CentOS上Tomcat性能调优实战指南

一、JVM内存优化：解决内存瓶颈

JVM内存配置是Tomcat性能的基础，不合理的内存设置会导致频繁GC、内存溢出等问题。
关键参数配置：

堆内存设置：通过-Xms（初始堆大小）和-Xmx（最大堆大小）指定，建议两者设为相同值（如-Xms4G -Xmx4G），避免堆内存动态调整带来的性能波动。堆内存大小一般为物理内存的70%-80%（如16G内存设为12G）。
元空间设置：Java 8及以上版本用元空间替代永久代，通过-XX:MetaspaceSize（初始元空间大小，如256m）和-XX:MaxMetaspaceSize（最大元空间大小，如512m）配置，防止类元数据溢出。
垃圾回收器选择：优先使用G1GC（-XX:+UseG1GC），适合大内存、低延迟场景，可通过-XX:MaxGCPauseMillis（最大GC停顿时间，如200ms）控制停顿时间；吞吐量优先场景可选择ParallelGC（-XX:+UseParallelGC）。
配置位置：在/usr/share/tomcat/bin/catalina.sh文件开头添加JAVA_OPTS参数，例如：

export JAVA_OPTS="-server -Xms4G -Xmx4G -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m -XX:+UseG1GC"

二、Tomcat线程池优化：提升并发处理能力

线程池是Tomcat处理请求的核心，合理的线程配置能平衡并发量和资源消耗。
关键参数配置（在server.xml的<Connector>标签中设置）：

maxThreads：最大线程数，决定Tomcat同时处理的请求数。建议为CPU核心数的2-4倍（如16核服务器设为32-64），可根据QPS（每秒查询数）动态调整。
minSpareThreads：最小空闲线程数，保持线程池中始终有一定数量的空闲线程，避免频繁创建线程。建议为maxThreads的10%-20%（如maxThreads=64时，设为6-12）。
acceptCount：等待队列长度，当所有线程都在处理请求时，新请求会进入队列。建议为maxThreads的1.5-2倍（如maxThreads=64时，设为96-128），队列过长会导致请求被拒绝。
maxConnections：最大连接数（Tomcat 8.5+版本支持），限制Tomcat能接受的总连接数，避免资源耗尽。
配置示例：

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
           connectionTimeout="20000"
           redirectPort="8443"
           maxThreads="200"
           minSpareThreads="40"
           acceptCount="300"
           maxConnections="10000" />

三、连接器（Connector）协议优化：提高I/O效率

选择高效的连接器协议能显著提升Tomcat的网络I/O性能。
推荐配置：

NIO协议：默认协议，支持非阻塞I/O，适合大多数高并发场景。配置示例：
```
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" ... />
```
NIO2协议：异步I/O协议，性能优于NIO，适合万级并发场景（如电商秒杀）。配置示例：
```
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol" ... />
```
禁用BIO协议：BIO（阻塞I/O）性能差，已在Tomcat 8及以上版本中弃用，避免使用。

四、缓存与压缩优化：减少网络传输开销

启用Gzip压缩：压缩HTTP响应数据，减少网络传输量，提升页面加载速度。配置示例：

<Connector port="8080" ... compression="on" compressionMinSize="8192" compressableMimeType="text/html,text/xml,text/plain,application/json" />

compression="on"：开启压缩功能。
compressionMinSize="8192"：只有响应数据大于8KB时才压缩，避免小数据压缩反而增加CPU开销。
compressableMimeType：指定需要压缩的MIME类型（如HTML、XML、JSON）。

静态资源缓存：对静态资源（如图片、CSS、JS）设置缓存，减少重复请求。在web.xml中配置：

<filter>
    <filter-name>ExpiresFilter</filter-name>
    <filter-class>org.apache.catalina.filters.ExpiresFilter</filter-class>
    <init-param>
        <param-name>ExpiresByType image</param-name>
        <param-value>access plus 1 month</param-value>
    </init-param>
    <init-param>
        <param-name>ExpiresByType text/css</param-name>
        <param-value>access plus 1 week</param-value>
    </init-param>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>ExpiresFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

五、操作系统层面优化：提升系统支撑能力

调整内核参数：修改/etc/sysctl.conf文件，优化网络性能：

net.core.somaxconn = 65535  # 最大连接数
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1   # 允许TCP连接复用
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 # 快速回收TIME_WAIT连接
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535 # SYN队列长度
net.core.netdev_max_backlog = 65535 # 网络设备接收队列长度
fs.file-max = 65536         # 最大文件描述符数

执行sysctl -p使配置生效。

调整文件描述符限制：修改/etc/security/limits.conf文件，增加Tomcat用户的文件描述符限制：

* soft nofile 65536
* hard nofile 65536

禁用透明大页（THP）：THP会导致内存碎片，降低性能。执行以下命令禁用：

echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

添加到/etc/rc.local文件中，开机自启。

六、其他优化技巧：细节提升性能

禁用DNS查询：在server.xml的<Connector>标签中设置enableLookups="false"，避免Tomcat对客户端IP进行DNS反向解析，减少延迟。
设置合理的会话超时：在web.xml中配置会话超时时间（如180分钟），避免长期占用会话资源：
```
<session-config>
    <session-timeout>180</session-timeout>
</session-config>
```
关闭不必要的服务：如Tomcat管理界面（/manager、/host-manager），减少资源消耗。
隐藏版本信息：在server.xml的<Connector>标签中设置server=" "，避免暴露Tomcat版本，减少安全风险。

七、监控与迭代优化：持续提升性能

优化后需通过监控工具验证效果，持续调整参数：

JVM监控：使用jconsole、jvisualvm或Arthas监控堆内存使用、GC频率，调整堆大小和GC算法。
Tomcat监控：通过Tomcat Manager或Prometheus+Grafana监控线程池使用率、请求响应时间、吞吐量，调整maxThreads、acceptCount等参数。
压力测试：使用Apache JMeter模拟高并发场景，测试优化效果，找出性能瓶颈。

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