生产环境使用比较多的版本还是7.0.x。本微专业选择的Tomcat版本是7.0.x。更新的版本之间不过是实现了更多的一些新特性，我们的微专业中并没有涉及到这些新特性，因此7.0.x是足够的

###Q: 我在Windows下，Tomcat怎么安装以及使用？
A:

因为Java是跨平台的，因此，在Windows下一样可以使用视频中讲述的方式进行安装，然后通过命令行的方式来启动停止Tomcat 针对于Windows，Tomcat还提供了更简单的方式，大家可以直接下载Tomcat的Windows Installer，http://tomcat.apache.org/download-70.cgi，在这个页面上下载Windows Service Installer这个，然后直接双击安装就好了，同时这个Installer还为大家提供了一个图形界面的工具，可以完成Tomcat的配置、启动以及停止在Windows vista以后的Windows版本中，由于增加了UAC，因此在双击Tomcat的安装文件的时候，可能需要提供管理员权限，具体操作为右键，选择使用管理员权限运行

###Q: 我完全不会Linux，在windows下，跟老师的演示环境不一样，怎么办？
A:

Java语言是跨平台的，Tomcat也是跨平台的，无论是在windows，还是在Linux下，他们的使用方法，命令行参数含义等等都是一致的即使是在linux操作，也无非是建立新文件，建立文件夹，手写点代码而已，使用的都是一些简单的命令。在Windows下一样可以使用鼠标点击完成建立新文件，建立文件夹等操作，你可以使用记事本，notepad++等等，任意一款编辑器写代码。对于Tomcat的启动停止，一样可以不用命令行，Windows提供了通过Windows Service Installer进行安装的方式，可以通过图形界面进行Tomcat的启动停止操作建议大家稍微学习一点Linux操作，这是作为一个服务端开发者的基本技能，任何知识都是从不会到会的

###Q: 我都跟老师做的一样，为什么出错了？
A: 当大家遇到错误的时候，希望能按下面给出的步骤进行排查

作为初学者，大家最常遇到的问题就是拼写错误，因此首先检查有没有出现拼写错误。如果没查出来错误，先尝试去理解报错来的错误信息，一般情况下，错误信息中都会给出解决建议借助搜索引擎，贴出报错信息，搜索解决方案，stackoverflow之类的网站上，往往就有你要的解决方案实在搞不定，到论坛上看看有没有同学已经遇到了类似的问题，并且已经有了解决方案到论坛发帖，或直接通过邮件等方式将问题发给老师在实际工作中，遇到问题解决问题是一个比较重要的能力。因此在学习过程中，就要有意识地去提高自己这方面的能力。我们不希望大家一旦遇到问题就立即提问，因为在实际工作中，你的提问是不会有人给你回答的。大家可以先尝试解决，在尝试解决问题的过程中，往往大家也能学到一些其他方面的知识。当实在搞不定的时候，再告诉老师，我们会在第一时间为大家解答。

###Q: 通过一些书和其他教程，我学会了在eclipse中直接创建一个Web项目，跟这里纯手动创建一个web项目相比有一些疑问：

eclipse 默认创建tomcat7的项目里面并没有web.xml文件，那么tomcat是如何找到相关servlet的? 通过eclipse创建的项目中会有一个叫WebContent的目录，这个和我们纯手动创建的Restaurant项目有何不同? 为什么将eclipse创建的项目手动拷贝到tomcat7.0.x下webapps目录下，启动后无法访问里面的servlet？我应该如何访问这个servlet?

eclipse 默认创建tomcat7的项目里面并没有web.xml文件，那么tomcat是如何找到相关servlet的？如果没有servlet，仅仅是jsp加上静态文件的话，web.xml是可以省略的即使生成了servlet，在新的servlet规范里面，也支持了使用Annotation的方式来配置servlet，跟使用web.xml的方式是等价的你看一下生成的类上面应该有 @WebServlet 的定义

通过eclipse创建的项目中会有一个叫WebContent的目录，这个和我们手动创建的Restaurant项目有何不同？源码层面的文件结构可以千差万别，但是最终部署的时候，项目文件结构必须满足servlet规范。只是eclipse默认创建的项目是这样做的而已，eclipse默认创建的项目跟我们手动创建的Restaurant项目没有啥本质不同。后面我们还会讲到Maven，让Maven来管理我们的Web项目，他们最终编译打包后的文件结构是一样的。

为什么将eclipse创建的项目手动拷到tomcat7.0.65下webapps目录下，启动后无法访问里面的servlet 我应该如何访问这个servlet？估计你是搞混了源码跟编译打包后的二进制。你把eclipse创建的项目编译后打成一个war包，然后把这个war包放到webapps目录下，就可以跑了另外，war包本身是一个zip格式的压缩包，你可以把它解压开，然后看一下里面的内容，以及里面的文件结构，跟我们Restaurant的文件结构一定是一致的，所有这一切工作都是eclipse在背后默默帮你完成了我们在Restaurant里面，只是把这一切都纯手动化了，为了是让大家真正地明白一个Web项目在部署的时候长什么样子，而不是简单地告诉你怎样在IDE里面做

###Q: 我使用了网易蜂巢提供的Java Web镜像，里面的安装的tomcat7的目录结构怎么找不到？ A: 我们在网易蜂巢提供的Java Web镜像，其是一个Debian系统，里面的tomcat7是使用包管理工具apt-get/aptitude 进行安装管理的。Debian在打包tomcat7的时候，遵循了其系统的管理，那就是对任何一个软件，其不同的功能的文件会分到不同的目录中，对于tomcat7,具体对应如下:
bin -> /usr/share/tomcat7/bin
lib -> /usr/share/tomcat7/lib
conf -> /var/lib/tomcat7/conf
webapps -> /var/lib/tomcat7/webapps
logs -> /var/lib/tomcat7/logs
work -> /var/lib/tomcat7/work

对于启动/停止 tomcat，请直接使用已经封装好的服务方式，使用的命令为

service tomcat7 start service tomcat7 stop

想看运行状态，可以使用命令

service tomcat7 status

###Q: 我运行Tomcat报错，Class com.netease.NoodlesServlet is not a Servlet，怎么办？ A: 很多同学会纳闷，我的类明明是从HttpServlet继承下来的，怎么就不是Servlet了。这个是因为JVM在确定一个类的时候，不仅仅根据这个类的名字，还有加载这个类的类加载器，只有这两个都一致的时候，才认为是同一个类。由于在JVM在不同的加载阶段使用不同的类加载器，Tomcat内部也实现了自己的类加载器，造成这个问题的原因就是类加载器冲突造成的。解决方案如下：

确认一下在pom.xml配置的javax.servlet-api这个依赖的scope是provided 确认没有把servlet-api.jar 这个文件放到 java的 lib/ext目录下，如果有放置，删除掉确认一下有没有配CLASSPATH环境变量，并且CLASSPATH中有指向servlet-api.jar这个文件。如果有配置，清除掉由于这类错误还有依赖版本不统一，原来安装的一些软件遗留等原因造成，虽然表现出来的症状一样，但是实际情况可能比上面说出来的情况还要多一些。在搞不定的时候，可以尝试重装大法，重装你的JDK 关于类加载器以及Java的一些路径的知识，可以参考这篇文章http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-classpath-windows/，里面有一句话“强烈建议您在编译和运行时总是显式地指定类路径”，这个也是为什么在演示编译的时候，是通过指定-cp（与-classpath等价）参数，而不是通过其他方式，引入对servlet-api.jar的依赖