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Tomcat服務(wù)器是一個免費的開源的Web應(yīng)用服務(wù)器。Tomcat是Apache軟件基金會的Jakarta項目中的一個核心項目，有Apache、Sun和其他一些公司及個人共同開發(fā)完成的。它完全基于Java平臺，也是目前使用最廣泛的Servlet容器之一。Tomcat安裝完成后，目錄結(jié)構(gòu)如下圖：

捕獲.PNG

bin目錄下存放的是Tomcat的啟動、關(guān)閉程序；
conf目錄下是Tomcat服務(wù)器的配置文件，包括Tomcat的權(quán)限管理、線程池、端口號等配置信息；
webapps下存放部署在Tomcat下的Web應(yīng)用，每個應(yīng)用對應(yīng)一個文件夾或者一個war包。

啟動Tomcat時，只要運行bin目錄下的startup.sh(linux下, windows下是startup.bat)文件即可。下面是我的機器tomcat啟動后的顯示信息，控制臺最后幾行輸出：

26-Mar-2019 22:17:08.238 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-nio-80"]
26-Mar-2019 22:17:08.310 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["https-jsse-nio-443"]
26-Mar-2019 22:17:08.312 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["ajp-nio-8009"]
26-Mar-2019 22:17:08.314 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 146478 ms

日志里面第一行結(jié)尾“http-nio-80” 說明我是使用80端口啟動的，最后一行“startup in 146478ms”說明本次啟動耗時146478毫秒（時間是有點久啊，這個可能是和我的應(yīng)用復(fù)雜度有關(guān)，當然另外一個原因也就是今天記錄的重點，Jvm調(diào)優(yōu) - Tomcat啟動加速）。

下面將開始學(xué)習(xí)如何通過配置合理的JVM參數(shù)，來加快Tomcat的啟動速度。
我們在使用startup.sh腳本啟動Tomcat時，startup.sh調(diào)用了bin目錄下的catalina.sh(linux下, windows下是catalina.bat)腳本。如果需要配置Tomcat的JVM參數(shù)，可以僵蠶數(shù)據(jù)寫入catalina.sh中。打開catalina.sh可以看到，在文件中有類似如下一段說明：

#  CATALINA_OPTS   (Optional) Java runtime options used when the "start",
#                   "run" or "debug" command is executed.
#                   Include here and not in JAVA_OPTS all options, that should
#                   only be used by Tomcat itself, not by the stop process,
#                   the version command etc.
#                   Examples are heap size, GC logging, JMX ports etc.
#
#    // 省略一部分
#
#   JAVA_OPTS       (Optional) Java runtime options used when any command
#                   is executed.
#                   Include here and not in CATALINA_OPTS all options, that
#                   should be used by Tomcat and also by the stop process,
#                   the version command etc.
#                   Most options should go into CATALINA_OPTS.

這段說明顯示，配置環(huán)境變量CATALINA_OPTS或者JAVA_OPTS都可以設(shè)置Tomcat的JVM優(yōu)化參數(shù)。就startup.sh而言，將參數(shù)配置在任何一個環(huán)境變量中都可以生效的。根據(jù)說明的建議，類似于堆大小、GC日志和JMX端口等推薦配置在CATALINA_OPTS中。為了獲取Tomcat啟動是的GC信息，可以在catalina.sh中加入：

set CATALINA_OPTS=-Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails

再次啟動Tomcat，發(fā)現(xiàn)在bin目錄下生成文件gc.log，記錄著啟動時的GC信息。在我的啟動過程中一共記錄32次GC,其中Full GC兩次。如果可以去掉這些GC過程，那么啟動速度無意會變快。注意這兩段Full GC的日志：

[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 1537K->1674K(4096K)] [ParOldGen: 7129K->7129K(7168K)] 8074K->8019K(9216K), [Metaspace: 3357K->3357K(1056768K)], 0.1213761 secs] [Times: user=0.03  sys=0.00, real=0.03 secs]

[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 944K->890K(2048K)] [ParOldGen: 7129K->7129K(7168K)] 8074K->8019K(9216K), [Metaspace: 3357K->3357K(1056768K)], 0.1213761 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06 secs]

在發(fā)生Full GC時，永久去回收了部分數(shù)據(jù)，如果擁有一個較大的永久去，則可以避免發(fā)生Full GC。同時，為了減少Minor GC的次數(shù)，也需要增大新生代。為此嘗試使用一下參數(shù)啟動Tomcat：

set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS% -Xmx32M -Xms32M

在運行Tomcat，啟動完成后查看日志。發(fā)現(xiàn)還有一次Full GC。這次Full GC是因為代碼中顯示使用了System.gc()導(dǎo)致的。因此，可以使用一下參數(shù)，禁用顯示GC：

set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS%  -XX:+DisableExplicitGC

至此，在Tomcat的啟動過程中，已經(jīng)找不到了Full GC的蹤跡，同時Minor GC也較少到了14次。

在堆內(nèi)存32MB不變的前提下，為了能進一步減少Minor GC的次數(shù)，可以擴大新生代的大小：

set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS%  -XX:NewRatio=2

在這個較大的新生代下，Minor GC的刺手較少到了2次，并且沒有Full GC發(fā)生，為了加快Minor GC的速度，在多核計算機上可以考慮使用新生代并行回收收集器，加快僅有的2次Minor GC的速度：

set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS%  -XX:+UserParallelGC

由于JVM在加載類時，處于安全考慮，會對class進行校驗和認證，如果類文件是可信的，為了加快程序的運行速度，也可以考慮禁用這些校驗：

set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS%  -Xverify:none

至此，完成了一個簡單的加快Tomcat啟動過程的實驗。再次啟動Tomcat服務(wù)器，在站長的計算機（騰訊云主機）上最后機上的輸出如下：

26-Mar-2019 23:26:04.282 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-nio-80"]
26-Mar-2019 23:26:04.312 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["https-jsse-nio-443"]
26-Mar-2019 23:26:04.323 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["ajp-nio-8009"]
26-Mar-2019 23:26:04.342 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 21994 ms

到這里就結(jié)束了，但是這篇文件中對于Tomcat啟動加速，JVM調(diào)優(yōu)只用到了一小部分優(yōu)化配置方法，還有很多的優(yōu)化配置，關(guān)于CATALINA_OPTS 與 JAVA_OPTS的，感興趣的朋友去多多試一試。