Tomcat8性能优化

By | 2019年7月15日
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在tomcat/catalina.sh中加入下面的配置,内存要根据机器实际情况配置,如果配置内存太大了有可能机器很慢。

JAVA_OPTS="-server -Xms512m -Xmx512m -Xss1024K -XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=128m"
JAVA_HOME=/root/jdk1.8.0_131
CATALINA_HOME=/root/apache-tomcat-8.5.13

JVM虚拟机的启动配置 bin/catalina.sh

然后在tomat/conf/server.xml配置如下,增加并发性能

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
maxThreads="500" minSpareThreads="100" enableLookups="false" URIEncoding="utf-8"
acceptCount="500" connectionTimeout="20000" disableUploadTimeout="ture" redirectPort="8443"/>

设定虚拟机的server启动方式,以及堆内存的初始分配大小,垃圾收集机制,线程最大堆栈配置数,新生代内存大小等等

a 、JVM Server模式与client模式启动,最主要的差别在于:-Server模式启动时,速度较慢,但是一旦运行起来后,性能将会有很大的提升。JVM如果不显式指定是-Server模式还是-client模式,JVM能够根据下列原则进行自动判断(适用于Java5版本或者Java以上版本);

b、线程堆栈 -Xss 1024K 可以根据业务服务器的每次请求的大小来进行分配;

c、-xms -xmx  是 jvm占用最小和最大物理内存配置参数,一般讲两者配置一样大,这样就免去了内存不够用时申请内存的耗时;

d、-XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=128m

从前人的各类文章上了解到jvm的垃圾回收机制,这里只是简单提一下, jvm的内存分为2大类型,一个是perm型,另一个是generation型。perm区域存放的是class这些静态信息,一般默认64m,如果你的项目很大,有可能一启动就报错,out of memory permsize什么的,另外如果用spring框架的话很多类是动态反射加载的,运行一段时间有可能出现此异常,这种情况,设置下permsize就可以了。

另外一个类型才是重点,应用的代码基本上在这个区域活动,new的类都会在这个区域,而且jvm决大部分工作都在这里搞了,这个区详细说很复杂,有空去看sun资料,这里也只大概提下:这个区包含新生代和老生代区域,所有new出来的会放置在新区域,而多次回收失败的一些一直被使用的实例则被转移到老生代区域,所以新生代区域活动是最频繁的。新生代内存不足时会促发一次 这个区的gc ----然后再到老生代的gc---最后才轮到full gc。full gc代价很高,应该尽量避免,尽量在newsize参数的这个区gc,一般配置 newsize分配到总内存1/4左右,---最终,如果full gc 还是内存不足,那就会引发out of memory 常见的那种。

e、-XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy

这几个参数,一般的应用没什么必要,UseParallelGC 并行回收,XX:ParallelGCThreads 并行回收线程数,只有配置了UseParallelGC有效。UseAdaptiveSizePolicy,让jvm根据情况动态适配参数,当然如果你指定了某些参数,jvm就不会对那些参数再去调整的,加这个参数只要是让我们考虑不全的其它参数能让jvm帮忙做微处理。总之UseParallelGC目的是 加快jvm回收频率 。

下图只是简单的配置了:下图只是简单的配置了:

JAVA_OPTS="-server -Xms1536m -Xmx1536m -Xss1024K -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m"

Tomcat堆内存的垃圾回收情况,可以看到默认是当系统使用到了阀值后进行GC回收

JVM 优化

  • Java 的内存模型分为:
    • Young,年轻代(易被 GC)。Young 区被划分为三部分,Eden 区和两个大小严格相同的 Survivor 区,其中 Survivor 区间中,某一时刻只有其中一个是被使用的,另外一个留做垃圾收集时复制对象用,在 Young 区间变满的时候,minor GC 就会将存活的对象移到空闲的Survivor 区间中,根据 JVM 的策略,在经过几次垃圾收集后,任然存活于 Survivor 的对象将被移动到 Tenured 区间。
    • Tenured,终身代。Tenured 区主要保存生命周期长的对象,一般是一些老的对象,当一些对象在 Young 复制转移一定的次数以后,对象就会被转移到 Tenured 区,一般如果系统中用了 application 级别的缓存,缓存中的对象往往会被转移到这一区间。
    • Perm,永久代。主要保存 class,method,filed 对象,这部门的空间一般不会溢出,除非一次性加载了很多的类,不过在涉及到热部署的应用服务器的时候,有时候会遇到 java.lang.OutOfMemoryError : PermGen space 的错误,造成这个错误的很大原因就有可能是每次都重新部署,但是重新部署后,类的 class 没有被卸载掉,这样就造成了大量的 class 对象保存在了 perm 中,这种情况下,一般重新启动应用服务器可以解决问题。
  • Linux 修改 /usr/program/tomcat7/bin/catalina.sh 文件,把下面信息添加到文件第一行。
    • -Xms4096m -Xmx4096m -XX:NewSize=1024m -XX:MaxNewSize=2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m
    • -Xms2048m -Xmx2048m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=1024m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m
    • 机子内存如果是 4G:
    • 机子内存如果是 8G:
    • 机子内存如果是 16G:
    • 机子内存如果是 32G:
    • CATALINA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms2048m -Xmx2048m -Xmn1024m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=10 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC"
    • CATALINA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms4096m -Xmx4096m -Xmn2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=10 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC"
    • CATALINA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms8192m -Xmx8192m -Xmn4096m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=10 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC"
    • CATALINA_OPTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms16384m -Xmx16384m -Xmn8192m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=10 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC"
    • 如果服务器只运行一个 Tomcat
    • 如果是 8G 开发机
    • 如果是 16G 开发机
    • 参数说明:
-Dfile.encoding:默认文件编码
-server:表示这是应用于服务器的配置,JVM 内部会有特殊处理的
-Xmx1024m:设置JVM最大可用内存为1024MB
-Xms1024m:设置JVM最小内存为1024m。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。
-Xmn1024m:设置JVM新生代大小(JDK1.4之后版本)。一般-Xmn的大小是-Xms的1/2左右,不要设置的过大或过小,过大导致老年代变小,频繁Full GC,过小导致minor GC频繁。如果不设置-Xmn,可以采用-XX:NewRatio=2来设置,也是一样的效果
-XX:NewSize:设置新生代大小
-XX:MaxNewSize:设置最大的新生代大小
-XX:PermSize:设置永久代大小
-XX:MaxPermSize:设置最大永久代大小
-XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括 Eden 和两个 Survivor 区)与终身代的比值(除去永久代)。设置为 4,则年轻代与终身代所占比值为 1:4,年轻代占整个堆栈的 1/5
-XX:MaxTenuringThreshold=10:设置垃圾最大年龄,默认为:15。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。需要注意的是,设置了 -XX:MaxTenuringThreshold,并不代表着,对象一定在年轻代存活15次才被晋升进入老年代,它只是一个最大值,事实上,存在一个动态计算机制,计算每次晋入老年代的阈值,取阈值和MaxTenuringThreshold中较小的一个为准。
-XX:+DisableExplicitGC:这个将会忽略手动调用 GC 的代码使得 System.gc() 的调用就会变成一个空调用,完全不会触发任何 GC
  • Windows 修改 /tomcat7/bin/catalina.bat 文件,找到这一行:echo Using CATALINA_BASE: "%CATALINA_BASE%",然后在其上面添加如下内容,此方法只对解压版的 Tomcat 有效果,对于安装版本的需要点击安装后任务栏上的那个 Tomcat 图标,打开配置中有一个 Java Tab 的进行编辑。
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Dfile.encoding="UTF-8" -Dsun.jnu.encoding="UTF8" -Ddefault.client.encoding="UTF-8" -Duser.language=Zh
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms4096m -Xmx4096m -Xmn2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=10 -XX:MaxTenuringThreshold=15 -XX:NewRatio=2 -XX:+DisableExplicitGC

Server.xml的Connection优化

Tomcat的Connector是Tomcat接收HTTP请求的关键模块,我们可以配置它来指定IO模式,以及处理通过这个Connector接受到的请求的处理线程数以及其它一些常用的HTTP策略。其主要配置参数如下:

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.指定使用线程池来处理HTTP请求
首先要配置一个线程池来处理请求(与Connector是平级的,多个Connector可以使用同一个线程池来处理请求)
<Executor name=”tomcatThreadPool” namePrefix=”catalina-exec-”
maxThreads=”1000″ minSpareThreads=”50″ maxIdleTime=”600000″/>
<Connector port=”8080″
executor=”tomcatThreadPool” 指定使用的线程池

3.指定BlockingIO模式下的处理线程数目
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。

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。
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

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。

6.配置示例
<Connector port=”8080″
redirectPort=”8443″
maxThreads=”150″
minSpareThreads=”25″
maxSpareThreads=”75″
acceptCount=”100″
connectionTimeout=”20000″
protocol=”HTTP/1.1″

maxHttpHeaderSize=”8192″
URIEncoding=”UTF-8″
disableUploadTimeout=”true”
enableLookups=”false”
compression=”on”
compressionMinSize=”10240″
noCompressionUserAgents=”gozilla, traviata”
compressableMimeType=”text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain”>

</Connector>

管理AJP端口

AJP是为 Tomcat 与 HTTP 服务器之间通信而定制的协议,能提供较高的通信速度和效率。如果tomcat前端放的是apache的时候,会使用到AJP这个连接器。由于我们公司前端是由nginx做的反向代理,因此不使用此连接器,因此需要注销掉该连接器。

<!-- <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> -->

默认 Tomcat 是开启了对war包的热部署的。为了防止被植入木马等恶意程序,因此我们要关闭自动部署。

修改实例:

      <Host name="localhost"  appBase=""             unpackWARs="false" autoDeploy="false">

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