tomcat7性能调优

RHEL7
由于增加了对IPv6的支持默认tomcat监听是IPv6地址，如果想让tomcat监听IPv4地址，增加如下参数：JAVA_OPTS="-Djava.net.preferIPv4Stack=true -Djava.net.preferIPv4Addresses"


JAVA_OPTS="-server -Xmx4g -Xms4g -XX:PermSize=512m -XX:+UseParNewGC -XX:+AggressiveOpts -Djava.net.preferIPv4Stack=true -Djava.net.pr
eferIPv4Addresses -Dcom.sun.management.jmxremote -Djava.rmi.server.hostname=XXXX -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate
=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"



文档出处：http://www.cnblogs.com/dsc65749924/p/6081432.html
注意:调优tomcat需要了解使用的tomcat是什么版本，随着tomcat版本发展有新参数引入，同时有旧参数废弃。本文档以tomcat7为例进行调优

一. 线程池（Thread Pool）优化

编辑“Tomcat安装目录/conf/server.xml”文件，找到如下内容

<!--

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"

        maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>

-->











取消注释，参数做如下调整

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"

        maxThreads="1000" minSpareThreads="25"       

        maxIdleTime="600000" acceptCount="500"/>









参数说明：

name        这个是线程池的名字，必须唯一，默认即可，我们在后面的配置里要用到这个东西
namePrefix    线程的名字前缀，用来标记线程名字的，这样每个线程就用这个前缀加上线程编号了，比如 catalina-exec-1 catalina-exec-2
maxThreads    线程池可以容纳的最大线程数，tomcat使用线程来处理接收的请求每一个线程处理一个请求,这个值决定了同时能够处理的最大请求数，缺省值为200
minSpareThreads 最小的保持活跃的线程数量，缺省值为4（tomcat5有此参数，而tomcat6无此参数，到了tomcat7又重新使用此参数，顺便提下5和7中这两个参数含义并不相同有兴趣可以查看官方文档）
maxIdleTime　  关闭一个空闲线程之前允许空闲线程持续的时间，只有当前空闲线程数大于minSpareThread的值，才会关闭空闲线程
acceptCount   当所有可用的请求处理线程都被使用的时候，连接请求队列的最大长度。当该队列满了以后的所有请求都被拒绝，缺省值为10

顺便提下如下3个参数maxSpareThreads、maxProcessors和minProcessors

maxSpareThreads：允许存在的空闲线程的最大数量,tomcat5及以前版本才有的参数，tomcat6和tomcat7均无此参数
minProcessors：最小空闲连接线程数，用于提高系统处理性能
maxProcessors：最大连接线程数，即并发处理的最大请求数
maxProcessors和minProcessors是tomcat4才有的，tomcat5之后的版本均取消了这2个参数,tomcat4基本无人在用了吧，所以优化的时候别再把这2个参数加上了











二. 连接器（Connector）优化

编辑“Tomcat安装目录/conf/server.xml”文件，找到如下内容将其注释掉

<Connector port="80" protocol="HTTP/1.1"

           connectionTimeout="20000"

           redirectPort="8443" />









再找到如下内容，取消注释

<!--

<Connector executor="tomcatThreadPool"

       port="8080" protocol="HTTP/1.1"

       connectionTimeout="20000"

       redirectPort="8443" />

-->















参数做如下调整

<Connector executor="tomcatThreadPool"

       port="8080" protocol="HTTP/1.1"

       URIEncoding="UTF-8" enableLookups="false" disableUploadTimeout="true"

       connectionTimeout="20000" keepAliveTimeout="15000" maxKeepAliveRequests="1000"

       useURIValidationHack="false" compression="on" compressionMinSize="2048"

       compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"

       redirectPort="8443"/>

















AJP/1.3协议负责和其他HTTP服务器建立连接，监听的是8009端口，比如tomcat和apache或者iis集成时使用这个连接器，此时则需优化8009端口的Connector。

<!-- Define an AJP 1.3 Connector on port 8009 -->

    <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3"

            URIEncoding="UTF-8" enableLookups="false" disableUploadTimeout="true"

            connectionTimeout="20000" keepAliveTimeout="15000" maxKeepAliveRequests="1000"

            useURIValidationHack="false" compression="on" compressionMinSize="2048"

            compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"

            redirectPort="8443" />

















参数说明：

executor="tomcatThreadPool" 在 Connector里指定使用共享线程池的名称
port="8080" 指定服务器端要创建的端口号，并在这个端口监听来自客户端的请求
protocol="HTTP/1.1" 负责建立HTTP连接，web应用通过浏览器访问tomcat服务器用的就是这个连接器，默认监听的是8080端口。所以我们优化的是8080端口的Connector
URIEncoding="UTF-8" URI解码所使用的字符集，只影响GET请求的URI解码，不影响post的解码
enableLookups="false" 禁用DNS查询，默认值为true，为了提高处理能力应设置为false
disableUploadTimeout="true" 允许servlet container在一个servlet执行的时候，使用一个不同的，更长的连接超时。最终的结果是给servlet更长的时间以便完成其执行，或者在数据上载的时候更长的超时时间。如果没有指定默认为false
connectionTimeout="20000" 在Connector接受一个连接以后，等待发生第一个请求的时间，单位毫秒。缺省值为60000（60秒）
keepAliveTimeout="15000" 在一个长连接中2次请求之间的最大间隔时间，超过此时间连接断开，单位毫秒
maxKeepAliveRequests="1000" 在server关闭连接之前，接受的HTTP请求的最大数目。如果该值设为1，会禁止HTTP/1.0保活，同时也会禁止HTTP/1.1保活和pipelining。如果没有指定默认值100。
useURIValidationHack="false" 减少它对一些url的不必要的检查从而减省开销
compression="on" 设为on开启Connector使用HTTP/1.1的GZIP压缩,可节省服务器带宽
compressionMinSize="2048" 启用压缩的输出内容大小,这里面设置为2KB
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain" 压缩文件的类型
redirectPort="8443" 如果Connector支持非SSL请求，在收到一个要求使用SSL传输的请求以后，Catalina会自动将该请求重定向到这里指定的端口号

三. JAVA虚拟机（JVM）优化

注意调优JVM需要了解使用的JDK是什么版本，随着JDK版本发展有新参数引入，同时有旧参数废弃。本文档以JDK7为例进行调优

下图为JDK7及之前老JDK版本的JVM内存结构图，优化JVM前必须清楚它的内存结构，有兴趣可以多查资料了解，在此不做过多描述。





JDK7的JVM内存由Heap(堆空间)和Perm(持久代)组成. 其中Heap = {Old + young = { Eden , from, to } }

JDK8的JVM已经将Perm(持久代)从内存空间移除

Linux平台,编辑“Tomcat安装目录/conf/catalina.sh”文件，该文件开头是一大段由#包裹的注释，在注释的最后添加如下内容

export JAVA_OPTS="-server -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn512M -Xss512k -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseBiasedLocking -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=256M -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -Djava.awt.headless=true"













如果想要打印JVM运行日志信息，则可以再添加如下参数，-Xloggs指定日志路径

-Xloggc:/path/jvm.log -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime -XX:+PrintGCDetails







Windows平台，则编辑“Tomcat安装目录/conf/catalina.bat”文件

set JAVA_OPTS=-server -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn512M -Xss512k -XX:+AggressiveOpts -XX:+UseBiasedLocking -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=256M -XX:+DisableExplicitGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -Djava.awt.headless=true











如果想要打印JVM运行日志信息，则可以再添加如下参数，-Xloggs指定日志路径

-Xloggc:D:\path\jvm.log -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime -XX:+PrintGCDetails







参数说明：

-server 指定JAVA虚拟机运行在server模式
-Xms 初始Heap内存大小，本文档设置了3G，需要结合服务器CPU核数，内存总量等实际情况来设置合适数值，此值并非越大越好，过大将增加垃圾回收的压力
-Xmx 最大Heap内存大小，本文档设置了3G，需要结合服务器CPU核数，内存总量等实际情况来设置合适数值，此值并非越大越好，过大将增加垃圾回收的压力
-Xmn 新生代内存大小
-Xss 每个线程的堆栈大小
-XX:+AggressiveOpts 启用JVM开发团队最新的调优成果，例如：编译优化，偏向锁，并行老年代收集，JDK5.6后引入，JDK6默认开启
-XX:+UseBiasedLocking 启用一个优化了的线程锁（偏向锁），JDK5.6后引入，JDK6默认开启
-XX:PermSize 初始持久代内存大小，需要注意永久代在JDK8中被完全的移除了，永久代的参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize也被移除了
-XX:MaxPermSize 最大持久代内存大小，需要注意永久代在JDK8中被完全的移除了，永久代的参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize也被移除了
-XX:+DisableExplicitGC 禁止显示的调用System.gc()方法进行GC
-XX:+UseConcMarkSweepGC 使用并发标记清除（CMS）垃圾收集器 它是对年老代进行垃圾收集的。CMS收集器通过多线程并发进行垃圾回收，尽量减少垃圾收集造成的停顿。采用这种垃圾收集器默认会开启-XX:+UseParNewGC参数对新生代使用Parallel GC(并行垃圾回收器)
-XX:+UseParNewGC 新生代使用Parallel GC(并行垃圾回收器)，如果老年代使用了CMS垃圾回收期，则新生代默认就是这种垃圾回收器
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled CMS垃圾回收器回收对象时，应用有2次停顿，第一次是初始标记，第二次是重新标记，开启并行remark可以降低重新标记停顿时间，
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection CMS不会整理堆碎片，为了防止堆碎片引起full gc，设置此参数使CMS垃圾回收时进行合并碎片，开启这个选项一定程度上会影响性能
-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled 开启CMS回收持久代，避免Perm区满引起的full gc
-XX:LargePageSizeInBytes 指定Java heap的分页页面大小
-XX:+UseFastAccessorMethods 将get(),set()方法转成本地代码，默认开启
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 只有达到-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction指定的使用百分比才进行老年代的垃圾回收
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 指定老年代在使用了多少百分比空间时开始进行垃圾回收，JDK5默认68%，JDK6默认92%
-Djava.awt.headless 解决J2EE工程中的图表工具在Linux/Unix环境下会导致图片显示不出来
-Xloggc 指定JVM日志输出到文件
-XX:+PrintGCDateStamps 打印GC发生的时间，JDK6和JDK7才支持，如果是JDK5请使用-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 打印GC造成应用停顿的时间
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime 打印GC时应用并发执行的时间
-XX:+PrintGCDetails 打印GC详细信息

四. 调整Tomcat Connector的运行模式

首先大致了解Tomcat Connector的三种运行模式：bio、nio和apr

bio

bio(blocking I/O)，顾名思义，即阻塞式I/O操作，表示Tomcat使用的是传统的Java I/O操作(即java.io包及其子包)。Tomcat在默认情况下，就是以bio模式运行的。遗憾的是，就一般而言，bio模式是三种运行模式中性能最低的一种。我们可以通过Tomcat Manager来查看服务器的当前状态。



nio

nio(new I/O)，是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API，因此nio也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。要让Tomcat以nio模式来运行也比较简单，我们只需要在Tomcat安装目录/conf/server.xml文件中将如下配置：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

               connectionTimeout="20000"

               redirectPort="8443" />









中的protocol属性值改为org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol即可

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

               connectionTimeout="20000"

               redirectPort="8443" />







此时，我们就可以在Tomcat Manager中看到当前服务器状态页面的HTTP协议的Connector运行模式已经从http-bio-8080变成了



apr

apr(Apache Portable Runtime/Apache可移植运行时)，是Apache HTTP服务器的支持库。你可以简单地理解为，Tomcat将以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。 Tomcat apr也是在Tomcat上运行高并发应用的首选模式。如果我们的Tomcat不是在apr模式下运行，在启动Tomcat的时候，我们可以在日志信息中看到类似如下信息：

2015-12-13 16:17:49 org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init

信息: The APR based Apache Tomcat Native library which allows optimal performance in production environments was not found on the java.library.path: xxx/xxx(这里是路径信息)








Tomcat apr运行模式的配置是三种运行模式之中相对比较麻烦的一种。据官方文档所述，Tomcat apr模式需要安装以下三个组件：

     •  APR library[APR库]

     •  JNI wrappers for APR used by Tomcat (libtcnative) [在Windows操作系统上，就是一个名为tcnative-1.dll的动态链接库文件]

     •  OpenSSL libraries[OpenSSL库]

Tomcat6.x从6.0.32开始以及Tomcat7.x从7.0.30开始，Windows版的Tomcat已经在bin目录下自带了tcnative-1.dll等文件，并且启动后默认就运行在apr模式下，因此对于Windows操作系统我们只需要下载最新版本的Tomcat直接使用即可。而Linux版的Tomcat在bin目录下自带的是tomcat-native.tar.gz，这个包是需要和APR库一起编译安装后才能使用的。


APR安装方式
在Window下安装(Tomcat7.0.30之前版本才需要安装)
1. 首先下载最新版本的tcnative-1.dll，下载地址：http://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-connectors/native/

2. 本文档下载的文件是tomcat-native-1.2.2-win32-bin.zip，解压缩得到32bit和64bit2个tcnative-1.dll，根据实际操作系统位数将相应的tcnative-1.dll拷贝到TOMCAT_HOME/bin目录下,启动即可

3. 验证是否启动
看见类似这样的信息就证明 apr 已启动
2015-12-13 15:17:05 org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
信息: Loaded APR based Apache Tomcat Native library 1.1.20.
2015-12-13 15:17:05 org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
信息: APR capabilities: IPv6 [true], sendfile [true], accept filters [false], random [true].
2015-12-13 15:17:05 org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol init









在Linux下安装
1. 下载所需的包
apr/apr-iconv/apr-util的下载路径：http://apr.apache.org/download.cgi
本文档下载的是软件是如下版本
apr-1.5.2.tar.gz
apr-iconv-1.2.1.tar.gz
apr-util-1.5.4.tar.gz

tomcat-native下载路径：http://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-connectors/native
本文档下载的是tomcat-native-1.2.2-src.tar.gz，如果是Tomcat7.0.30之后的版本也可到tomcat安装目录的bin下面找tomcat-native.tar.gz 

2. 安装apr
tar zxvf apr-1.5.2.tar
cd apr-1.5.2
./configure --prefix=/usr/local/apr
make
make install










3. 安装apr-iconv
tar -zxvf apr-iconv-1.2.1.tar.gz
cd apr-iconv-1.2.1
./configure --prefix=/usr/local/apr-iconv --with-apr=/usr/local/apr
make
make install









4. 安装apr-util
tar zxvf apr-util-1.5.4.tar.gz
cd apr-util-1.5.4
./configure --prefix=/usr/local/apr-util --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-iconv=/usr/local/apr-iconv/bin/apriconv
make
make install








5. 安装tomcat-native
注意：安装之前请检查openssl-devel是否安装，因为编译的时候添加了--with-ssl=yes选项，此选项需要openssl-devel支持，配好yum源通过yum install openssl-devel安装，当然如果不加这个选项也可不装openssl-devel。

tar zxvf tomcat-native-1.2.2-src.tar.gz
cd tomcat-native-1.2.2-src/native
(如版本是tomcat-native-1.1.x-src.tar.gz 则路径是tomcat-native-1.1.x-src/jni/native)
./configure --with-apr=/usr/local/apr --with-java-home=/usr/java/jdk1.7.0_80 --with-ssl=yes
make
make install









6. 添加环境变量
编辑/etc/profile 在文件末尾处添加下面的变量
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/apr/lib  
然后执行下面命令，使环境变量即时生效
source /etc/profile

或者修改tomcat启动脚本catalina.sh/cactalina.bat
在文件中加入启动参数：
    JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Djava.library.path=/usr/local/apr/lib"
或者：
    CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Djava.library.path=/usr/local/apr/lib"

注意如果是windows平台请不要添加双引号。

6. 验证
看到类似这样的信息就证明 apr 启动成功了。
Jul 20, 2011 15:27:32 PM org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
INFO: Loaded APR based Apache Tomcat Native library 1.1.20.



也可以通过Tomcat Manager来查看服务器的当前状态


五 后记
本着严谨的态度想将这篇文档尽量向严谨靠拢，但本人水平有限，文中不妥之处还请读者留言斧正不胜感激！如能给读者带来帮助也不枉我写作此文档，需要申明本文档第四节参考引用了如下2篇博文在此一并对博主表示感谢。
http://www.365mini.com/page/tomcat-connector-mode.htm
http://pengranxiang.iteye.com/blog/1128905