Tomcat--效能優化
- 巴扎黑原創
- 2017-06-23 16:39:051890瀏覽
一、JVM最佳化
1、記憶體最佳化。
2、垃圾回收策略優化。
二、server.xml的connector最佳化（connector是與HTTP請求處理相關的容器，三個容器的初始化順序為：Server->Service->Connector）
（ 1）指定使用NIO模型來接受HTTP請求
## （2）http connector的最佳化，並指定處理執行緒數目 （3）執行緒池 固定（4）其他常規 （4）其他常規 （4）其他常規 設定三、設定session過期時間四、apr外掛提升tomcat效能五、叢集六、問題定位一、JVM優化linux修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh，在前面加入JAVA_OPTS="-XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m -Xms512m -Xmx1024m -Duser.timezone=Asia/Shanghai"windows修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat，在前面加入
set JAVA_OPTS=-XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m -Xms512m -Xmx1024m
1.記憶體調優
記憶體方式的設定是在catalina.sh中，調整JAVA_OPTS變數即可，因為後面的啟動參數會把JAVA_OPTS當作JVM的啟動參數來處理。
具體設定如下：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4"
##>其各項參數如下：#其各項參數##-Xmx3550m：設定JVM最大可用記憶體為3550M。 Heap Size 最大不要超過可用實體記憶體的80％
-Xms3550m：設定JVM促使記憶體為3550m。此值可以設定與-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成後JVM重新分配記憶體。
-Xmn2g：設定年輕代大小為2G。整個堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小為64m，所以增大年輕代後，將會減少年老代大小。此值對系統效能影響較大，Sun官方建議配置為整個堆的3/8。
-Xss128k：設定每個執行緒的堆疊大小。 JDK5.0以後每個執行緒堆疊大小為1M，以前每個執行緒堆疊大小為256K。更具應用的線程所需記憶體大小進行調整。在相同物理記憶體下，減少這個值能產生更多的線程。但是作業系統對一個行程內的執行緒數還是有限制的，不能無限生成，經驗值在3000~5000左右。
-XX:NewRatio=4:設定年輕代（包括Eden和兩個Survivor區）與老年世代的比值（除去持久代）。設定為4，則年輕代與年老代所佔比值為1：4，年輕代佔整個堆疊的1/5
-XX:SurvivorRatio=4：設定年輕代中Eden區與Survivor區的大小比值。設定為4，則兩個Survivor區與一個Eden區的比值為2:4，一個Survivor區佔整個年輕代的1/6
-XX:MaxPermSize=16m:設定持久代大小為16m。
-XX:MaxTenuringThreshold=0：設定垃圾最大年齡。如果設定為0的話，則年輕代物件不經過Survivor區，直接進入年老代。對於年老代比較多的應用，可以提高效率。如果將此值設為一個較大值，則年輕代物件會在Survivor區進行多次複製，這樣可以增加物件再年輕代的存活時間，增加在年輕代即被回收的概論。
2.垃圾回收策略調優
垃圾回收的設定也是在catalina.sh中，調整JAVA_OPTS變數。 具體設定如下：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100"
##'B不同的垃圾費回收策略的各項。
序列收集器（JDK1.5以前主要的回收方式）
-XX:+UseSerialGC:設定串列收集器
並行收集器（吞吐量優先）
java - Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis=100
-XX:+UseParallelGC：選擇垃圾收集器為並行收集器。此配置僅對年輕代有效。即上述配置下，年輕代使用並發收集，而年老代仍舊使用串列收集。
-XX:ParallelGCThreads=20：配置並行收集器的執行緒數，即：同時多少個執行緒一起進行垃圾回收。此值最好配置與處理器數目相等。 -XX:+UseParallelOldGC：配置年老代垃圾收集方式為平行收集。 JDK6.0支援對年老代並行收集 -XX:MaxGCPauseMillis=100:設定每次年輕代垃圾回收的最長時間，如果無法滿足此時間，JVM會自動調整年輕代大小，以滿足此值。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：設定此選項後，並行收集器會自動選擇年輕代區大小和相應的Survivor區比例，以達到目標系統規定的最低相應時間或收集頻率等，此值建議使用並行收集器時，一直打開。
並發收集器（回應時間優先） ###範例：java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:+UseConcMarkSweepGC ###-XX:+UseConcMarkSweepGC：設定年老代為並發收集。測試中配置這個以後，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明。所以，此時年輕代大小最好用-Xmn設定。 ###-XX:+UseParNewGC: 設定年輕代為並行收集。可與CMS收集同時使用。 JDK5.0以上，JVM會根據系統配置自行設置，所以無需再設定此值。 ###-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：由於並發收集器不會對記憶體空間進行壓縮、整理，所以運行一段時間以後會產生“碎片”，使得運行效率降低。此值設定運行多少次GC以後對記憶體空間進行壓縮、整理。 ###-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：開啟對年老代的壓縮。可能會影響效能，但是可以消除碎片 #########3.小結### ###在記憶體設定中需要做一下權衡 ###1)記憶體越大，一般情況下處理的效率也越高，但同時在做垃圾回收的時候所需要的時間也就越長，在這段時間內的處理效率是必然要受影響的。 ###2)在大多数的网络文章中都推荐 Xmx和Xms设置为一致，说是避免频繁的回收，这个在测试的时候没有看到明显的效果，内存的占用情况基本都是锯齿状的效果，所以这个还要根据实际情况来定。
二、Server.xml的Connection优化
提高Tomcat的并发能力一些方法
1、Apache + Tomcat 结合起来用Apache 负责静态页面，Tomcat负责动态页面，同时减少connectionTimeout的时间，以应对并发量大线程回收来不及的情况。
2、压力过大的问题，可以做负载均衡，一个TOMCAT无论如何也不可能担当如此多的线程负载，而且JVM过大，其内存管理成本将显著加大。2G的内存，做3-4个TOMCAT实例（512RAM*4），更为科学合理。
3、数据库连接池，不少人，都推荐使用C3P0，能提高访问数据库的并发性能好几倍。（有博文称使用tomcat自带的jdbc-pool更好，还没试过）
4、采用Tomcat集群可以最大程度的发挥服务器的性能，可以在配置较高的服务器上部署多个Tomcat，也可以在多台服务器上分别部署 Tomcat，Apache和Tomcat整合的方式还是JK方式。经过验证，系统对大用户量使用的响应方面，Apache+3Tomccat集群> Apache+2Tomcat集群> Apache集成Tomcat >单个Tomcat。并且采用Apache+多Tomcat集群的部署方式时，如果一个Tomcat出现宕机，系统可以继续使用，所以在硬件系统性能足够优越的情况下，需要尽量发挥软件的性能，可以采用增加Tomcat集群的方式。
5. 打开KeepAlive支持
KeepAlive on, KeepAliveTimeout 15 MaxKeepAliveRequests 1000
根据实际经验，通过Apache和Tomcat集群的方式提高系统性能的效果十分明显，这种方式可以最大化的利用硬件资源，通过多个Tomcat的处理来分担单Tomcat时的压力。
web server允许的最大连接数还受制于操作系统的内核参数设置，通常Windows是2000个左右，Linux是1000个左右。
1.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
2、指定处理线程数目
<Connector port="80" protocol="HTTP/1.1" maxThreads="600" minSpareThreads="100" maxSpareThreads="500" acceptCount="700" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />
maxThreads="600" ///最大线程数
minSpareThreads="100"///初始化时创建的线程数
maxSpareThreads="500"///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。
acceptCount="700"//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
这里是http connector的优化，如果使用apache和tomcat做集群的负载均衡，并且使用ajp协议做apache和tomcat的协议转发，那么还需要优化ajp connector。
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" maxThreads="600" minSpareThreads="100" maxSpareThreads="500" acceptCount="700" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />
3、线程池
由于tomcat有多个connector，所以tomcat线程的配置，又支持多个connector共享一个线程池。
首先。打开/conf/server.xml，增加
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-" maxThreads="500" minSpareThreads="20" maxIdleTime="60000" />
最大线程500（一般服务器足以），最小空闲线程数20，线程最大空闲时间60秒。
然后，修改
<Connector executor="tomcatThreadPool" port="80" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="60000" keepAliveTimeout="15000" maxKeepAliveRequests="1" redirectPort="443" />
可以多个connector公用1个线程池，所以ajp connector也同样可以设置使用tomcatThreadPool线程池。
4.其它常用设置
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。不要遗漏URIEncoding=”GBK”，能使页面url传递中文参数时保证正确。
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 。压缩会增加Tomcat负担，最好采用Nginx + Tomcat 或者 Apache + Tomcat 方式，压缩交由Nginx/Apache 去做。
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
5.小结
关于Tomcat的Nio和ThreadPool，本身的引入就提高了处理的复杂性，所以对于效率的提高有多少，需要实际验证一下。
三、设置session过期时间
conf\web.xml中通过参数指定：
<session-config> <session-timeout>180</session-timeout> </session-config> 单位为分钟。
四、Apr插件提高Tomcat性能
Tomcat可以使用APR来提供超强的可伸缩性和性能，更好地集成本地服务器技术.
APR(Apache Portable Runtime)是一个高可移植库，它是Apache HTTP Server 2.x的核心。APR有很多用途，包括访问高级IO功能(例如sendfile,epoll和OpenSSL)，OS级别功能(随机数生成，系统状态等等)，本地进程管理(共享内存，NT管道和UNIX sockets)。这些功能可以使Tomcat作为一个通常的前台WEB服务器，能更好地和其它本地web技术集成，总体上让Java更有效率作为一个高性能web服务器平台而不是简单作为后台容器。
在产品环境中，特别是直接使用Tomcat做WEB服务器的时候，应该使用Tomcat Native来提高其性能
要测APR给tomcat带来的好处最好的方法是在慢速网络上（模拟Internet），将Tomcat线程数开到300以上的水平，然后模拟一大堆并发请求。
如果不配APR，基本上300个线程狠快就会用满，以后的请求就只好等待。但是配上APR之后，并发的线程数量明显下降，从原来的300可能会马上下降到只有几十，新的请求会毫无阻塞的进来。
在局域网环境测，就算是400个并发，也是一瞬间就处理/传输完毕，但是在真实的Internet环境下，页面处理时间只占0.1%都不到，绝大部分时间都用来页面传输。如果不用APR，一个线程同一时间只能处理一个用户，势必会造成阻塞。所以生产环境下用apr是非常必要的。
(1)安装APR tomcat-nativeapr-1.3.8.tar.gz 安装在/usr/local/apr #tar zxvf apr-1.3.8.tar.gz #cd apr-1.3.8#./configure;make;make install apr-util-1.3.9.tar.gz 安装在/usr/local/apr/lib #tar zxvf apr-util-1.3.9.tar.gz #cd apr-util-1.3.9 #./configure --with-apr=/usr/local/apr ----with-java-home=JDK;make;make install #cd apache-tomcat-6.0.20/bin #tar zxvf tomcat-native.tar.gz #cd tomcat-native/jni/native #./configure --with-apr=/usr/local/apr;make;make install (2)设置 Tomcat 整合 APR 修改 tomcat 的启动 shell （startup.sh），在该文件中加入启动参数： CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Djava.library.path=/usr/local/apr/lib" 。 (3)判断安装成功: 如果看到下面的启动日志，表示成功。 2007-4-26 15:34:32 org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol init
五、叢集方案
單一Tomcat的處理效能是有限的，當並發量較大的時候，就需要有部署多套來進行負載平衡了。
叢集的關鍵點有以下幾點：
1.引入負載端
軟體負載可以使用nginx或apache來進行，主要是使用一個分發的功能
參考：
（nginx負載）
（apache負載）
2.共享session處理
目前的處理方式有下列幾種：
1).使用Tomcat本身的Session複製功能
參考（Session複製的配置）
方案的有點是配置簡單，缺點是當集群數量較多時，Session複製的時間會比較長，影響響應的效率
2).使用第三方來存放共享Session
目前用的較多的是使用memcached來管理共享Session，借助於memcached-sesson-manager來進行Tomcat的Session管理
參考（使用MSM管理Tomcat群集session）
3).使用黏性session的策略
對於會話要求不太強（不涉及計費，失敗了允許重新請求下等）的場合，同一個用戶的session可以由nginx或apache交給同一個Tomcat來處理，這就是所謂的session sticky策略，目前應用也比較多
參考：（tomcat session sticky）
nginx預設不包含session sticky模組，需要重新編譯才行（windows下我也不知道怎麼重新編譯）
優點是處理效率高多了，缺點是強會話要求的場合不合適
3、每個網站一個實例。啟動多個tomcat.
不要使用Tomcat的虛擬主機，每個網站一個實例。即，啟動多個tomcat.
這也是PHP運維在這裡常犯的錯誤，PHP的做法是一個Web下面放置多個虛擬主機，而不是每個主機啟動一個web伺服器。 Tomcat 是多執行緒,共享內存，任何一個虛擬主機中的應用出現崩潰，會影響到所有應用程式。採用多個實例方式雖然開銷比較大，但保證了應用程式隔離與安全。
4.小結
以上是實現群集的要點，其中1和2可以組合使用，具體場景具體分析吧~
六、問題定位
對於Tomcat的處理耗時較長的問題主要有當時的同時數量、session數、記憶體及記憶體的回收等幾個面向所造成的。出現問題之後就要進行分析了。
1.關於Tomcat的session數目
這個可以直接從Tomcat的web管理介面去查看即可
或者藉助第三方工具Lambda Probe來查看，它相對於Tomcat自帶的管理稍微多了點功能，但也不多
2.監視Tomcat的記憶體使用情況
使用JDK自帶的jconsole可以比較明了的看到記憶體的使用情況，執行緒的狀態，目前載入的類別的總量等
JDK自帶的jvisualvm可以下載外掛程式（如GC等），可以查看更豐富的資訊。如果是分析本地的Tomcat的話，還可以進行記憶體抽樣等，檢查每個類別的使用情況
3.列印類別的載入情況及物件的回收情況
這個可以透過設定JVM的啟動參數，列印這些資訊（到螢幕（預設也會到catalina.log中）或檔案），具體參數如下：
-XX:+PrintGC：輸出形式：[GC 118250K-> 113543K(130112K), 0.0094143 secs] [Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs] ##130112K), 0.0650971 secs]
-XX:+1148648600098( K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs] [GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][T741012641000 , 0.0433488 secs] 121376K-> 10414K(130112K), 0.0436268 secs]
-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC：PrintGCTimeStamps可與上面兩個混合使用，輸出形式：11.851: [GC 98328K->933620093328K-
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime：列印每次垃圾回收前，程式未中斷的執行時間。可與上面混合使用。輸出形式：Application time: 0.5291524 seconds
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：列印垃圾回收期間程式暫停的時間。可與上面混合使用。輸出形式：Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
-XX:PrintHeapAtGC: 列印GC前後的詳細堆疊資訊
-Xloggc:filename:與上面幾個記錄堆疊使用，把相關日誌資訊搭配到檔案以便分析
-verbose:class 監視載入的類別的情況
-verbose:gc 在虛擬機器發生記憶體回收時在輸出裝置顯示訊息
-verbose:jni 輸出native方法呼叫的相關情況，一般用於診斷jni調用錯誤訊息
4.新增JMS遠端監控
對於部署在區域網路內其它機器上的Tomcat，可以開啟JMX監控端口，區域網路其它機器就可以透過這個連接埠查看一些常用的參數（但有些比較複雜的功能不支援），同樣是在JVM啟動參數中配置即可，設定如下：
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl =false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Djava.rmi.server.hostname=192.168.71.38 設定JVM的JMS監控監聽的IP位址，主要是為了防止錯誤的監聽成127.0.0.這個內網路位址
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=1090 設定JVM的JMS監控的連接埠
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 設定JVM的JMS監控#不實用SSL 監控
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 設定JVM的JMS監控不需要認證
5.專業點的分析工具有
IBM ISA，JProfiler等，具體監控及分析方式上網搜尋即可。
以上是Tomcat--效能優化的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！