優化tomcat配置(從記憶體、併發、快取4個方面)

Tomcat在各位JavaWeb從業者常常就是預設的開發環境，但是Tomcat的預設配置作為生產環境，尤其是記憶體和執行緒的配置，預設都很低，容易成為效能瓶頸.

幸好Tomcat還有很多的提升空間.下文介紹一下Tomcat優化,可以分為記憶體,執行緒,IO.

一:Tomcat記憶體優化,啟動時告訴JVM我要一塊大記憶體(調優記憶體是最直接的方式)

Windows 下的catalina.bat

Linux 下的catalina.sh 如:

JAVA_OPTS='-Xms256m -Xmx512m'

-Xms<size> JVM初始化堆的大小

-Xmx<size> JVM堆的最大值實際引數大小根據伺服器配置或者專案具體設定.

二:Tomcat 執行緒優化 在server.xml中如:

<Connector port="80" protocol="HTTP/1.1" maxThreads="600" minSpareThreads="100" maxSpareThreads="500" acceptCount="700"
connectionTimeout="20000"  />

maxThreads="X" 表示最多同時處理X個連線

minSpareThreads="X" 初始化X個連線

maxSpareThreads="X" 表示如果最多可以有X個執行緒，一旦超過X個,則會關閉不在需要的執行緒

acceptCount="X" 當同時連線的人數達到maxThreads時,還可以排隊,佇列大小為X.超過X就不處理

三:Tomcat IO優化

1:同步阻塞IO（JAVA BIO）同步並阻塞，伺服器實現模式為一個連線一個執行緒(one connection one thread 想想都覺得恐怖,執行緒可是非常寶貴的資源)，當然可以通過執行緒池機制改善.

2:JAVA NIO:又分為同步非阻塞IO,非同步阻塞IO 與BIO最大的區別one request one thread.可以複用同一個執行緒處理多個connection(多路複用).

3:,非同步非阻塞IO(Java NIO2又叫AIO) 主要與NIO的區別主要是作業系統的底層區別.可以做個比喻:比作快遞，NIO就是網購後要自己到官網查下快遞是否已經到了(可能是多次)，然後自己去取快遞；AIO就是快遞員送貨上門了(不用關注快遞進度)。

BIO方式適用於連線數目比較小且固定的架構，這種方式對伺服器資源要求比較高，併發侷限於應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程式直觀簡單易理解.

NIO方式適用於連線數目多且連線比較短（輕操作）的架構，比如聊天伺服器，併發侷限於應用中，程式設計比較複雜，JDK1.4開始支援.

AIO方式使用於連線數目多且連線比較長（重操作）的架構，比如相簿伺服器，充分呼叫OS參與併發操作，程式設計比較複雜，JDK7開始支援.

在server.xml中

<Connector port="80" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" 
    connectionTimeout="20000" 
    URIEncoding="UTF-8" 
    useBodyEncodingForURI="true" 
    enableLookups="false" 
    redirectPort="8443" />

實現對Tomcat的IO切換.

四:大殺器APR

APR是從作業系統級別來解決非同步的IO問題,大幅度的提高效能. (http://apr.apache.org/).

APR(Apache Portable Runtime)是一個高可移植庫,它是Apache HTTP Server 2.x的核心.能更好地和其它本地web技術整合，總體上讓Java更有效率作為一個高效能web伺服器平臺而不是簡單作為後臺容器.

在產品環境中，特別是直接使用Tomcat做WEB伺服器的時候，應該使用Tomcat Native來提高其效能.如果不配APR，基本上300個執行緒狠快就會用滿，以後的請求就只好等待.但是配上APR之後，併發的執行緒數量明顯下降，從原來的300可能會馬上下降到只有幾十，新的請求會毫無阻塞的進來.

在區域網環境測，就算是400個併發，也是一瞬間就處理/傳輸完畢，但是在真實的Internet環境下，頁面處理時間只佔0.1%都不到，絕大部分時間都用來頁面傳輸.如果不用APR，一個執行緒同一時間只能處理一個使用者，勢必會造成阻塞。所以生產環境下用apr是非常必要的.

安裝Apache Tomcat Native Library，直接啟動就支援apr(http://tomcat.apache.org/native-doc/)它本身是基於APR的. 具體安裝方法可以參考其他部落格和文章. 排除程式碼問題Tomcat優化到這個層次,可以應對大部分效能需求.

Tomcat有很多方面，我從記憶體、併發、快取四個方面介紹優化方法。
　　**

一.Tomcat記憶體優化

　　Tomcat記憶體優化主要是對 tomcat 啟動引數優化，我們可以在 tomcat 的啟動指令碼 catalina.sh 中設定 java_OPTS 引數。
　　JAVA_OPTS引數說明
　　-server 啟用jdk 的 server 版；
　　-Xms Java虛擬機器初始化時的最小記憶體；
　　-Xmx java虛擬機器可使用的最大記憶體；
　　-XX: PermSize 記憶體永久保留區域
　　-XX:MaxPermSize 記憶體最大永久保留區域
　　伺服器引數配置

　　現公司伺服器記憶體一般都可以加到最大2G ，所以可以採取以下配置：

　　JAVA_OPTS=’-Xms1024m -Xmx2048m -XX: PermSize=256M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m’

　　配置完成後可重啟Tomcat ，通過以下命令進行檢視配置是否生效：
　　首先檢視Tomcat 程序號：

　　sudo lsof -i:9027

　　我們可以看到Tomcat 程序號是 12222 。
　　檢視是否配置生效：

　　sudo jmap – heap 12222

　　我們可以看到MaxHeapSize 等引數已經生效。

二.Tomcat併發優化

　　1.Tomcat連線相關引數

　　在Tomcat 配置檔案 server.xml 中的

　　<Connector port="9027"
　　protocol="HTTP/1.1"
　　maxHttpHeaderSize="8192"
　　minProcessors="100"
　　maxProcessors="1000"
　　acceptCount="1000"
　　redirectPort="8443"
　　disableUploadTimeout="true"/>

　　2.調整聯結器connector的併發處理能力

　　1>引數說明

　　maxThreads 客戶請求最大執行緒數
　　minSpareThreads Tomcat初始化時建立的 socket 執行緒數
　　maxSpareThreads Tomcat聯結器的最大空閒 socket 執行緒數
　　enableLookups 若設為true, 則支援域名解析，可把 ip 地址解析為主機名
　　redirectPort 在需要基於安全通道的場合，把客戶請求轉發到基於SSL 的 redirectPort 埠
　　acceptAccount 監聽埠佇列最大數，滿了之後客戶請求會被拒絕（不能小於maxSpareThreads ）
　　connectionTimeout 連線超時
　　minProcessors 伺服器建立時的最小處理執行緒數
　　maxProcessors 伺服器同時最大處理執行緒數
　　URIEncoding URL統一編碼

　　2>Tomcat中的配置示例

　　<Connector port="9027"
　　protocol="HTTP/1.1"
　　maxHttpHeaderSize="8192"
　　maxThreads="1000"
　　minSpareThreads="100"
　　maxSpareThreads="1000"
　　minProcessors="100"
　　maxProcessors="1000"
　　enableLookups="false"
　　URIEncoding="utf-8"
　　acceptCount="1000"
　　redirectPort="8443"
　　disableUploadTimeout="true"/>

　　3.Tomcat快取優化

　　1>引數說明

　　c ompression 開啟壓縮功能
　　compressionMinSize 啟用壓縮的輸出內容大小，這裡面預設為2KB
　　compressableMimeType 壓縮型別
　　connectionTimeout 定義建立客戶連線超時的時間. 如果為 -1, 表示不限制建立客戶連線的時間

　　2>Tomcat中的配置示例

　　<Connector port="9027"
　　protocol="HTTP/1.1"
　　maxHttpHeaderSize="8192"
　　maxThreads="1000"
　　minSpareThreads="100"
　　maxSpareThreads="1000"
　　minProcessors="100"
　　maxProcessors="1000"
　　enableLookups="false"
　　compression="on"
　　compressionMinSize="2048"
　　compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"
　　connectionTimeout="20000"
　　URIEncoding="utf-8"
　　acceptCount="1000"
　　redirectPort="8443"
　　disableUploadTimeout="true"/>

　　4.參考配置

　　1>舊有的配置

　　參考網路對伺服器做過如下配置，拿出來分享下：

　　<Connector port="9027"
　　protocol="HTTP/1.1"
　　maxHttpHeaderSize="8192"
　　maxThreads="1000"
　　minSpareThreads="25"
　　maxSpareThreads="75"
　　enableLookups="false"
　　compression="on"
　　compressionMinSize="2048"
　　compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"
　　connectionTimeout="20000"
　　URIEncoding="utf-8"
　　acceptCount="200"
　　redirectPort="8443"
　　disableUploadTimeout="true" />

　　後來發現在訪問量達到3 百萬多的時候出現效能瓶頸。
　　2>更改後的配置

　　<Connector port="9027"
　　protocol="HTTP/1.1"
　　maxHttpHeaderSize="8192"
　　maxThreads="1000"
　　minSpareThreads="100"
　　maxSpareThreads="1000"
　　minProcessors="100"
　　maxProcessors="1000"
　　enableLookups="false"
　　compression="on"
　　compressionMinSize="2048"
　　compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"
　　connectionTimeout="20000"
　　URIEncoding="utf-8"
　　acceptCount="1000"
　　redirectPort="8443"
　　disableUploadTimeout="true"/>

Tomcat是我們經常使用的 servlet容器之一，甚至很多線上產品都使用 Tomcat充當伺服器。而且優化後的Tomcat效能提升顯著，本文從以下幾方面進行分析優化。

一、記憶體優化

預設情況下Tomcat的相關記憶體配置較低，這對於一些大型專案顯然是不夠用的，這些專案執行就已經耗費了大部分記憶體空間，何況大規模訪問的情況。即使是本文中的這個只有一個頁面的超小專案，在併發達到一定程度後也會丟擲以下類似異常：

Java程式碼

嚴重: Exception invoking periodic operation: java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
嚴重: Error processing request java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

說明Tomcat已經無力支援訪問處理，內部GC也已經“無能無力”。所以一般情況下我們需要重新配置Tomcat的相關記憶體大小。

1.修改記憶體等 JVM相關配置

Linux下修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh，在其中加入，可以放在CLASSPATH=下面：

Java程式碼

JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024m -Xms2048m -Xmx2048m"

windows下修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat，在其中加入，可以放在set CLASSPATH=下面：

Java程式碼

set JAVA_OPTS=-server -XX:PermSize=512M -XX:MaxPermSize=1024m -Xms2048m -Xmx2048m

這些引數在我們學習JVM部分文章時已經都認識過了，不過這裡還是簡單介紹下：

-server：啟用 JDK的 server 版本；

-Xms：Java虛擬機器初始化時堆的最小記憶體，一般與 Xmx配置為相同值，這樣的好處是GC不必再為擴充套件記憶體空間而消耗效能；

-Xmx：Java虛擬機器可使用堆的最大記憶體；

-XX:PermSize：Java虛擬機器永久代大小；

-XX:MaxPermSize：Java虛擬機器永久代大小最大值；

除了這些引數外您還可以根據具體需要配置其他引數，引數的配置可以參考JVM引數的配置

2.驗證

設定成功後我們可以利用JDK自帶的工具進行驗證，這些工具都在JAVA_HOME/bin目錄下：

1）jps：用來顯示本地的java程序，以及程序號，程序啟動的路徑等。

2）jmap：觀察執行中的JVM 實體記憶體的佔用情況，包括Heap size , Perm size 下載地址等。

進入命令列模式後，進入JAVA_HOME/bin目錄下，然後輸入jps命令：

Java程式碼

jps
#顯示以下結果
2340 Bootstrap
6696 Jps

其中 Bootstrap程序就是我們啟動了的 Tomcat，其程序號為2340.

然後我們利用 jmap工具檢視其記憶體相關配置：

Java程式碼

jmap -heap 2340
#顯示以下結果
Attaching to process ID 2340, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.65-b04
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 0
MaxHeapFreeRatio = 100
   MaxHeapSize      =

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