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Tomcat的性能优化点

飞熊 • • 后端漫谈 • 阅读 141

生活中，最使人疲惫的往往不是道路的遥远，而是心中的郁闷;最使人痛苦的往往不是生活的不幸，而是希望的破灭;最使人颓废的往往不是前途的坎坷，而是自信的丧失;最使人绝望的往往不是挫折的打击，而是心灵的死亡。所以我们要有自己的梦想，让梦想的星光指引着我们走出落漠，走出惆怅，带着我们走进自己的理想。

导读：本篇文章讲解 Tomcat的性能优化点，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com，来源：原文

Tomcat的性能优化点

开启Tomcat管理界面

修改tomcat\conf\tomcat-users.xml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"/>

注意：Tomcat9还需要修改tomcat\webapps\manager\META-INF\context.xml，注释value标签内容

<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\.CsrfPreventionFilter\$LruCache(?:\$1)?|java\.util\.(?:Linked)?HashMap"/>
</Context>

启动Tomcat访问Server Status，输入配置的用户名、密码进行登录
在这里插入图片描述

禁用AJP协议

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。

AJP协议在Tomcat8.5.51之前默认是开启的，后续版都是禁用的。

在这里插入图片描述
现在企业级主要使用Nginx+tomcat的架构，用不着AJP协议，所以可以把AJP连接器禁用，否则占用相应资源。可以使用JDK自带工具jvisualvm查看Ajp线程资源占用。
在这里插入图片描述
修改conf/server.xml，禁用AJP服务

 <!-- <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> -->

启用线程池

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。

修改conf/server.xml，打开Executor注释，同时Connector使用executor属性指向执行器

  <!--注释没打开的情况下默认10个线程，最小10，最大200--> 
    <!-- <Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
        maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>  -->
  
    <Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
        maxThreads="300" minSpareThreads="20"/>

    <!-- <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" /> -->

    <!-- A "Connector" using the shared thread pool-->
    
    <Connector executor="tomcatThreadPool"
               port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

name： 执行器名称

maxThreads：最大并发数，默认设置 200，一般建议在 500 ~ 1000，需结合硬件压测配置

namePrefix: 指定线程前缀名称

minSpareThreads：初始化时创建的线程数，默认设置 25

maxQueueSize：最大的等待队列数，超过则拒绝请求

使用jvisualvm工具查看
在这里插入图片描述

修改运行模式

Tomcat有4种运行模式

BIO：传统Java I/O操作，同步且阻塞IO

NIO：同步阻塞或同步非阻塞IO，是一种新的I/O操作方式

AIO/NIO2：异步非阻塞IO

APR: 安装困难，是从操作系统级别来解决异步的IO问题
	 Tomcat以JNI的形式调用Apache HTTP服务器的核心动态链接库来处理文件读取或网络传输操作，从而大大地提高Tomcat对静态文件的处理性能。

BIO性能低下，没有经过任何优化处理，Tomcat8.5开始已经舍弃了BIO模式，默认NIO模式。
在这里插入图片描述

NIO是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作，有比传统I/O操作(BIO)更好的并发运行性能。

NIO2异步的本质是数据从内核态到用户态这个过程是异步的，且该过程是可以分割的。

NIO中这个过程必须完成了才能执行下个请求，而NIO2不必等这个过程完成就可以执行下个请求，因此NIO2性能比NIO更高。

设置NIO2模式

    <!-- <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" /> -->

        <Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

在这里插入图片描述

APR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。

APR模式启动比较复杂，需要额外安装相关软件(安装gcc， expat-devel，perl-5，apr，apr-util，openssl，tomcat-native等)。

修改catalina.sh脚本文件，使tomcat支持apr配置apr库文件

# Register custom URL handlers
# Do this here so custom URL handles (specifically 'war:...') can be used in the security policy
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Djava.protocol.handler.pkgs=org.apache.catalina.webresources"
# 指向apr安装的lib目录
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Djava.library.path=/usr/local/apr/lib"

# Set juli LogManager config file if it is present and an override has not been issued

设置APR模式

  <Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

在这里插入图片描述

调整Tomcat相关JVM参数

修改catalina.sh脚本

设置串行垃圾回收器

年轻代、老年代均使用串行收集器，初始堆内存64M，最大堆内存512M，打印gc时间戳等信息，生成gc日志文件

JAVA_OPTS="-XX:+UseSerialGC -Xms64m -Xmx512m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX: +PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../logs/gc.log"

设置并行垃圾回收器

年轻代、老年代均使用并行垃圾收集器，初始堆内存64M，最大堆内存512M，打印gc时间戳等信息，生成gc日志文件

JAVA_OPTS="-XX:+UseParallelGC 
-XX:+UseParallelOldGC -Xms64m -Xmx512m 
-XX:+PrintGCDetails -XX :+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:../logs/gc.log"

GC日志分析对比

访问https://gceasy.io/进行GC日志在线分析，分别上传gc.log进行对比分析

结论：并行垃圾收集器平均执行时间减少，吞吐量增加，异常率减少，总体性能有提高

调整年轻代大小

年轻代、老年代均使用并行垃圾收集器，增加初始化堆内存和最大堆内存，分别设置为128m和1024m，打印gc时间戳等信息，生成gc日志文件

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"

上传gc.log进行分析，结论：发现性能再一次的得到提升

设置G1垃圾回收器(Jdk9之后默认G1)

年轻代、老年代均使用G1垃圾收集器，设置最大停顿时间100毫秒，初始堆内存128M，最大堆内存1024M，打印gc时间戳等信息，生成gc日志文件

JAVA_OPTS="-XX:+UseG1GC -Xms128m -Xmx1024m 
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+Pr intGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC 
‐XX:MaxGCPauseMillis=100
-Xloggc:../logs/gc.log"

上传gc.log进行分析，结论：总体性能再一次得到了提升

压缩属性设置

http响应头中压缩相关属性

1.传输内容编码：Content-Encoding

内容编码，数据在服务器端经过怎样的编码处理，然后客户端以怎么的编码来反向处理，以得到原始的内容

内容编码主要是指压缩编码，即服务器端压缩，客户端解压缩。 参考值：gzip,compress,deflate和identity

通常压缩方式都是gzip格式，当选择gzip的时候，整个html文本会被进行一次gzip格式的压缩

2.传输数据编码：Transfer-Encoding

数据编码，表示数据在网络传输当中，使用怎么样的保证方式来保证数据是安全成功地传输处理。

可以可以是分段传输，也可以是不分段，直接使用原数据进行传输。 有效的值为：chunked和Identity

3.传输内容格式：Content-Type

内容格式，接收的数据最终是以何种的形式显示在浏览器中

额外支持可选参数charset，即实际内容的字符集。通过字符集，客户端可以对数据进行解编码，以最终显示可以看得懂的文字

sendfile

sendfile是linux系统中一项优化技术，用以发送文件和网络通信时，减少用户态空间与磁盘倒换数据，而直接在内核级做数据拷贝。

Tomcat中基于在不同的通道中有不同的实现，配置也不尽相同，但实际上都是底层操作系统的SendFile的系统调用。

useSendfile属性在NIO通道中默认打开。

compression压缩属性设置

usesendfile和compression属性必须同时设置，且互斥

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443"
			   usesendfile="false"
			   compression="on"
			   />

远程jmx监控查Tomcat

配置catalina.sh

CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -Djava.rmi.server.hostname=112.74.X.X -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999  -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

JMeter压力测试

JMeter是一款开源性能测试工具。

BadBoy

BadBoy是一款免费WEB自动化测试工具，其实就是一个浏览器模拟工具，具有录制和回放功能，支持对录制出来的脚本进行调试。同时支持捕获表单数据的功能，所以能够进行自动化测试。但目前用的多的是用来进行脚本录制，BadBoy支持将脚本导出为JMeter脚本。

JMeter录制脚本有多种方法，其中最常见的方法是用第三方工具badboy录制，另外还有JMeter自身设置（Http代理服务器+IE浏览器设置）来录制脚本，但用的多就是通过Badboy进行录制。

BadBoy脚本录制与使用
在这里插入图片描述
操作录制好后，点击File->Export to JMeter，保存为JMeter脚本。
在这里插入图片描述
JMeter打开BadBoy录制脚本
在这里插入图片描述
启动执行，后台得到相应请求结果
在这里插入图片描述
自建测试计划

新建测试计划，在该计划下新建线程组

在线程组下添加取样器---HTTP请求

在这里插入图片描述

在线程组下添加监听器---聚合报告

在这里插入图片描述

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文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/136990.html

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