如何优化CentOS上Tomcat性能 - 问答

CentOS 上 Tomcat 性能优化实操指南

一操作系统与 JVM 基础优化

文件描述符与内核网络
- 提升进程可打开文件数：编辑 /etc/security/limits.conf，设置如：* soft nofile 65536；* hard nofile 65536。
- 提升内核连接与队列能力：编辑 /etc/sysctl.conf，示例：
  - net.core.somaxconn = 65535
  - net.core.netdev_max_backlog = 65535
  - net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096
  - net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
  - 可选：net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1（加快 TIME_WAIT 回收，按网络与内核版本谨慎启用）
- 禁用透明大页（THP）：在 /etc/rc.local 或 systemd 服务中执行
  - echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
  - echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
JVM 内存与 GC
- 通过 CATALINA_OPTS 设置（生产建议将 -Xms 与 -Xmx 设为相同，避免运行时扩缩容抖动）：
  - -Xms 与 -Xmx：建议为物理内存的约 1/4~1/2，且二者等值；例如：-Xms4g -Xmx4g
  - 元空间：-XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m
  - GC 策略：低延迟优先 -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200；高吞吐优先 -XX:+UseParallelGC
  - GC 日志（便于分析 Full GC 与停顿）：-Xloggc:/var/log/tomcat/gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps
- 监控与诊断：使用 JVisualVM/JConsole 观察堆、线程与 GC；必要时配合 jmap 分析堆内存。

二 Tomcat 连接器与线程池配置

使用共享线程池（Tomcat 8.5+）

在 conf/server.xml 中定义 Executor 并在 Connector 引用，便于统一管理：

<Executor name="tomcatThreadPool"
        namePrefix="catalina-exec-"
        maxThreads="300"
        minSpareThreads="20"
        prestartminSpareThreads="true"/>

HTTP/1.1 Connector 关键参数
- 建议启用 NIO/NIO2 提升 I/O 性能；按需开启 HTTP/2（需 SSL）。
- 核心参数含义与建议：
  - maxThreads：最大工作线程，决定并发处理能力（默认 200）
  - minSpareThreads：最小空闲线程，平滑应对突发流量
  - acceptCount：当线程耗尽时的排队队列长度（默认 100）
  - maxConnections：Tomcat 可同时接受的最大连接数（常见 10000 级别）
  - maxKeepAliveRequests：单个长连接可复用的请求数（如 200）
  - enableLookups：设为 false，避免 DNS 反查开销
  - compression：开启 Gzip 压缩（如 compression=“on”）
- 示例（HTTP/1.1 + NIO2 + 压缩 + 线程池）：
```
<Connector executor="tomcatThreadPool"
           port="8080"
           protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
           connectionTimeout="20000"
           redirectPort="8443"
           maxKeepAliveRequests="200"
           compression="on"
           enableLookups="false"/>
```
- 示例（可选 HTTP/2，需 SSL 配置证书）：
```
<Connector port="8443"
           protocol="org.apache.coyote.http2.Http2Protocol"
           maxThreads="150"
           SSLEnabled="true">
    <SSLHostConfig>
        <Certificate certificateKeystoreFile="conf/keystore.jks"
                     type="RSA" />
    </SSLHostConfig>
</Connector>
```
参数关系与容量边界
- 经验关系：maxConnections 应大于 maxThreads + acceptCount，避免连接被过早拒绝。
- 队列满时新连接将被拒绝（connection refused），需结合业务容忍度与上游负载均衡策略设置。

三应用与数据库层优化

静态资源与压缩
- 启用 Gzip 压缩（Connector 配置 compression=“on”），对 text/html、application/json、text/css、application/javascript 等类型压缩，降低带宽与时延。
连接池与 SQL
- 使用成熟连接池（如 HikariCP/DBCP/C3P0），合理设置最大连接、最小空闲、超时与验证查询，避免连接风暴与泄漏。
- 为高频查询建立合适索引，避免 N+1 查询与全表扫描，减少慢 SQL。
线程与 I/O 模型
- 对长耗时任务采用 Servlet 3.0+ 异步处理（AsyncContext），释放容器线程，提高吞吐与弹性。

四监控验证与上线步骤

压测与容量评估
- 使用 Apache JMeter 进行阶梯压测，观察 P95/P99 延迟、吞吐、错误率、线程池与队列 曲线，验证配置上限与瓶颈点。
运行期监控
- 启用 GC 日志 并用可视化工具分析停顿与回收频率；结合 JMX/VisualVM 观察堆、线程与类加载。
- 系统层面监控 CPU、内存、网络、文件句柄 等指标，必要时引入 Prometheus + Grafana 做长期观测与告警。
安全与基线
- 关闭不必要的 管理界面 与 自动部署，隐藏 Tomcat 版本信息，降低攻击面。
- 保持 Tomcat 与应用 的版本更新，及时修复漏洞与性能回退问题。
变更流程
- 遵循“备份—灰度—压测—回滚”闭环；每次只变更少量参数，观察至少 一个业务高峰周期 再继续迭代。

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