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Tomcat

news 2025/6/26 12:41:16

Tomcat 基础概念

Tomcat 是一个开源的 Servlet 容器，由 Apache 软件基金会开发，用于运行 Java Web 应用程序。它实现了 Servlet 和 JSP 规范，能够处理 HTTP 请求，并为 Web 应用提供运行环境。

核心功能与组件

连接器（Connector）：负责接收客户端请求并将其转发给容器处理。常见的连接器有 HTTP/1.1 和 HTTP/2。
容器（Container）：处理请求的核心组件，包含四个层级：
- Engine：顶级容器，处理所有虚拟主机的请求
- Host：虚拟主机，管理多个 Web 应用
- Context：代表一个 Web 应用
- Wrapper：表示一个 Servlet
生命周期管理：Tomcat 组件实现了Lifecycle接口，支持统一的生命周期管理（init、start、stop、destroy）。
类加载机制：采用双亲委派模型，保证类加载的一致性和安全性。

配置与部署

server.xml：主配置文件，定义服务器结构、连接器和虚拟主机。
web.xml：Web 应用的部署描述符，定义 Servlet、过滤器和安全约束。
应用部署方式：
- 将 WAR 文件放置在webapps/目录
- 在conf/Catalina/localhost/下创建 XML 配置文件
- 使用管理界面部署

高级特性

集群与负载均衡：支持 Session 复制和分布式部署，通过 mod_jk 或 mod_proxy 与 Apache HTTP Server 集成。
安全增强：
- 支持 SSL/TLS 配置
- 基于角色的访问控制
- 安全管理器限制系统资源访问
性能优化：
- 调整连接器线程池大小
- 使用 NIO/NIO2 连接器替代 BIO
- 启用压缩和 HTTP/2 支持
高级配置：
- 自定义 Realm 实现用户认证
- 配置 JNDI 资源（数据库连接池等）
- 使用 Valve 组件扩展请求处理流程

常见面试题

什么是 Servlet 容器？Tomcat 与 Jetty 的区别是什么？
- Servlet 容器是实现 Servlet 规范的运行环境，负责 Servlet 的生命周期管理。
- Tomcat 更全面，支持完整的 Servlet/JSP 规范；Jetty 更轻量，适合嵌入式场景。
如何优化 Tomcat 性能？
- 调整连接器线程池参数（maxThreads、acceptCount）
- 使用 NIO/NIO2 连接器
- 配置 JVM 参数（堆大小、垃圾回收器）
- 启用 HTTP 压缩和缓存
Tomcat 的类加载机制是怎样的？
- 采用双亲委派模型，特定类加载器负责不同路径的类加载（如 Bootstrap、System、Common 等）
- Web 应用有独立的 WebappClassLoader，确保应用间隔离
如何在 Tomcat 中配置 HTTPS？
- 生成 SSL 证书（如使用 keytool）
- 在 server.xml 中配置 SSL 连接器
- 指定证书路径和密码
描述 Session 集群的工作原理。
- Tomcat 支持基于广播或组播的 Session 复制
- 所有节点保持 Session 的完整副本
- 缺点是网络开销大，可通过粘性会话或外部 Session 存储（如 Redis）优化
Tomcat 的 Connector 和 Container 如何协同工作？
- Connector 接收请求并封装为 Request 对象
- 将 Request 传递给 Container 处理
- Container 通过 Pipeline-Valve 机制处理请求，最终由 Servlet 生成响应
如何实现 Web 应用的热部署？
- 设置 Context 的 reloadable="true"（开发环境）
- 使用 Manager 应用动态部署
- 使用 Ant/Maven 等工具自动部署
Servlet 的生命周期是怎样的？
- init ()：Servlet 初始化
- service ()：处理请求
- destroy ()：Servlet 销毁前调用
什么是 Valve 组件？
- Valve 是 Tomcat 中的过滤器组件，可在请求处理的不同阶段插入自定义逻辑（如日志记录、权限检查）
如何排查 Tomcat 启动缓慢的问题？
- 检查 DNS 配置
- 禁用 IPv6（如配置java.net.preferIPv4Stack=true）
- 分析线程 dump 和 GC 日志
- 检查应用初始化代码