CentOS Tomcat性能调优策略

CentOS下Tomcat性能调优策略

1. 操作系统层优化

1.1 调整文件描述符限制

CentOS默认文件描述符限制（nofile）过低，会限制Tomcat并发连接数。编辑/etc/security/limits.conf，添加以下内容：
* soft nofile 65536（软限制）、* hard nofile 65536（硬限制），保存后重新登录生效。

1.2 优化内核参数

修改/etc/sysctl.conf，提升网络并发处理能力：

net.core.somaxconn = 65535  # 监听队列最大长度（需>=Tomcat的acceptCount）
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1   # 允许复用TIME_WAIT状态的连接
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535  # SYN队列最大长度
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535  # 本地端口范围（扩大可用端口数）

执行sysctl -p使配置生效。

1.3 禁用透明大页（Transparent Huge Pages）

透明大页会导致内存碎片，降低Tomcat性能。编辑/etc/rc.local，添加以下命令（开机自动执行）：

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

2. Tomcat配置优化

2.1 线程池调优

通过server.xml中的<Executor>和<Connector>配置线程池，合理分配线程资源：

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-" 
          maxThreads="500"    <!-- 最大线程数（根据CPU核心数调整，如4核可设200-500） -->
          minSpareThreads="50" <!-- 最小空闲线程数（保持备用线程，应对突发请求） -->
          maxQueueSize="100"   <!-- 请求队列最大长度（避免无限制排队）" />
<Connector executor="tomcatThreadPool" port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" />

说明：maxThreads需结合CPU核心数（如物理核心数×2+1）和业务负载调整，避免过大导致线程切换开销。

2.2 连接器协议选择

优先使用NIO（非阻塞I/O）或NIO2（异步I/O）协议，替代默认的BIO（阻塞I/O），提升高并发下的吞吐量：

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
           maxThreads="500" connectionTimeout="20000" />

2.3 连接数参数调优

调整<Connector>的关键连接数参数，避免连接被拒绝：

• maxConnections：Tomcat能接受的最大连接数（默认10000，可根据服务器资源调整至20000+）；
• acceptCount：当所有线程忙碌时，允许的最大排队请求数（需>=maxConnections，如设为1000）；
• connectionTimeout：连接超时时间（默认20000ms，可根据业务调整至30000ms）。
  示例配置：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           maxThreads="500" minSpareThreads="50" maxConnections="20000"
           acceptCount="1000" connectionTimeout="30000" />

2.4 禁用不必要的功能

• 关闭DNS反查：设置enableLookups="false"（避免Tomcat解析客户端IP对应的域名，减少网络开销）；
• 禁用AJP协议（若未使用Apache等前端服务器）：注释<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3"/>；
• 隐藏版本信息：在server.xml的<Connector>中添加server="Apache"（避免暴露Tomcat版本，提升安全性）。

3. JVM内存调优

3.1 堆内存设置

通过catalina.sh（或setenv.sh）设置JVM堆内存，避免频繁Full GC：

export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xms2g -Xmx4g -XX:MetaspaceSize=512m -XX:MaxMetaspaceSize=1g"

说明：

• -Xms（初始堆内存）和-Xmx（最大堆内存）需设置为相同值（避免堆内存动态调整的开销）；
• Java 8及以上版本需用Metaspace替代PermGen（永久代），设置MetaspaceSize和MaxMetaspaceSize。

3.2 垃圾回收器选择

优先使用G1GC（Garbage-First Garbage Collector），适用于大内存应用，能有效减少GC停顿时间：

export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+UseG1GC"

可选参数：

• -XX:MaxGCPauseMillis=200（设置最大GC停顿时间目标，默认200ms）；
• -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45（触发并发GC的堆占用率阈值，默认45%）。

4. 缓存与压缩优化

4.1 启用HTTP响应压缩

通过server.xml配置Gzip压缩，减少网络传输数据量（适用于文本类响应，如HTML、CSS、JS）：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           compression="on" compressionMinSize="2048" 
           compressableMimeType="text/html,text/css,application/javascript" />

说明：compressionMinSize设置触发压缩的最小响应大小（默认2048字节）；compressableMimeType指定需要压缩的MIME类型。

4.2 静态资源缓存

通过web.xml配置静态资源（图片、CSS、JS）的缓存策略，减少重复请求：

<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>

5. 监控与维护

5.1 监控工具使用

• JConsole/VisualVM：监控Tomcat的堆内存、线程、GC等情况（本地监控无需额外配置）；
• Prometheus+Grafana：搭建实时监控平台，采集Tomcat的/actuator/prometheus指标（需Tomcat 9.0+），可视化展示性能趋势。

5.2 日志与分析

• 开启Tomcat访问日志（server.xml中配置AccessLogValve），记录请求时间、响应状态码等信息，分析慢请求；
• 定期生成堆转储文件（jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid>），使用MAT（Eclipse Memory Analyzer）分析内存泄漏。

5.3 定期重启

对于长期运行的Tomcat，定期重启（如每周一次）可释放内存碎片，避免内存泄漏累积导致的性能下降。