编程语言：
硬件级：微码编程，汇编语言
系统级：C，C++，…
应用级：Java, PHP, Python, Ruby, Perl, C#, …
Python： PVM
Standard Library
Web Framework：Django, Flask, …
Java：JVM，JDK
bash：bash explainer
…

程序：指令+数据
过程式编程：以指令为中心，数据服务于代码；
对象式编程：以数据为中心，指令服务于数据；
对象，方法（method）

Java：
Sun, Green Project, Oak, James Gosling;
1995：Java 1.0, Write once, Run Anywhere;
1996：JDK（Java Development Kit），包含类库、开发工具(javac)、JVM（SUN Classic VM）
JDK 1.0, Applet, AWT
1997：JDK 1.1
1998: JDK 1.2
Sun分拆Java技术为三个方向：
J2SE：Standard Edition
J2EE：Enterprise Edition
J2ME：Mobile Edition

代表性技术：EJB，java plugin, Swing, JIT(Just In Time，即时编译)

2000：JDK 1.3
HotSpot VM
2002：JDK 1.4

2006：Sun开源了Java技术，GPL，建立一个称为OpenJDK组织；
Java 2 SE, Java 2 EE, Java 2 ME

2011：JDK 1.7
2014：JDK 1.8
2016：JDK 1.9

Java代码的运行：
*.java(source code) –> javac –> *.class(bytecode)
jvm：class loader，加载程序的类文件，及程序的类文件依赖到的其它的类文件而后运行；整个运行表现为一个jvm进程；
threads；

java技术体系：
Java编程语言
Java Class文件格式
Java API
Java VM
class loader
执行引擎

JVM运行时区域：
方法区：线程共享；用于存储被JVM加载的class信息、常量、静态变量、方法等；
堆：是jvm所管理的内存中占用空间最大的一部分；也是GC管理的主要区域；存储对象；
Java栈：线程私有，存储线程自己的局部变量；
PC寄存器：线程私有的内存空间，程序的指令指针；
本地方法栈：

安装JDK
了解当前的java环境：
~]# java -version

OpenJDK：
java-VERSION-openjdk：
The OpenJDK runtime environment.
java-VERSION-openjdk-headless：
The OpenJDK runtime environment without audio and video support.
java-VERSION-openjdk-devel：
The OpenJDK development tools.

CentOS 7：
VERSION：1.6.0, 1.7.0, 1.8.0

注意：多版本并存时，可使用 alternatives命令设定默认使用的版本；

Oracle JDK：
安装相应版本的rpm包；
jdk-VERSION-OS-ARCH.rpm
例如:jdk-1.8.0_25-linux-x64.rpm

注意：安装完成后，要配置JAVA_HOME环境变量，指向java的安装路径；
OpenJDK：
JAVA_HOME=/usr
Oracle JDK:
JAVA_HOME=/usr/java/jdk_VERSION

Java 2 EE：
CGI: Common Gateway Interface

Servlet：
类库；web app；
Servlet container, Servlet Engine

JSP: Java Server Page
<html>
<title>TITLE</title>
<body>
<h1>…</h1>
<%
… java code…
%>
</body>
</html>

.jsp –>jasper–> .java –> javac –> .class –> jvm

注意：基于jasper将静态输出的数据转为java代码进行输出，结果为servlet规范的代码；

JSP Container：
JSP + Servlet Container

Java Web Server：JWS
ASF：JServ

Tomcat 3.x
Tomcat 4.x
Catalina

http://tomcat.apache.org/

商业实现：
WebSphere, WebLogic, Oc4j, Glassfish, Geronimo, JOnAS, JBoss, …
开源实现：
Tomcat, Jetty, Resin, …

Tomcat： Java 2 EE技术体系的不完整实现；

回顾：
java技术体系：
Java编程语言、Java Class文件格式、Java API、JVM

java的技术方向：
J2SE –> JAVA 2 SE, JDK
j2EE –> JAVA 2 EE,
Servlet, JSP, JMX, …
J2ME –> JAVA 2 ME

Servlet Container：
JDK + Servlet

JSP Container：
JSP + Servlet Container

JVM运行时区域：方法区、堆、Java栈、PC寄存器、本地方法栈；

Tomcat：事先部署JDK；
Java 2 EE不完整实现；

Tomcat（2）

Tomcat：
使用java语言编写：

Tomcat的核心组件：server.xml
<Server>
<Service>
<connector/>
<connector/>
…
<Engine>
<Host>
<Context/>
<Context/>
…
</Host>
<Host>
…
</Host>
…
</Engine>
</Service>
</Server>

每一个组件都由一个Java“类”实现，这些组件大体可分为以下几个类型：
顶级组件：Server
服务类组件：Service
连接器组件：http, https, ajp
容器类：Engine, Host, Context
被嵌套类：valve, logger, realm, loader, manager, …
集群类组件：listener, cluster, …

安装Tomcat:
Base Repo：
tomcat, tomcat-lib, tomcat-admin-webapps, tomcat-webapps, tomcat-docs-webapp

Tomcat binary release：

tar xf apache-tomcat-VERSION.tar.gz -C /usr/local/

cd /usr/local

ln -sv apache-tomcat-VERSION tomcat

/etc/profile.d/tomcat.sh
export CATALINA_BASE=/usr/local/tomcat
export PATH=$CATALINA_BASE/bin:$PATH

tomcat程序环境：

tomcat的目录结构
bin：脚本，及启动时用到的类；
conf：配置文件目录；
lib：库文件，Java类库，jar；
logs：日志文件目录；
temp：临时文件目录；
webapps：webapp的默认目录；
work：工作目录；

rpm包安装的程序环境：
配置文件目录：/etc/tomcat
主配置文件：server.xml
webapps存放位置：/var/lib/tomcat/webapps/
examples
manager
host-manager
docs
Unit File：tomcat.service
环境配置文件：/etc/sysconfig/tomcat

tomcat的配置文件：
server.xml：主配置文件；
web.xml：每个webapp只有“部署”后才能被访问，它的部署方式通常由web.xml进行定义，其存放位置为WEB-INF/目录中；此文件为所有的webapps提供默认配置；
context.xml：每个web都可以专用的配置文件，它通常由专用的配置文件context.xml来定义，其存放位置为WEB-INF/目录中；此文件为所有的webapps提供默认配置；
tomcat-users.xml：用户认证的账号和密码文件；
catalina.policy：当使用-security选项启动tomcat时，用于为tomcat设置安全策略；
catalina.properties：Java属性的定义文件，用于设定类加载器路径，以及一些与JVM调优相关参数；
logging.properties：日志系统相关的配置；

catalina.sh –help

debug Start Catalina in a debugger
debug -security Debug Catalina with a security manager
jpda start Start Catalina under JPDA debugger
run Start Catalina in the current window
run -security Start in the current window with security manager
start Start Catalina in a separate window
start -security Start in a separate window with security manager
stop Stop Catalina, waiting up to 5 seconds for the process to end
stop n Stop Catalina, waiting up to n seconds for the process to end
stop -force Stop Catalina, wait up to 5 seconds and then use kill -KILL if still running
stop n -force Stop Catalina, wait up to n seconds and then use kill -KILL if still running
configtest Run a basic syntax check on server.xml – check exit code for result
version What version of tomcat are you running?

JSP WebAPP的组织结构：
/: webapps的根目录
index.jsp：主页；
WEB-INF/：当前webapp的私有资源路径；通常用于存储当前webapp的web.xml和context.xml配置文件；
META-INF/：类似于WEB-INF/；
classes/：类文件，当前webapp所提供的类；
lib/：类文件，当前webapp所提供的类，被打包为jar格式；

webapp归档格式：
.war：webapp
.jar：EJB的类打包文件；
.rar：资源适配器类打包文件；
.ear：企业级webapp；

部署(deploy)webapp的相关操作：
deploy：将webapp的源文件放置于目标目录(网页程序文件存放目录)，配置tomcat服务器能够基于web.xml和context.xml文件中定义的路径来访问此webapp；将其特有的类和依赖的类通过class loader装载至JVM；
部署有两种方式：
自动部署：auto deploy
手动部署:
冷部署：把webapp复制到指定的位置，而后才启动tomcat；
热部署：在不停止tomcat的前提下进行部署；
部署工具：manager、ant脚本、tcd(tomcat client deployer)等；
undeploy：反部署，停止webapp，并从tomcat实例上卸载webapp；
start：启动处于停止状态的webapp；
stop：停止webapp，不再向用户提供服务；其类依然在jvm上；
redeploy：重新部署；

手动提供一测试类应用，并冷部署：

mkidr -pv /usr/local/tomcat/webapps/test/{classes,lib,WEB-INF}

创建文件/usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language=”java” %>
<%@ page import=”java.util.*” %>
<html>
<head>
<title>Test Page</title>
</head>
<body>
<% out.println(“hello world”);
%>
</body>
</html>

tomcat的两个管理应用:
manager
host-manager

tomcat的常用组件配置：

Server：代表tomcat instance，即表现出的一个java进程；监听在8005端口，只接收“SHUTDOWN”。各server监听的端口不能相同，因此，在同一物理主机启动多个实例时，需要修改其监听端口为不同的端口；

Service：用于实现将一个或多个connector组件关联至一个engine组件；

Connector组件：
负责接收请求，常见的有三类http/https/ajp；

进入tomcat的请求可分为两类：
(1) standalone : 请求来自于客户端浏览器；
(2) 由其它的web server反代：来自前端的反代服务器；
nginx –> http connector –> tomcat
httpd(proxy_http_module) –> http connector –> tomcat
httpd(proxy_ajp_module) –> ajp connector –> tomcat

属性：
port=”8080″
protocol=”HTTP/1.1″
connectionTimeout=”20000″

address：监听的IP地址；默认为本机所有可用地址；
maxThreads：最大并发连接数，默认为200；
enableLookups：是否启用DNS查询功能；
acceptCount：等待队列的最大长度；
secure：
sslProtocol：

Engine组件：Servlet实例，即servlet引擎，其内部可以一个或多个host组件来定义站点；通常需要通过defaultHost来定义默认的虚拟主机；

属性：
name=
defaultHost=”localhost”
jvmRoute=

Host组件：位于engine内部用于接收请求并进行相应处理的主机或虚拟主机，示例：
<Host name=”localhost” appBase=”webapps”
unpackWARs=”true” autoDeploy=”true”>
</Host>

常用属性说明：
(1) appBase：此Host的webapps的默认存放目录，指存放非归档的web应用程序的目录或归档的WAR文件目录路径；可以使用基于$CATALINA_BASE变量所定义的路径的相对路径；
(2) autoDeploy：在Tomcat处于运行状态时，将某webapp放置于appBase所定义的目录中时，是否自动将其部署至tomcat；

示例：
<Host name=”tc1.magedu.com” appBase=”/appdata/webapps” unpackWARs=”true” autoDeploy=”true”>
</Host>

mkdir -pv /appdata/webapps

mkdir -pv /appdata/webapps/ROOT/{lib,classes,WEB-INF}

提供一个测试页即可；

Context组件:
示例：
<Context path=”/PATH” docBase=”/PATH/TO/SOMEDIR” reloadable=””/>

综合示例：
<Host name=”node1.magedu.com” appBase=”/web/apps” unpackWARs=”true” autoDeploy=”true”>
<Valve className=”org.apache.catalina.valves.AccessLogValve” directory=”logs”
prefix=”node1_access” suffix=”.log”
pattern=”%h %l %u %t "%r" %s %b” />
<Context path=”/test” docBase=”test” reloadable=””>
<Valve className=”org.apache.catalina.valves.AccessLogValve” directory=”logs”
prefix=”node1_test_access_” suffix=”.log”
pattern=”%h %l %u %t "%r" %s %b” />
</Context>
</Host>

Valve组件：
<Valve className=”org.apache.catalina.valves.AccessLogValve” directory=”logs”
prefix=”localhost_access_log” suffix=”.txt”
pattern=”%h %l %u %t "%r" %s %b” />

Valve存在多种类型：
定义访问日志：org.apache.catalina.valves.AccessLogValve
定义访问控制：org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve

LNMT：Linux Nginx MySQL Tomcat
Client (http) –> nginx (reverse proxy)(http) –> tomcat (http connector)

location / {
proxy_pass http://tc1.magedu.com:8080;
}

location ~* .(jsp|do)$ {
proxy_pass http://tc1.magedu.com:8080;
}

LAMT：Linux Apache(httpd) MySQL Tomcat
httpd的代理模块：
proxy_module
proxy_http_module：适配http协议客户端；
proxy_ajp_module：适配ajp协议客户端；

Client (http) –> httpd (proxy_http_module)(http) –> tomcat (http connector)
Client (http) –> httpd (proxy_ajp_module)(ajp) –> tomcat (ajp connector)
Client (http) –> httpd (mod_jk)(ajp) –> tomcat (ajp connector)

proxy_http_module代理配置示例：
<VirtualHost *:80>
ServerName tc1.magedu.com
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
<Proxy *>
Require all granted
</Proxy>
ProxyPass / http://tc1.magedu.com:8080/
ProxyPassReverse / http://tc1.magedu.com:8080/
<Location />
Require all granted
</Location>
</VirtualHost>

proxy_ajp_module代理配置示例：
<VirtualHost *:80>
ServerName tc1.magedu.com
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
<Proxy *>
Require all granted
</Proxy>
ProxyPass / ajp://tc1.magedu.com:8009/
ProxyPassReverse / ajp://tc1.magedu.com:8009/
<Location />
Require all granted
</Location>
</VirtualHost>

课外实践：client –> nginx –> httpd –> tomcat
proxy_http_module)(http) –> tomcat (http connector)
Client (http) –> httpd (proxy_ajp_module)(ajp) –> tomcat (ajp connector)
Client (http) –> httpd (mod_jk)(ajp) –> tomcat (ajp connector)

课外实践：client –> nginx –> httpd –> tomcat

会话保持：
(1) session sticky
source_ip
nginx: ip_hash
haproxy: source
lvs: sh
cookie：
nginx：hash
haproxy: cookie
(2) session cluster：delta session manager
(3) session server：redis(store), memcached(cache)

Tomcat Cluster(session)
(1) session sticky
(2) session cluster
tomcat delta manager
(3) session server
memcached

Tomcat Cluster
(1) httpd + tomcat cluster
httpd: mod_proxy, mod_proxy_http, mod_proxy_balancer
tomcat cluster：http connector
(2) httpd + tomcat cluster
httpd: mod_proxy, mod_proxy_ajp, mod_proxy_balancer
tomcat cluster：ajp connector
(3) httpd + tomcat cluster
httpd: mod_jk
tomcat cluster：ajp connector
(4) nginx + tomcat cluster

第一种方法的实现：
<proxy balancer://tcsrvs>
BalancerMember http://172.18.100.67:8080
BalancerMember http://172.18.100.68:8080
ProxySet lbmethod=byrequests
</Proxy>

<VirtualHost *:80>
ServerName lb.magedu.com
ProxyVia On
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost On
<Proxy *>
Require all granted
</Proxy>
ProxyPass / balancer://tcsrvs/
ProxyPassReverse / balancer://tcsrvs/
<Location />
Require all granted
</Location>
</VirtualHost>

会话粘性的实现方法：
Header add Set-Cookie “ROUTEID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e; path=/” env=BALANCER_ROUTE_CHANGED

<proxy balancer://tcsrvs>
BalancerMember http://172.18.100.67:8080 route=TomcatA loadfactor=1
BalancerMember http://172.18.100.68:8080 route=TomcatB loadfactor=2
ProxySet lbmethod=byrequests
ProxySet stickysession=ROUTEID
</Proxy>

启用管理接口：
<Location /balancer-manager>
SetHandler balancer-manager
ProxyPass !
Require all granted
</Location>

示例程序：
演示效果，在TomcatA上某context中（如/test），提供如下页面
<%@ page language=”java” %>
<html>
<head><title>TomcatA</title></head>
<body>
<h1><font color=”red”>TomcatA.magedu.com</font></h1>
<table align=”centre” border=”1″>
<tr>
<td>Session ID</td>
<% session.setAttribute(“magedu.com”,”magedu.com”); %>
<td><%= session.getId() %></td>
</tr>
<tr>
<td>Created on</td>
<td><%= session.getCreationTime() %></td>
</tr>
</table>
</body>
</html>

演示效果，在TomcatB上某context中（如/test），提供如下页面
<%@ page language=”java” %>
<html>
<head><title>TomcatB</title></head>
<body>
<h1><font color=”blue”>TomcatB.magedu.com</font></h1>
<table align=”centre” border=”1″>
<tr>
<td>Session ID</td>
<% session.setAttribute(“magedu.com”,”magedu.com”); %>
<td><%= session.getId() %></td>
</tr>
<tr>
<td>Created on</td>
<td><%= session.getCreationTime() %></td>
</tr>
</table>
</body>
</html>

第二种方式：
<proxy balancer://tcsrvs>
BalancerMember ajp://172.18.100.67:8009
BalancerMember ajp://172.18.100.68:8009
ProxySet lbmethod=byrequests
</Proxy>

保持会话的方式参考前一种方式。

Tomcat Session Replication Cluster：
(1) 配置启用集群，将下列配置放置于<engine>或<host>中；
<Cluster className=”org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster”
channelSendOptions=”8″>

确保Engine的jvmRoute属性配置正确。

(2) 配置webapps
编辑WEB-INF/web.xml，添加<distributable/>元素；

Tomcat的常用优化配置：
(1) 内存空间：
/etc/sysconfig/tomcat
JAVA_OPTS=”-server -Xms -Xmx -XX:NewSize= -XX:MaxNewSize= -XX:PermSize= -XX:MaxPermSize=”
-server：服务器模型
-Xms：堆内存初始化大小；
-Xmx：堆内存空间上限；
-XX:NewSize=：新生代空间初始化大小；
-XX:MaxNewSize=：新生代空间最大值；
-XX:PermSize=：持久代空间初始化大小；
-XX:MaxPermSize=：持久代空间最大值；

(2) 线程池设置：
<Connector port=”8080″ protocol=”HTTP/1.1″ connectionTimeout=”20000″ redirectPort=”8443″ />

常用属性：
maxThreads：最大线程数；
minSpareThreads：最小空闲线程数；
maxSpareThreads：最大空闲线程数；
acceptCount：等待队列的最大长度；
URIEncoding：URI地址编码格式，建议使用UTF-8；
enableLookups：是否启用dns解析，建议禁用；
compression：是否启用传输压缩机制，建议“on”;
compressionMinSize：启用压缩传输的数据流最小值，单位是字节；
compressableMimeType：定义启用压缩功能的MIME类型；
text/html, text/xml, text/css, text/javascript

(3) 禁用8005端口；
<Server port=”-1″ shutdown=”SHUTDOWN”>

(4) 隐藏版本信息：
<Connector port=”8080″ protocol=”HTTP/1.1″ connectionTimeout=”20000″ redirectPort=”8443″ />

Server=”SOME STRING”

Tomcat Session Server (memcached)

https://github.com/magro/memcached-session-manager

支持的session server类型：
memcached：
couchbase：
redis：

博客作业：tomcat
(1) nginx + tomcat cluster, httpd(proxy_http_module)+tomcat cluster, httpd(proxy_ajp_module)+tomcat cluster；
特别说明会话保持的实现方式；
(2) tomcat cluster升级为session cluster, 使用deltaManager；
(3) tomcat cluster将会话保存至memcached中；

JVM常用的分析工具：
jps：用来查看运行的所有jvm进程；
jinfo：查看进程的运行环境参数，主要是jvm命令行参数；
jstat：对jvm应用程序的资源和性能进行实时监控；
jstack：查看所有线程的运行状态；
jmap：查看jvm占用物理内存的状态；
jconsole：
jvisualvm：

jps：Java virutal machine Process Status tool，
jps [-q] [-mlvV] [<hostid>]
-q：静默模式；
-v：显示传递给jvm的命令行参数；
-m：输出传入main方法的参数；
-l：输出main类或jar完全限定名称；
-V：显示通过flag文件传递给jvm的参数；
[<hostid>]：主机id，默认为localhost；

jinfo：输出给定的java进程的所有配置信息；
jinfo [option] <pid>
-flags：to print VM flags
-sysprops：to print Java system properties
-flag <name>：to print the value of the named VM flag

jstack：查看指定的java进程的线程栈的相关信息；
jstack [-l] <pid>
jstack -F [-m] [-l] <pid>
-l：long listings，会显示额外的锁信息，因此，发生死锁时常用此选项；
-m：混合模式，既输出java堆栈信息，也输出C/C++堆栈信息；
-F：当使用“jstack -l PID”无响应，可以使用-F强制输出信息；

jstat：输出指定的java进程的统计信息
jstat -help|-options
jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

jstat -options

-class：class loader
-compiler：JIT
-gc：gc
-gccapacity：统计堆中各代的容量
-gccause：
-gcmetacapacity
-gcnew：新生代
-gcnewcapacity
-gcold：老年代
-gcoldcapacity
-gcutil
-printcompilation

[<interval> [<count>]]
interval：时间间隔，单位是毫秒；
count：显示的次数；

-gc：
YGC：新生代的垃圾回收次数；
YGCT：新生代垃圾回收消耗的时长；
FGC：Full GC的次数；
FGCT：Full GC消耗的时长；
GCT：GC消耗的总时长；

jmap：Memory Map, 用于查看堆内存的使用状态；
jhat：Java Heap Analysis Tool
jmap [option] <pid>

查看堆空间的详细信息：
jmap -heap <pid>

查看堆内存中的对象的数目：
jmap -histo[:live] <pid>
live：只统计活动对象；

保存堆内存数据至文件中，而后使用jvisualvm或jhat进行查看：
jmap -dump:<dump-options> <pid>
dump-options:
live dump only live objects; if not specified, all objects in the heap are dumped.
format=b binary format
file=<file> dump heap to <file>

课外作业：了解何为full gc，如何应对；

原创文章，作者：shewei，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/76698

tomcat

tar xf apache-tomcat-VERSION.tar.gz -C /usr/local/

cd /usr/local

ln -sv apache-tomcat-VERSION tomcat

catalina.sh –help

mkidr -pv /usr/local/tomcat/webapps/test/{classes,lib,WEB-INF}

mkdir -pv /appdata/webapps

mkdir -pv /appdata/webapps/ROOT/{lib,classes,WEB-INF}

jstat -options

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