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java架构师面试之Tomcat专题及答案

2019-08-21 17:08 出处:未知 人气: 评论(0
1 、Tomcat的缺省端口是多少,怎么修改?
1)找到 Tomcat 目录下的 conf 文件夹
2)进入 conf 文件夹里面找到 server.xml 文件
3)打开 server.xml 文件
4)在 server.xml 文件里面找到下列信息
<Connector connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="HTTP/1.1"
redirectPort="8443" uriEncoding="utf-8"/>
port="8080"改成你想要的端口
 
2 、tomcat  有哪几种 Connector  运行模式( 优化) ?
bio:传统的 Java I/O 操作,同步且阻塞 IO。
maxThreads=”150”//Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求。这个值表示Tomcat 可创建的最大的线程数。默认值 200。可以根据机器的时期性能和内存大小调整,一般可以在400-500。最大可以在 800 左右。
minSpareThreads=”25”—Tomcat 初始化时创建的线程数。默认值 4。如果当前没有空闲线程,且没有超过maxThreads,一次性创建的空闲线程数量。
Tomcat 初始化时创建的线程数量也由此值设置。
maxSpareThreads=”75”–一旦创建的线程超过这个值,Tomcat 就会关闭不再需要的socket 线程。默认值 50。一旦创建的线程超过此数值,Tomcat 会关闭不再需要的线程。线程数可以大致上用 “同时在线人数每秒用户操作次数系统平均操作时间” 来计算。
acceptCount=”100”—-指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时,可以放到处理队列中的请求数,超过这个数的请求将不予处理。默认值10。如果当前可用线程数为 0,则将请求放入处理队列中。这个值限定了请求队列的大小,超过这个数值的请求将不予处理。
connectionTimeout=”20000”  –网络连接超时,默认值 20000,单位:毫秒。设置为0 表示永不超时,这样设置有隐患的。通常可设置为 30000 毫秒。
nio:JDK1.4 开始支持,同步阻塞或同步非阻塞 IO。
指定使用NIO 模型来接受 HTTP 请求
protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol” 指定使用 NIO 模型来接受HTTP 请求。默认是 BlockingIO,配置为 protocol=”HTTP/1.1”
acceptorThreadCount=”2” 使用 NIO 模型时接收线程的数目
aio(nio.2):JDK7 开始支持,异步非阻塞 IO。
apr: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。
<!--
<Connector  connectionTimeout="20000"  port="8000"
protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443" uriEncoding="utf-8"/>
-->
<!-- protocol 启用 nio 模式,(tomcat8 默认使用的是 nio)(apr 模式利用系统级异步io) -->
<!-- minProcessors 最小空闲连接线程数-->
<!-- maxProcessors 最大连接线程数-->
<!-- acceptCount 允许的最大连接数,应大于等于 maxProcessors-->
<!-- enableLookups  如果为 true,requst.getRemoteHost 会执行 DNS 查
找,反向解析ip 对应域名或主机名-->
<Connector  port="8080"
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443
maxThreads=“500”
minSpareThreads=“100”
maxSpareThreads=“200”
acceptCount="200"
enableLookups="false"
/>
其他配置
maxHttpHeaderSize="8192"  http 请求头信息的最大程度,超过此长度的部分不予处理。一般8K。
URIEncoding="UTF-8" 指定 Tomcat 容器的 URL 编码格式。
disableUploadTimeout="true" 上传时是否使用超时机制
enableLookups="false"--是否反查域名,默认值为 true。为了提高处理能力,应设置为false
compression="on" 打开压缩功能
compressionMinSize="10240" 启用压缩的输出内容大小,默认为 2KB
noCompressionUserAgents="gozilla, traviata" 对于以下的浏览器,不启用压缩
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"
哪些资源类型需要压缩
 
3 、Tomcat  有几种部署方式?
1)直接把 Web 项目放在 webapps 下,Tomcat 会自动将其部署
2)在 server.xml 文件上配置<Context>节点,设置相关的属性即可
3)通过 Catalina 来进行配置:进入到 conf\Catalina\localhost 文件下,创建一个xml 文件,该文件的名字就是站点的名字。
编写XML 的方式来进行设置。
 
4 、tomcat  容器是如何创建 servlet  类实例?用到了什么原理?
当容器启动时,会读取在webapps 目录下所有的 web 应用中的 web.xml 文件,然后对xml 文件进行解析,并读取servlet 注册信息。然后,将每个应用中注册的 servlet 类都进行加载,并通过反射的方式实例化。
(有时候也是在第一次请求时实例化)在servlet 注册时加上如果为正数,则在一开始就实例化,如果不写或为负数,则第一次请求实例化。
 
5.tomcat  如何优化?
1、优化连接配置.这里以 tomcat7 的参数配置为例,需要修改 conf/server.xml文件,修改连接数,关闭客户端dns 查询。
参数解释:
URIEncoding=”UTF-8″  :使得 tomcat 可以解析含有中文名的文件的 url,真方便,不像apache 里还有搞个 mod_encoding,还要手工编译maxSpareThreads : 如果空闲状态的线程数多于设置的数目,则将这些线程中止,减少这个池中的线程总数。
minSpareThreads : 最小备用线程数,tomcat 启动时的初始化的线程数。enableLookups : 这个功效和 Apache 中的 HostnameLookups 一样,设为关闭。
connectionTimeout : connectionTimeout 为网络连接超时时间毫秒数。maxThreads : maxThreads Tomcat 使用线程来处理接收的每个请求。这个值表示Tomcat 可创建的最大的线程数,即最大并发数。
acceptCount : acceptCount 是当线程数达到 maxThreads 后,后续请求会被放入一个等待队列,这个acceptCount 是这个队列的大小,如果这个队列也满了,就直接refuse connection
maxProcessors 与 minProcessors : 在 Java 中线程是程序运行时的路径,是在一个程序中与其它控制线程无关的、能够独立运行的代码段。它们共享相同的地址空间。多线程帮助程序员写出CPU 最 大利用率的高效程序,使空闲时间保持最低,从而接受更多的请求。
通常Windows 是 1000 个左右,Linux 是 2000 个左右。
useURIValidationHack:
我们来看一下tomcat 中的一段源码:
【security】
if (connector.getUseURIValidationHack()) {
String uri = validate(request.getRequestURI());
if (uri == null) {
res.setStatus(400);
res.setMessage(“Invalid URI”);
throw new IOException(“Invalid URI”);
} else {
req.requestURI().setString(uri);
// Redoing the URI decoding
req.decodedURI().duplicate(req.requestURI());
req.getURLDecoder().convert(req.decodedURI(), true);
可以看到如果把useURIValidationHack 设成”false”,可以减少它对一些 url的不必要的检查从而减省开销。
enableLookups=”false” : 为了消除 DNS 查询对性能的影响我们可以关闭DNS 查询,方式是修改 server.xml 文件中的 enableLookups 参数值。
disableUploadTimeout :类似于 Apache 中的 keeyalive 一样给Tomcat 配置 gzip 压缩(HTTP 压缩)功能
compression=”on” compressionMinSize=”2048″
compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/JavaScript,text/css,text/plain”
HTTP  压缩可以大大提高浏览网站的速度,它的原理是,在客户端请求网页后,从服务器端将网页文件压缩,再下载到客户端,由客户端的浏览器负责解压缩并浏览。相对于普通的浏览过程HTML,CSS,javascript , Text ,它可以节省40%左右的流量。更为重要的是,它可以对动态生成的,包括 CGI、PHP ,JSP , ASP , Servlet,SHTML 等输出的网页也能进行压缩,压缩效率惊人。
1)compression=”on” 打开压缩功能
2)compressionMinSize=”2048″  启用压缩的输出内容大小,这里面默认为
2KB
3)noCompressionUserAgents=”gozilla, traviata” 对于以下的浏览器,不启用压缩
4)compressableMimeType=”text/html,text/xml” 压缩类型
最后不要忘了把8443 端口的地方也加上同样的配置,因为如果我们走 https 协议的话,我们将会用到8443 端口这个段的配置,对吧?
<!–enable tomcat ssl–>
<Connector port=”8443″ protocol=”HTTP/1.1″
URIEncoding=”UTF-8″ minSpareThreads=”25″ maxSpareThreads=”
75″
enableLookups=”false”  disableUploadTimeout=”true”
connectionTimeout=”20000″
acceptCount=”300″  maxThreads=”300″  maxProcessors=”1000″
minProcessors=”5″
useURIValidationHack=”false”
compression=”on” compressionMinSize=”2048″
compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain”
SSLEnabled=”true”
scheme=”https” secure=”true”
clientAuth=”false” sslProtocol=”TLS”
keystoreFile=”d:/tomcat2/conf/shnlap93.jks” keystorePass=”aaaaaa”
/>
好了,所有的Tomcat 优化的地方都加上了。
 
6. 内存调优
内存方式的设置是在catalina.sh 中,调整一下 JAVA_OPTS 变量即可,因为后面的启动参数会把JAVA_OPTS 作为 JVM 的启动参数来处理。
具体设置如下:
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS  -Xmx3550m  -Xms3550m  -Xss128k  -
XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4"
其各项参数如下:
-Xmx3550m:设置 JVM 最大可用内存为 3550M。
-Xms3550m:设置 JVM 促使内存为 3550m。此值可以设置与-Xmx 相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
-Xmn2g:设置年轻代大小为 2G。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 +持久代大小。持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun 官方推荐配置为整个堆的 3/8。
-Xss128k:设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0 以后每个线程堆栈大小为 1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000 左右。
-XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括 Eden 和两个 Survivor 区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为 1:4,年轻代占整个堆栈的1/5
-XX:SurvivorRatio=4:设置年轻代中 Eden 区与 Survivor 区的大小比值。设置为4,则两个 Survivor 区与一个 Eden 区的比值为 2:4,一个 Survivor 区占整个年轻代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为 16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0:设置垃圾最大年龄。如果设置为 0 的话,则年轻代对象不经过Survivor 区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor 区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。
 
7. 垃圾回收策略调优
垃圾回收的设置也是在catalina.sh 中,调整 JAVA_OPTS 变量。
具体设置如下:
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS  -Xmx3550m  -Xms3550m  -Xss128k  -
XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100"
具体的垃圾回收策略及相应策略的各项参数如下:
串行收集器(JDK1.5 以前主要的回收方式)
-XX:+UseSerialGC:设置串行收集器
并行收集器(吞吐量优先)
示例:
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:+UseParallelGC:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
-XX:+UseParallelOldGC:配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0 支持对年老代并行收集
-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间,如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy:设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor 区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。
并发收集器(响应时间优先)
示例:java  -Xmx3550m  -Xms3550m  -Xmn2g  -Xss128k  -
XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4 的配置失效了,原因不明。所以,此时年轻代大小最好用-Xmn 设置。
-XX:+UseParNewGC:  设置年轻代为并行收集。可与 CMS 收集同时使用。JDK5.0 以上,JVM 会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生“碎片”,使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打开对年老代的压缩。可能会影响性能,但是可以消除碎片
 
8. 共享 session  处理
目前的处理方式有如下几种:
1).使用 Tomcat 本身的 Session 复制功能
参考http://ajita.iteye.com/blog/1715312(Session 复制的配置)方案的有点是配置简单,缺点是当集群数量较多时,Session 复制的时间会比较长,影响响应的效率
2).使用第三方来存放共享 Session
目前用的较多的是使用memcached 来管理共享 Session,借助于memcached-sesson-manager 来进行 Tomcat 的 Session 管理参考http://ajita.iteye.com/blog/1716320(使用 MSM 管理 Tomcat 集群session)
3).使用黏性 session 的策略
对于会话要求不太强(不涉及到计费,失败了允许重新请求下等)的场合,同一个用户的session 可以由 nginx 或者 apache 交给同一个 Tomcat 来处理,这就是所谓的session sticky 策略,目前应用也比较多参考:http://ajita.iteye.com/blog/1848665(tomcat session sticky)
nginx 默认不包含 session sticky 模块,需要重新编译才行(windows 下我也不知道怎么重新编译)优点是处理效率高多了,缺点是强会话要求的场合不合适
 
8. 添加 JMS  远程监控
对于部署在局域网内其它机器上的Tomcat,可以打开 JMX 监控端口,局域网其它机器就可以通过这个端口查看一些常用的参数(但一些比较复杂的功能不支持),同样是在JVM启动参数中配置即可,配置如下:
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -
Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Djava.rmi.server.hostname=192.168.71.38 设置 JVM 的 JMS 监控监听的 IP地址,主要是为了防止错误的监听成127.0.0.1 这个内网地址
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=1090 设置 JVM 的 JMS 监控的端口
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false  设置 JVM 的 JMS 监控不实用SSL
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false  设置 JVM 的 JMS 监控不需要认证
 
9. 专业点的分析工具有
IBM ISA,JProfiler、probe 等,具体监控及分析方式去网上搜索即可
 
10. 关于 Tomcat 的 的 session  数目
这个可以直接从Tomcat 的 web 管理界面去查看即可 ;或者借助于第三方工具Lambda Probe 来查看,它相对于 Tomcat 自带的管理稍微多了点功能,但也不多 ;
 
11. 监视 Tomcat  的内存使用情况
使用JDK 自带的 jconsole 可以比较明了的看到内存的使用情况,线程的状态,当前加载的类的总量等;
JDK 自带的 jvisualvm 可以下载插件(如 GC 等),可以查看更丰富的信息。如果是分析本地的Tomcat 的话,还可以进行内存抽样等,检查每个类的使用情况
 
12. 打印类的加载情况及对象的回收情况
这个可以通过配置JVM的启动参数,打印这些信息(到屏幕(默认也会到catalina.log 中)或者文件),具体参数如下:
-XX:+PrintGC:输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143secs] [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]
-XX:+PrintGCDetails:输出形式:[GC  [DefNew:  8614K->781K(9088K),0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] [GC[DefNew:  8614K->8614K(9088K),  0.0000665  secs][Tenured:112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K),0.0436268 secs]
-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps 可与上面两个混合使用,输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960secs]
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间。可与上面混合使用。输出形式:Application  time:  0.5291524seconds
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime:打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用。输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
-XX:PrintHeapAtGC: 打印 GC 前后的详细堆栈信息
-Xloggc:filename:与上面几个配合使用,把相关日志信息记录到文件以便分析
-verbose:class 监视加载的类的情况
-verbose:gc 在虚拟机发生内存回收时在输出设备显示信息
-verbose:jni 输出 native 方法调用的相关情况,一般用于诊断 jni 调用错误信息
 
13.Tomcat  一个请求的完整过程
Ng:(nginx)
upstream yy_001{
server 10.99.99.99:8080;
server 10.99.99.100:8080;
hash $**;
healthcheck_enabled;
healthcheck_delay 3000;
healthcheck_timeout 1000;
healthcheck_failcount 2;
healthcheck_send 'GET /healthcheck.html HTTP/1.0' 'Host: wo.com'
'Connection: close';
}
server {
include base.conf;
server_name wo.de.tian;
...
location /yy/ {
proxy_pass http://yy_001;
}
首先 dns 解析 wo.de.tian 机器,一般是 ng 服务器 ip 地址
然后 ng 根据 server 的配置,寻找路径为 yy/的机器列表,ip 和端口最后 选择其中一台机器进行访问—->下面为详细过程
1)  请求被发送到本机端口 8080,被在那里侦听的 Coyote  HTTP/1.1Connector 获得
2)  Connector 把该请求交给它所在的 Service 的 Engine 来处理,并等待来自Engine 的回应
3) Engine 获得请求 localhost/yy/index.jsp,匹配它所拥有的所有虚拟主机 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/yy/index.jsp,匹配它所拥有的所有 Context
6)  Host 匹配到路径为/yy 的 Context(如果匹配不到就把该请求交给路径名为”“的Context 去处理)
7) path=”/yy”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
9) 构造 HttpServletRequest 对象和 HttpServletResponse 对象,作为参数调用JspServlet 的 doGet 或 doPost 方法
10)Context 把执行完了之后的 HttpServletResponse 对象返回给 Host
11)Host 把 HttpServletResponse 对象返回给 Engine
12)Engine 把 HttpServletResponse 对象返回给 Connector
13)Connector 把 HttpServletResponse 对象返回给客户 browser
 
14.Tomcat  工作模式?
Tomcat 是一个 JSP/Servlet 容器。其作为 Servlet 容器,有三种工作模式:独立的Servlet 容器、进程内的 Servlet 容器和进程外的 Servlet 容器。进入Tomcat 的请求可以根据 Tomcat 的工作模式分为如下两类:
Tomcat 作为应用程序服务器:请求来自于前端的 web 服务器,这可能是Apache, IIS, Nginx 等;
Tomcat 作为独立服务器:请求来自于 web 浏览器;
 
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