CentOS Tomcat资源占用优化 - 问答

CentOS环境下Tomcat资源占用优化指南

一、操作系统级基础优化

1. 调整文件描述符限制

默认情况下，CentOS对单个用户的文件描述符限制较低（通常为1024），会限制Tomcat的并发连接数。需修改/etc/security/limits.conf文件，添加以下内容：
* soft nofile 65536（软限制）
* hard nofile 65536（硬限制）
修改后需重新登录用户或重启系统生效。

2. 优化内核网络参数

编辑/etc/sysctl.conf文件，添加以下参数以提升网络性能：

net.core.somaxconn 65535：增加TCP监听队列的最大长度，避免连接被拒绝；
net.ipv4.tcp_tw_reuse 1：允许复用TIME_WAIT状态的连接，减少连接建立开销；
net.ipv4.tcp_tw_recycle 1：快速回收TIME_WAIT连接（注意：在NAT环境下可能引发问题，需谨慎使用）。
修改后执行sysctl -p使配置生效。

3. 禁用透明大页（Transparent Huge Pages, THP）

THP会导致内存碎片化，影响Tomcat的内存访问效率。编辑/etc/rc.local文件（需赋予执行权限），添加以下命令：
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
重启服务器使设置生效。

二、Tomcat自身配置优化

1. 线程池调优（关键环节）

线程池是Tomcat处理并发请求的核心，需合理配置server.xml中的<Executor>和<Connector>元素：

定义线程池：在<Service>标签内添加<Executor>，设置以下参数：

<Executor name="tomcatThreadPool" 
          namePrefix="catalina-exec-" 
          maxThreads="200"    <!-- 最大线程数（建议为CPU核心数的2-4倍，如4核CPU设为80-160） -->
          minSpareThreads="20" <!-- 最小空闲线程数（保持活跃线程，避免频繁创建） -->
          acceptCount="300"    <!-- 最大排队请求数（当所有线程繁忙时，允许排队的请求数，建议为maxThreads的1.5-2倍） -->
          maxQueueSize="100"   <!-- 队列最大长度（超过则拒绝请求） -->
/>

关联Connector：修改<Connector>标签，引用上述线程池：

<Connector executor="tomcatThreadPool" 
           port="8080" 
           protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" <!-- 使用NIO协议提升I/O性能 -->
           connectionTimeout="20000" 
           keepAliveTimeout="5000" 
           maxKeepAliveRequests="100" <!-- 限制单个连接的请求数，避免长期占用线程 -->
/>

注：maxThreads并非越大越好，过大会导致CPU上下文切换频繁，需结合服务器硬件配置调整。

2. 协议与连接器优化

使用NIO/NIO2协议：替换默认的BIO（阻塞I/O）协议，protocol属性设置为org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol（NIO）或org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol（NIO2），显著提升高并发下的I/O处理能力。

启用HTTP/2：若需支持HTTP/2协议（多路复用、头部压缩），可添加以下配置：

<Connector port="8443" 
           protocol="org.apache.coyote.http2.Http2Protocol" 
           SSLEnabled="true" 
           maxThreads="150" 
           keystoreFile="conf/keystore.jks" 
           keystorePass="changeit" />

调整连接超时：connectionTimeout（连接超时）设置为20000毫秒（20秒），keepAliveTimeout（保持连接超时）设置为5000毫秒（5秒），避免闲置连接占用资源。

3. 启用压缩功能

通过压缩响应数据减少网络传输量，提升页面加载速度。在<Connector>标签中添加：
compression="on"
compressionMinSize="2048"（最小压缩大小，超过2KB才压缩）
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/plain,application/json"（需要压缩的MIME类型）。

三、JVM内存优化（解决内存溢出关键）

1. 调整堆内存大小

根据服务器内存大小设置初始堆（-Xms）和最大堆（-Xmx），建议两者相等以避免频繁扩容（如4GB内存服务器可设置为-Xms2g -Xmx2g）。编辑catalina.sh（位于/usr/share/tomcat/bin/或/opt/tomcat/bin/）文件，在JAVA_OPTS中添加：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xms2g -Xmx2g"。

2. 选择合适的垃圾回收器

G1GC（推荐）：适用于大内存（>4GB）场景，自动调整分区，平衡吞吐量和延迟。添加参数：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+UseG1GC"
ParallelGC：适用于吞吐量优先的场景（如批处理），添加参数：
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+UseParallelGC"。

3. 调整新生代与老年代比例

新生代（Young Generation）用于存放新创建的对象，老年代（Old Generation）用于存放长期存活的对象。通过-XX:NewRatio设置比例（如-XX:NewRatio=2表示新生代占堆的1/3，老年代占2/3）。若应用对象生命周期短（如Web应用），可适当增大新生代比例（如-XX:NewRatio=1）。

4. 监控与分析内存泄漏

使用jstat监控GC情况：执行jstat -gcutil <pid> 1000（<pid>为Tomcat进程ID），查看各内存区域的使用率（如O表示老年代，M表示元空间），若老年代持续增长且触发Full GC，可能存在内存泄漏。
生成堆转储文件：使用jmap生成堆转储文件：jmap -dump:live,format=b,file=heapdump.hprof <pid>，再用jhat或VisualVM分析泄漏对象。

四、其他优化建议

1. 关闭不必要的服务与功能

禁用管理界面：若无需通过Web访问Tomcat管理页面，编辑conf/tomcat-users.xml删除管理员角色，或注释<Context>标签中的/manager和/host-manager应用。
关闭自动部署：编辑conf/server.xml，将autoDeploy="true"改为autoDeploy="false"，避免频繁扫描webapps目录消耗资源。

2. 隐藏Tomcat版本信息

修改conf/server.xml中的<Connector>标签，添加server属性：
server="Unknown"
避免暴露Tomcat版本，减少安全风险。

3. 定期重启Tomcat

长期运行后，Tomcat可能出现内存碎片或类加载器泄漏，建议每周重启一次（可通过cron定时任务实现）。

五、监控与持续优化

使用监控工具（如Prometheus+Grafana、VisualVM、JConsole）实时监控Tomcat的CPU使用率、内存占用、线程池状态、GC频率等指标，根据监控数据调整上述参数（如maxThreads、-Xmx），确保资源占用处于合理范围。

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