怎样提升CentOS Tomcat的并发能力 - 问答

1. 优化Tomcat线程池配置
线程池是Tomcat处理并发请求的核心资源，合理的参数设置能显著提升并发能力。需调整的关键参数包括：

maxThreads：最大线程数，即Tomcat同时处理的最大请求数。建议根据服务器CPU核心数（如4核）和内存大小设置，一般为CPU核心数的2-4倍（如8-16），避免过多线程导致上下文切换开销。
minSpareThreads：最小空闲线程数，保持随时可用的线程，减少新请求的线程创建时间。建议设置为maxThreads的10%-20%（如10-20）。
acceptCount：当所有线程忙碌时，允许排队的最大请求数。建议设置为maxThreads的1.5-2倍（如12-32），避免请求被直接拒绝。
maxIdleTime：线程空闲超时时间（毫秒），超过该时间未处理请求的线程将被回收，释放资源。默认60000毫秒（1分钟），可根据负载调整（如30000毫秒）。
配置示例如下（在server.xml的Connector标签中添加）：

<Connector executor="tomcatThreadPool" 
           port="8080" 
           protocol="HTTP/1.1" 
           connectionTimeout="20000" 
           redirectPort="8443"
           maxThreads="200" 
           minSpareThreads="50" 
           acceptCount="300" 
           maxIdleTime="30000"/>

同时，可通过Executor标签定义共享线程池，供多个Connector复用，减少线程创建开销。

2. 调整连接器（Connector）运行模式
Tomcat默认使用BIO（阻塞I/O）模式，性能较低，建议切换至NIO（非阻塞I/O）或APR（本地库加速）模式：

NIO模式：适用于高并发、读写频繁的场景，通过非阻塞I/O提高吞吐量。配置示例如下：

<Connector port="8080" 
           protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" 
           connectionTimeout="20000" 
           redirectPort="8443"/>

APR模式：需安装APR库（apr-util、tomcat-native），利用操作系统原生I/O提升性能，适合高负载生产环境。配置示例如下：

<Connector port="8080" 
           protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol" 
           connectionTimeout="20000" 
           redirectPort="8443"/>

切换模式后需重启Tomcat生效。

3. 优化JVM参数
JVM内存管理和垃圾回收直接影响Tomcat性能，需合理配置：

堆内存设置：通过-Xms（初始堆大小）和-Xmx（最大堆大小）设置，建议两者相等（如-Xms2048m -Xmx2048m），避免堆内存动态调整带来的停顿。
垃圾回收器选择：推荐使用G1GC（适用于大内存环境），通过-XX:+UseG1GC开启，相比传统ParallelGC，G1GC能减少Full GC次数，提高吞吐量。
新生代/老年代比例：通过-XX:NewRatio设置（如-XX:NewRatio=2表示新生代占堆的1/3），根据应用对象生命周期调整（如短生命周期对象多则增大新生代）。
配置示例如下（在catalina.sh或setenv.sh中添加）：

export JAVA_OPTS="-Xms2048m -Xmx2048m -XX:+UseG1GC -XX:NewRatio=2 -XX:ParallelGCThreads=4"

4. 操作系统级调优
操作系统参数需配合Tomcat优化，提升系统级并发能力：

文件描述符限制：默认限制（如1024）过低，会导致Tomcat无法处理大量并发连接。编辑/etc/security/limits.conf，添加以下内容：
```
* soft nofile 65536
* hard nofile 65536
```

内核参数优化：调整/etc/sysctl.conf，优化网络缓冲区和TCP连接复用：

net.core.somaxconn = 65535  # 监听队列最大长度
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1   # 复用TIME_WAIT状态的连接
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 # 快速回收TIME_WAIT连接（注意：Linux 4.12+已移除）

执行sysctl -p使配置生效。

5. 启用压缩功能
启用Gzip压缩可减少响应数据量（如HTML、JSON），降低网络传输时间。在server.xml的Connector标签中添加以下配置：

<Connector ... 
           compression="on" 
           compressableMimeType="text/html,text/xml,application/json,text/plain" 
           compressionMinSize="1024"/>

compression="on"：开启压缩。
compressableMimeType：指定需要压缩的MIME类型。
compressionMinSize：最小压缩阈值（字节），小于该值的响应不压缩。

6. 调整Keep-Alive设置
Keep-Alive允许客户端复用TCP连接，减少连接建立的开销，但需合理配置避免资源占用：

keepAliveTimeout：保持连接超时时间（毫秒），超过该时间未收到新请求则关闭连接。建议设置为10000-30000毫秒（如15000）。
maxKeepAliveRequests：单个连接允许的最大请求数，设置为0表示无限制（但可能占用资源），建议设置为100-500。
配置示例如下：

<Connector ... 
           keepAliveTimeout="15000" 
           maxKeepAliveRequests="200"/>

7. 使用缓存优化
缓存静态资源和频繁访问的数据，减少重复计算和磁盘IO：

静态资源缓存：在web.xml中配置缓存过滤器，对图片、CSS、JS等静态资源设置过期时间（如1小时）：

<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 hours</param-value>
    </init-param>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>ExpiresFilter</filter-name>
    <url-pattern>*.jpg</url-pattern>
    <url-pattern>*.png</url-pattern>
</filter-mapping>

应用层缓存：使用Redis、Memcached等缓存框架，缓存数据库查询结果、热点数据，减少数据库访问次数。

8. 监控与持续调优
通过监控工具实时跟踪Tomcat性能，定位瓶颈并调整参数：

监控指标：线程池使用率（maxThreads占用率）、JVM内存使用率（堆内存、GC次数）、CPU利用率、网络吞吐量（netstat -antp查看连接数）。
工具推荐：
- JConsole/VisualVM：监控JVM内存、线程状态。
- Prometheus+Grafana：可视化监控Tomcat指标（如请求延迟、线程池使用率）。
- Arthas：动态诊断线上Tomcat性能问题（如方法调用耗时）。
  定期根据监控数据调整线程池大小、JVM堆内存等参数，确保Tomcat适应业务增长。

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