Tomcat服务的安装配置和使用

本文在介绍关于Tomcat服务的安装配置和使用的基础上，重点探讨了其具体步骤，步骤简单易上手操作，文章内容步步紧凑，希望大家根据这篇文章可以有所收获。

jdk安装

jdk下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

1）解压并配置环境变量
#cd /usr/local/src/
#tar xf jdk-8u231-linux-x64.tar.gz
#ln -s jdk1.8.0_231/ jdk
#cat > /etc/profile.d/jdk.sh << EOF
export JAVA_HOME=/usr/local/src/jdk
export CLASSPATH=.:\$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar:\$JAVA_HOME/lib/dt.jar:\$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export PATH=\$PATH:\$JAVA_HOME/bin
EOF
#source /etc/profile.d/jdk.sh

2）查看jdk版本
#java -version
java version "1.8.0_231"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_231-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.231-b11, mixed mode)

tomcat安装

安装包下载地址：https://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-8/v8.5.42/bin/apache-tomcat-8.5.42.tar.gz

1）解压并为Tomcat做软连接
#cd /usr/local/src/
#tar xf apache-tomcat-8.5.42.tar.gz
#ln -s apache-tomcat-8.5.42 tomcat

2）启动和查看Tomcat状态
#cd tomcat/bin/
#./startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/src/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/src/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/src/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/src/jdk
Using CLASSPATH:       /usr/local/src/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/src/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
#ps -ef |grep tomcat|grep -v grep
root       6377      1  2 21:19 pts/0    00:00:05 /usr/local/src/jdk/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/src/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048 -Djava.protocol.handler.pkgs=org.apache.catalina.webresources -Dorg.apache.catalina.security.SecurityListener.UMASK=0027 -Dignore.endorsed.dirs= -classpath /usr/local/src/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/src/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/usr/local/src/tomcat -Dcatalina.home=/usr/local/src/tomcat -Djava.io.tmpdir=/usr/local/src/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

上面的操作，启动身份是root，如果要使用普通用户启动可以使用下面的这种方法
#useradd -r java
#chown -R java.java /usr/local/src/tomcat/
#su - java -c '/usr/local/src/tomcat/bin/startup.sh'
su: warning: cannot change directory to /home/java: No such file or directory
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/src/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/src/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/src/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/src/jdk
Using CLASSPATH:       /usr/local/src/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/src/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
#ps aux |grep tomcat|grep -v grep
java       6529  4.5  4.7 2995916 87744 ?       Sl   21:25   0:02 /usr/local/src/jdk/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/src/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048 -Djava.protocol.handler.pkgs=org.apache.catalina.webresources -Dorg.apache.catalina.security.SecurityListener.UMASK=0027 -Dignore.endorsed.dirs= -classpath /usr/local/src/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/src/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/usr/local/src/tomcat -Dcatalina.home=/usr/local/src/tomcat -Djava.io.tmpdir=/usr/local/src/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

使用systemd管理Tomcat服务

1.首先，需要为tomcat配置pid
#sed -i '/[ -z "\$CATALINA_BASE" ] && CATALINA_BASE="\$CATALINA_HOME"/a\CATALINA_PID="$CATALINA_BASE/tomcat.pid"' /usr/local/src/tomcat/bin/catalina.sh
配置后结果如下
141 # Copy CATALINA_BASE from CATALINA_HOME if not already set
142 [ -z "$CATALINA_BASE" ] && CATALINA_BASE="$CATALINA_HOME"
143 CATALINA_PID="$CATALINA_BASE/tomcat.pid" # 设置pid。一定要加在CATALINA_BASE定义后面，要不然pid会生成到/下面

2.创建服务脚本
#cat > /usr/lib/systemd/system/tomcat.service << EOF
[Unit]
Description=Apache Tomcat Web Application Container
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=forking
Environment="JAVA_HOME=/usr/local/src/jdk"
PIDFile=/usr/local/src/tomcat/tomcat.pid
ExecStart=/usr/local/src/tomcat/bin/startup.sh
ExecReload=/bin/kill -s HUP \$MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT \$MAINPID
PrivateTmp=true
SuccessExitStatus=143                                                   

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

3.启动Tomcat并设置为开机自启动，和查看状态
#systemctl enable --now tomcat && systemctl status tomcat
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/tomcat.service to /usr/lib/systemd/system/tomcat.service.
● tomcat.service - Apache Tomcat Web Application Container
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/tomcat.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Wed 2020-01-15 17:23:21 CST; 7ms ago
  Process: 9615 ExecStart=/usr/local/src/tomcat/bin/startup.sh (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 9623 (java)
   CGroup: /system.slice/tomcat.service
           └─9623 /usr/local/src/jdk/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/src/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli....

Jan 15 17:23:21 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Starting Apache Tomcat Web Application Container...
Jan 15 17:23:21 CentOS7-01.localdomain startup.sh[9615]: Tomcat started.
Jan 15 17:23:21 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Started Apache Tomcat Web Application Container.

使用systemd管理Tomcat服务遇到的问题及解决办法

1.执行systemctl start tomcat命令
#systemctl start tomcat
Job for tomcat.service failed because the control process exited with error code. See "systemctl status tomcat.service" and "journalctl -xe" for details.
#journalctl -xe
......
startup.sh[10247]: Neither the JAVA_HOME nor the JRE_HOME environment variable is defined
startup.sh[10247]: At least one of these environment variable is needed to run this program
......
如果在tomcat的service文件中没有设置jdk的环境变量，就会在启动tomcat的时候报错，产生以上的错误信息，为解决此问题，需要在service文件中添加如下配置
[Service]
Environment="JAVA_HOME=/usr/local/src/jdk"
注：就算在/etc/profile.d/目录下单独配置了jdk环境变量，对于使用systemd管理tomcat服务也是无效的，所有需要在tomcat的service文件中配置。

2.执行systemctl stop tomcat命令
#systemctl stop tomcat
#systemctl status tomcat
● tomcat.service - Apache Tomcat Web Application Container
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/tomcat.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: failed (Result: exit-code) since Wed 2020-01-15 19:17:27 CST; 2min 21s ago
  Process: 10635 ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 10574 ExecStart=/usr/local/src/tomcat/bin/startup.sh (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 10582 (code=exited, status=143)

Jan 15 19:17:19 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Starting Apache Tomcat Web Application Container...
Jan 15 19:17:19 CentOS7-01.localdomain startup.sh[10574]: Tomcat started.
Jan 15 19:17:19 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Started Apache Tomcat Web Application Container.
Jan 15 19:17:27 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Stopping Apache Tomcat Web Application Container...
Jan 15 19:17:27 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: tomcat.service: main process exited, code=exited, status=143/n/a
Jan 15 19:17:27 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Stopped Apache Tomcat Web Application Container.
Jan 15 19:17:27 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: Unit tomcat.service entered failed state.
Jan 15 19:17:27 CentOS7-01.localdomain systemd[1]: tomcat.service failed.

停止tomcat的时候并没有报错，但是查看tomcat的status时，发现tomcat服务进入了失败的状态，为解决此问题，需要在tomcat的service中添加如下配置
[Service]
SuccessExitStatus=143

参考文档：https://stackoverflow.com/questions/40331741/systemd-tomcat-service-failed-with-no-errors

目录结构

配置文件

组件分类

内部组成结构

由上述组件就构成了Tomcat，如下图

核心组件说明

• Tomcat启动一个Server进程。可以启动多个Server，但一般只启动一个
• 创建一个Service提供服务。可以创建多个Service，但一般也只创建一个
  • 每个Service中，是Engine和其连接器Connector的关联配置
• 可以为这个Server提供多个连接器Connector，这些Connector使用了不同的协议，绑定了不同的端口。其作用就是处理来自客户端的不同的连接请求或响应
• Service内部还定义了Engine，引擎才是真正的处理请求的入口，其内部定义多个虚拟主机Host
  • Engine对请求头做了分析，将请求发送给相应的虚拟主机
  • 如果没有匹配，数据就发往Engine上的defaultHost缺省虚拟主机
  • Engine上的缺省虚拟主机可以修改
• Host定义虚拟主机，虚拟主机有name名称，通过名称匹配
• Context定义应用程序单独的路径映射和配置

Tomcat处理请求的流程

假设来自客户的请求为：http://localhost:8080/test/index.jsp
  1）浏览器端的请求被发送到服务端端口8080，Tomcat进程监听在此端口上。通过侦听的HTTP/1.1 Connector获得此请求。                  
  2）Connector把该请求交给它所在的Service的Engine来处理，并等待Engine的响应
  3）Engine获得请求localhost:8080/test/index.jsp，匹配它所有虚拟主机Host
  4）Engine匹配到名为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/test/index.jsp，匹配它所拥有的所有Context
  6）Host匹配到路径为/test的Context
  7）path=/test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类构造HttpServletRequest对象和HttpServletResponse对象，作为参数调用JspServlet的doGet或doPost方法。
  9）Context把执行完了之后的HttpServletResponse对象返回给Host
  10）Host把HttpServletResponse对象返回给Engine
  11）Engine把HttpServletResponse对象返回给Connector
  12）Connector把HttpServletResponse对象返回给浏览器端

应用部署

根目录

Tomcat中默认网站根目录是CATALINA_BASE/webapps/，在Tomcat的webapps目录中，有个非常特殊的目录ROOT，它就是网站默认根目录。
每一个虚拟主机的目录都可以使用appBase配置自己的站点目录，里面都可以使用ROOT目录作为主站目录。

JSP WebApp目录结构

主页配置：一般指定为index.jsp或index.html
WEB-INF/：当前WebApp的私有资源路径，通常存储当前应用使用的web.xml和context.xml配置文件
META-INF/：类似于WEB-INF
classes/：类文件，当前webapp需要的类
lib/：当前应用依赖的jar包

更改默认主页文件

默认情况下，访问Tomcat的主页，返回的内容是CATALINA_BASE/webapps/ROOT/index.jsp文件提供的，这里将在CATALINA_BASE/webapps/ROOT/下添加一个index.html文件，内容如下
#cat /usr/local/src/tomcat/webapps/ROOT/index.html 
tomcat index.html
添加完该文件内容后再访问Tomcat默认页，返回结果如下
#curl localhost:8080
tomcat index.html

产生上面结果的原因是CATALINA_BASE/conf/web.xml文件中的<welcome-file-list>标签内容（默认页）所导致的，复制到CATALINA_BASE/webapps/ROOT/WEB-INF/web.xml中，如下

<?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"
  metadata-complete="true">

  <display-name>Welcome to Tomcat</display-name>
  <description>
     Welcome to Tomcat
  </description>

   <welcome-file-list>
        <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
        <welcome-file>index.htm</welcome-file>
        <welcome-file>index.html</welcome-file>
    </welcome-file-list>

</web-app>

配置修改后，再次访问首页，结果如下图

从上面的验证结果可以发现，Tomcat的默认页访问顺序是从上往下依次匹配的

webapp归档格式

.war：WebApp打包
.jar：EJB类打包文件
.rar：资源适配器类打包文件
.ear：企业级WebApp打包

传统应用开发测试后，通常打包为war格式，这种文件部署到了Tomcat的webapps下，还可以自动展开。

部署Deploy

• 部署：将webapp的源文件放置到目标目录，通过web.xml和context.xml文件中配置的路径就可以访问该webapp，通过类加载器加载其特有的类和依赖的类到JVM上。
  • 自动部署Auto Deploy：Tomcat发现多了这个应用就把它加载并启动起来
  • 手动部署
  • 冷部署：将webapp放到指定目录，才去启动Tomcat
  • 热部署：Tomcat服务不停止，需要依赖manager、ant脚本、tcd（tomcat client
    deployer）等工具
• 反部署undeploy：停止webapp的运行，并从JVM上清除已经加载的类，从Tomcat应用目录中移除部署的文件
• 启动start：是webapp能够访问
• 停止stop：webapp不能访问，不能提供服务，但是JVM并不清除它

实验

1 添加一个test.jsp文件

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>jsp例子</title>
</head>
<body>
后面的内容是服务器端动态生成字符串，最后拼接在一起
<%
out.println("hello jsp");
%>
<br>
<%=request.getRequestURL()%>
</body>
</html>

把test.jsp放到ROOT下去，然后访问http://YourIP:8080/test.jsp
立即可以看到，这是通过路径映射找到相应的test.jsp后，转换成test_jsp.java，再编译成test_jsp.class

CATALINA_BASE/work/Catalina/localhost/ROOT/org/apache/jsp/ 目录下有转换后的文件

2 添加一个应用

模拟部署一个应用

常见开发项目目录组成结构
#mkdir projects/myapp/{WEB-INF,classes,lib} -p
#tree projects/
projects/
└── myapp
    ├── classes
    ├── lib
    └── WEB-INF

4 directories, 0 files

常见应用首页，内容就用上面的test.jsp
#cp webapps/ROOT/test.jsp projects/myapp/index.jsp

复制项目目录到webapps目录下去
#cp -r projects/myapp/ /usr/local/src/tomcat/webapps/

访问测试http://YourIP:8080/myapp

主配置文件详解

CATALINA_BASE/conf/server.xml

1）8005端口

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

该端口是Tomcat的管理端口，默认监听在127.0.0.1上。SHUTDOWN这个字符串接收到后就会关闭此Server。

#ss -nlt|grep 8080
LISTEN     0      100       [::]:8080                  [::]:*  
#telnet 127.0.0.1 8005
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
SHUTDOWN
Connection closed by foreign host.

这个管理功能建议禁用，将SHUTDOWN改为一串猜不出来的字符串，例如
<Server port="8005" shutdown="4dbbcd8bf182d05bed2b5ef419397b0d">

2）用户认证

CATALINA_BASE/conf/tomcat-users.xml

如果想要使用Manager App，需要一个角色manager-gui，在CATALINA_BASE/conf/tomcat-users.xml配置文件中添加，如下
<tomcat-users xmlns="http://tomcat.apache.org/xml"
              xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
              xsi:schemaLocation="http://tomcat.apache.org/xml tomcat-users.xsd"
              version="1.0">
  <role rolename="manager-gui"/>
  <user username="test" password="test" roles="manager-gui"/>
</tomcat-users>

Tomcat启动加载后，这些内容是常驻内存的。如果配置了新的用户，需要重启Tomcat。访问Manager App

访问manager的时候告诉403，提示中告诉去manager的context.xml中修改，文件路径CATALINA_BASE/webapps/manager/META-INF/context.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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>
从配置文件中可以看到allow后面的正则表达式写的是只允许本地访问，但我当前的地址是192.168段的，所有需要添加正则表达式以支持访问，配置后如下
allow="127\.\d+\.\d+\.\d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1|192\.168\.\d+\.\d+"

重启后再次访问测试

3）Service

<Service name="Catalina">

一般情况下，一个Server实例配置一个Service，name属性相当于该Service的ID。

4）连接器配置

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

redirectPort，如果访问HTTPS协议，自动转向这个连接器。但大多数时候，Tomcat并不会开启HTTPS，因为Tomcat往往部署在内部，HTTPS性能较差。

5）引擎配置

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">

defaultHost指向内部定义某虚拟主机。缺省虚拟主机可以改动，默认localhost。

6) 虚拟主机配置

<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">

配置说明：
name #必须是主机名，用主机名来匹配。
appBase #当前主机的网页根目录，是相对于CATALINA_HOME，也可以使用绝对路径
unpackWARs #是否自动解压war格式
autoDeploy #热部署，自动加载并运行应用

虚拟主机配置实验

尝试再配置一个虚拟主机，并将myapp部署到/data/webapps目录下

<Host name="www.hechunping.com" appBase="/data/webapps/" unpackWARs="true"
autoDeploy="false" />

#mkdir /data/webapps -p
#cp -r projects/myapp/ /data/webapps/ROOT
刚才在虚拟主机中主机名定义www.hechunping.com，所有需要在宿主机的hosts文件中添加域名解析

访问测试

Context配置

Context作用

• 路径映射
• 应用独立配置，例如单独配置应用日志、单独配置应用访问控制

<Context path="/test" docBase="/data/test" reloadable="false" />

配置说明：
path #指的是访问的路径
docBase #可以是绝对路径，也可以是相对路径（相对于Host的appBase）
reloadable #true表示如果WEB-INF/classes或META-INF/lib目录下.class文件有改动，就会将WEB应用重新加载，性能消耗很大。生产环境中，会使用false来禁用。

将projects/myapp下的项目文件复制到/data/下
#cp -r projects/myapp/ /data/myapp_v1
#cd /data/
#ln -s myapp_v1/ test

在Tomcat的主配置文件server.xml中添加如下内容
<Host name="www.hechunping.com"  appBase="/data/webapps"                          unpackWARs="true" autoDeploy="true">
  <Context path="/test" docBase="/data/test" reloadable="false" />
</Host>

访问测试http://www.hechunping.com:8080/test/

注意：这里特别使用了软链接，原因就是以后版本升级，需要将软链接指向myapp_v2，重启Tomcat。如果新版上线后，出现问题，重新修改软链接到上一个版本的目录，并重启，就可以实现回滚。

关于Tomcat服务的安装配置和使用就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。