Tomcat作為一個穩定、高性能且易於使用的Servlet容器，適用於各種類型的Java Web應用程序，並且在許多不同的應用場景中都得到了廣泛的應用和認可。例如企業級Web應用程序、電子商務平台、 教育和培訓項目等。後端開發人員通常需要針對 Tomcat 來做優化，V 哥今天整理了 Tomcat的優化策略給你參考，上乾貨！（備註：有想跳槽的兄弟文末聯繫）。
1.調整JVM參數
Tomcat作為Java應用程序運行在JVM上，通過調整JVM參數來優化內存、垃圾回收等方面的性能。這包括設置堆大小、垃圾回收算法、線程池參數等。
1.1 堆大小（Heap Size）
通過-Xms和-Xmx參數設置初始堆大小和最大堆大小。初始堆大小應根據應用程序的內存需求來設置，而最大堆大小應根據系統的物理內存和應用程序的性能需求來設置。
例如：
-Xms512m -Xmx1024m這將指定初始堆大小為512MB，最大堆大小為1024MB。
1.2 垃圾回收算法
通過-XX:+UseG1GC或-XX:+UseParallelGC等參數選擇垃圾回收算法。G1（Garbage First）垃圾回收器適用於大堆內存，而ParallelGC適用於多核CPU。
例如：
-XX:+UseG1GC1.3 新生代和老年代比例
可以通過-XX:NewRatio參數調整新生代和老年代的比例。新生代的大小對應用程序的性能影響較大，可以根據具體情況進行調整。
例如：
-XX:NewRatio=21.4 並行GC線程數
通過-XX:ParallelGCThreads參數設置並行GC線程數，以提高垃圾回收的效率。
例如：
-XX:ParallelGCThreads=41.5 元空間大小（Metaspace Size）
通過-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize參數設置元空間的初始大小和最大大小。元空間用於存放類的元數據。
例如：
-XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=256m1.6 業務場景示例
假設有一個電子商務網站，該網站在Tomcat上運行，處理大量的用户請求。針對這樣的業務場景，我們可以進行如下JVM參數調優：
設置堆大小：考慮到網站可能會有較大的併發訪問量，我們可以設置較大的堆大小以應對高併發情況，例如：
-Xms2g -Xmx4g這將指定初始堆大小為2GB，最大堆大小為4GB。
選擇合適的垃圾回收算法：由於高併發情況下需要快速的垃圾回收，我們可以選擇使用G1垃圾回收器來獲得更好的性能，例如：
-XX:+UseG1GC調整新生代和老年代比例：可以適當增大新生代的大小，以減少頻繁的垃圾回收，例如：
-XX:NewRatio=3設置並行GC線程數：可以根據服務器的CPU核心數來設置並行GC線程數，以充分利用服務器資源，例如：
-XX:ParallelGCThreads=8通過這些優化，可以提高Tomcat在電子商務網站這樣的高併發場景下的性能和穩定性。
2.啓用壓縮
啓用壓縮是一種優化網絡傳輸性能的常見方法，可以減少數據傳輸量，加快頁面加載速度，提高用户體驗。在Tomcat中，可以通過配置來啓用HTTP壓縮。以下是詳細介紹以及一個業務場景示例：
2.1 配置Tomcat的壓縮參數
在Tomcat的配置文件（通常是server.xml）中，可以配置壓縮參數。主要涉及的配置項有：
- compression：啓用或禁用壓縮，默認為off。
- compressionMinSize：指定啓用壓縮的最小響應大小。小於此大小的響應將不會被壓縮。
- compressableMimeType：指定需要進行壓縮的MIME類型。
- noCompressionUserAgents：指定不進行壓縮的用户代理（User-Agent）。
- compressableMimeTypes：指定需要壓縮的MIME類型。
例如，在server.xml中配置壓縮參數如下：
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
compression="on"
compressionMinSize="2048"
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/plain,application/json" />2.2 壓縮算法選擇
Tomcat支持多種壓縮算法，包括gzip和deflate。可以通過配置來選擇所需的壓縮算法。
2.3 壓縮的MIME類型
根據實際需要配置需要進行壓縮的MIME類型，通常包括文本類型和應用程序類型。
2.4 業務場景示例
假設有一個電子商務網站，該網站使用Tomcat作為服務器，並提供了大量的商品信息頁面。考慮到這些頁面可能包含大量的文本內容，啓用壓縮可以減少頁面的傳輸量，加快頁面加載速度，提高用户體驗。
在這個場景下，可以在Tomcat的配置文件中啓用壓縮，並配置壓縮參數，例如：
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
compression="on"
compressionMinSize="2048"
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/plain,application/json" />這樣，當用户訪問商品信息頁面時，服務器會自動對頁面內容進行壓縮，並將壓縮後的內容發送給用户。這可以顯著減少頁面加載時間，提高用户滿意度，並降低網絡帶寬的使用成本。
3.啓用NIO或NIO2連接器
Tomcat 10提供了多種連接器，其中NIO（Non-blocking I/O）和NIO2連接器可以提供更高的性能和吞吐量，尤其適用於高併發的場景。
3.1 NIO連接器
Tomcat 8及以上版本支持NIO連接器，它基於Java NIO技術實現。NIO連接器使用非阻塞I/O模型，通過少量的線程處理大量的併發連接，提高了服務器的吞吐量和性能。
3.2 NIO2連接器
Tomcat 8.5及以上版本引入了NIO2連接器，它進一步改進了NIO連接器的性能。NIO2連接器在NIO的基礎上增加了對Asynchronous I/O（AIO）的支持，提供了更高級別的異步I/O操作，進一步提高了性能。
3.3 配置NIO或NIO2連接器
在Tomcat的配置文件（通常是server.xml）中，可以配置NIO或NIO2連接器。需要確保Tomcat版本支持所需的連接器。主要涉及的配置項有：
- protocol：指定使用的協議，可以設置為org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol（對應NIO連接器）或org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol（對應NIO2連接器）。
- maxThreads：指定最大線程數，用於處理連接。
- acceptCount：指定等待隊列的大小，當所有線程都被佔用時，新的連接會被放入等待隊列。
3.4 業務場景示例
假設有一個在線即時通訊應用程序，該應用程序使用Tomcat作為後端服務器，並且需要處理大量的併發連接。在這種高併發的網絡應用場景下，啓用NIO或NIO2連接器可以提高服務器的性能和吞吐量。
例如，在Tomcat的配置文件中配置NIO2連接器如下：
<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
maxThreads="200"
acceptCount="100" />這樣，Tomcat將使用NIO2連接器來處理HTTP請求，並通過少量的線程來處理大量的併發連接。這可以有效地減少線程的競爭和上下文切換，提高服務器的性能和響應速度。對於在線即時通訊應用程序這樣需要處理大量併發連接的場景來説，啓用NIO或NIO2連接器是一種有效的優化方法。
4.調整線程池配置
調整Tomcat的線程池配置是優化性能和提高服務器吞吐量的重要步驟之一。Tomcat使用線程池來處理客户端請求，合理配置線程池參數可以更好地利用服務器資源，避免線程過多或過少導致的性能問題。以下是詳細介紹以及一個業務場景示例：
4.1 連接器線程池配置
Tomcat使用連接器（Connector）來接受客户端請求，並使用線程池來處理這些請求。主要的線程池配置項包括：
- maxThreads：指定線程池中線程的最大數量，即同時能處理的最大請求數。
- minSpareThreads：指定線程池中保持的最小空閒線程數，用於快速響應新的請求。
- acceptCount：指定接受連接的等待隊列的大小，當所有線程都被佔用時，新的連接會被放入等待隊列。
4.2 後台處理線程池配置
除了連接器線程池外，Tomcat還使用一個後台處理線程池來執行一些後台任務，如異步Servlet請求的處理等。主要的線程池配置項包括：
- maxSpareThreads：指定後台處理線程池中保持的最大空閒線程數。
- maxQueueSize：指定後台處理線程池中任務隊列的最大大小，當任務隊列滿時，新的任務將被拒絕。
4.3 業務場景示例
假設有一個在線教育平台，該平台使用Tomcat作為後端服務器，需要處理大量的併發請求。在這種場景下，合理配置Tomcat的線程池參數非常重要，以保證服務器能夠高效地處理來自用户的請求。
例如，在Tomcat的配置文件中配置連接器線程池參數如下：
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
maxThreads="200"
minSpareThreads="20"
acceptCount="100" />這樣，Tomcat將使用一個最大線程數為200的線程池來處理HTTP請求。當請求到達時，Tomcat會從線程池中獲取一個線程來處理該請求。如果所有線程都被佔用，新的連接將會被放入大小為100的等待隊列中。同時，Tomcat還會保持至少20個空閒線程，以確保能夠快速響應新的請求。
對於在線教育平台這樣需要處理大量併發請求的場景來説，合理調整線程池配置可以提高服務器的吞吐量和性能，確保用户能夠快速訪問和使用平台的各項功能。
5.啓用緩存
在Tomcat中啓用緩存可以提高靜態資源的訪問速度，減少對磁盤的訪問次數，從而提升整體性能。常見的緩存技術包括內存緩存和HTTP緩存。
5.1 內存緩存
Tomcat提供了內置的內存緩存功能，可以通過配置啓用。內存緩存將靜態資源（如HTML、CSS、JavaScript文件等）緩存在服務器的內存中，以加快對這些資源的訪問速度。
5.2 HTTP緩存
Tomcat還支持HTTP緩存，可以通過配置HTTP響應頭來控制客户端緩存靜態資源。合理配置HTTP緩存策略可以減少客户端與服務器之間的通信次數，從而減輕服務器負載並提高性能。
下面是啓用緩存的詳細介紹和一個業務場景示例：
內存緩存配置：
在Tomcat的配置文件（通常是web.xml）中，可以配置內存緩存，主要涉及的配置項包括：
<Resources>：配置一個<Resources>元素來定義內存緩存的屬性，如緩存大小、過期時間等。<Cache>：在<Resources>元素下配置<Cache>元素來指定哪些靜態資源需要緩存。
例如，在web.xml中配置內存緩存如下：
<Resources cachingAllowed="true" cacheMaxSize="100000" />
<Cache maxEntries="1000" maxAge="3600" />HTTP緩存配置：通過設置HTTP響應頭來控制客户端緩存靜態資源。可以使用Cache-Control、Expires、Last-Modified等響應頭來指定緩存策略。
例如，在Servlet中設置Cache-Control和Expires響應頭：
response.setHeader("Cache-Control", "max-age=3600");
response.setDateHeader("Expires", System.currentTimeMillis() + 3600 * 1000);5.3 業務場景示例
假設有一個電子商務網站，該網站的首頁包含大量的靜態資源，如圖片、CSS文件和JavaScript文件等。為了加快首頁的加載速度，可以啓用Tomcat的緩存功能。
首先，在web.xml中配置內存緩存，以將靜態資源緩存到服務器的內存中，例如：
<Resources cachingAllowed="true" cacheMaxSize="100000" />
<Cache maxEntries="1000" maxAge="3600" />這樣，Tomcat會將靜態資源緩存在內存中，並在需要訪問這些資源時快速地提供。
其次，在Servlet或Filter中設置HTTP緩存頭，以控制客户端對這些靜態資源的緩存，例如：
response.setHeader("Cache-Control", "max-age=3600");
response.setDateHeader("Expires", System.currentTimeMillis() + 3600 * 1000);這樣，客户端在第一次請求靜態資源時會緩存這些資源，並在過期時間內不再向服務器請求，從而減少對服務器的訪問次數，提高網站的性能和用户體驗。
通過啓用緩存，可以顯著提升電子商務網站首頁的加載速度，降低服務器的負載，提高用户體驗。
6.優化數據庫連接池
優化數據庫連接池是提高Tomcat性能和數據庫訪問效率的重要步驟之一。數據庫連接池可以幫助管理數據庫連接的創建和銷燬，避免頻繁地打開和關閉連接，從而提高系統的性能和穩定性。以下是詳細介紹以及一個業務場景示例：
6.1 選擇合適的數據庫連接池
Tomcat支持多種數據庫連接池，如Apache Commons DBCP、Tomcat JDBC Pool、HikariCP等。根據需求和實際情況選擇合適的數據庫連接池。
6.2 配置連接池參數
在Tomcat的數據源配置中，可以配置數據庫連接池的各種參數，包括連接數、最大等待時間、最大空閒連接數等。合理配置這些參數可以提高數據庫連接的利用率和性能。
6.3 監控連接池性能
通過Tomcat的管理界面或第三方監控工具監控連接池的性能指標，如活動連接數、空閒連接數、平均等待時間等，及時發現並解決連接池性能問題。
6.4 業務場景示例
假設有一個在線圖書商城，該商城使用Tomcat作為服務器，通過JDBC連接池連接到MySQL數據庫。由於商城的用户量較大，數據庫訪問頻繁，因此需要優化數據庫連接池以提高性能。
在這個場景下，可以選擇HikariCP作為數據庫連接池，並通過配置合適的參數來優化性能。例如，在Tomcat的數據源配置文件中配置HikariCP連接池參數如下：
<Resource name="jdbc/myDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
factory="com.zaxxer.hikari.HikariJNDIFactory"
driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"
jdbcUrl="jdbc:mysql://localhost:3306/myDB"
username="username" password="password"
maximumPoolSize="50"
minimumIdle="5"
connectionTimeout="30000"
idleTimeout="600000"
dataSourceJNDI="java:comp/env/jdbc/myDB" />在這個示例中，通過配置maximumPoolSize參數為50，指定了連接池的最大連接數為50個；配置minimumIdle參數為5，指定了連接池的最小空閒連接數為5個；配置connectionTimeout參數為30000毫秒，指定了連接的超時時間為30秒；配置idleTimeout參數為600000毫秒，指定了連接的空閒超時時間為10分鐘。
通過這樣的配置，可以確保數據庫連接池在高併發訪問時能夠充分利用數據庫資源，提高系統的性能和穩定性，從而更好地滿足在線圖書商城的需求。
7.使用HTTP/2和SSL加速
使用HTTP/2和SSL加速是提高Tomcat性能和安全性的重要方法之一。HTTP/2是HTTP協議的下一代版本，支持多路複用、頭部壓縮等功能，可以減少頁面加載時間，提高性能。SSL加速則通過加密數據傳輸，保護用户數據安全，並且可以提供更快的數據傳輸速度。以下是詳細介紹以及一個業務場景示例：
7.1 啓用HTTP/2協議
Tomcat 8.5及以上版本支持HTTP/2協議，可以通過配置啓用。HTTP/2協議可以顯著提高網站的性能，特別是在高延遲和高帶寬網絡環境下。
7.2 配置SSL加速
SSL加速通過使用SSL/TLS協議對數據進行加密，保護數據安全，並且可以提供更快的數據傳輸速度。可以通過在Tomcat配置文件中配置SSL證書來啓用SSL加速。
7.3 業務場景示例
假設有一個在線支付系統，該系統使用Tomcat作為後端服務器，並且需要保護用户的支付數據安全，並提供快速的數據傳輸速度。
在這個場景下，可以同時啓用HTTP/2協議和SSL加速來提高系統的性能和安全性。首先，在Tomcat的配置文件中配置SSL證書，以啓用SSL加速，例如：
<Connector port="443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
maxThreads="150" SSLEnabled="true">
<SSLHostConfig>
<Certificate certificateKeyFile="conf/localhost-rsa-key.pem"
certificateFile="conf/localhost-rsa-cert.pem"
certificateChainFile="conf/localhost-rsa-chain.pem"
type="RSA" />
</SSLHostConfig>
</Connector>在這個示例中，配置了Tomcat的連接器使用HTTP/2協議，並啓用了SSL加速，其中certificateKeyFile、certificateFile和certificateChainFile分別指定了SSL證書的私鑰文件、證書文件和證書鏈文件。
然後，客户端和服務器之間的數據傳輸將通過SSL加密，保護用户的支付數據安全。同時，使用HTTP/2協議可以減少頁面加載時間，提高網站性能。
通過這樣的配置，可以提高在線支付系統的安全性和性能，保護用户的支付數據安全，並提供更快的數據傳輸速度，提高用户體驗。
8.精簡部署包
精簡部署包是指在部署應用程序時儘量減少不必要的文件和依賴，以減小部署包的大小，提高部署效率和節省服務器資源。在Tomcat中，精簡部署包可以通過以下幾種方式實現：
8.1 移除不必要的依賴
在部署應用程序時，只包含必要的依賴庫，移除不需要的第三方庫和jar包。這樣可以減小部署包的大小，減少服務器資源佔用。
8.2 刪除不必要的文件和資源
移除不需要的配置文件、靜態資源、模板文件等，只保留應用程序運行所必需的文件。例如，可以刪除開發環境下的測試文件、文檔文件等。
8.3 優化資源文件
對於靜態資源文件（如圖片、CSS、JavaScript等），可以進行壓縮、合併和混淆等優化處理，以減小文件大小並提高加載速度。
8.4 使用輕量級框架
選擇輕量級的Java框架或庫來構建應用程序，避免使用過多的依賴和複雜的功能，從而減小部署包的大小。
8.5 業務場景示例
假設有一個微服務應用程序，該應用程序使用Tomcat作為每個微服務的容器。由於微服務數量較多，如果每個微服務都包含完整的依賴和資源文件，部署包會變得非常龐大，增加了部署的複雜性和服務器資源的佔用。
在這個場景下，可以通過精簡部署包來優化部署流程和節省服務器資源。具體步驟如下：
- 移除不必要的依賴：在每個微服務的部署包中，只包含該微服務運行所必需的依賴庫，移除其他不需要的第三方庫。例如，如果某個微服務只需要使用Servlet API，則只需包含相關的Servlet API依賴庫，而不需要包含其他無關的庫。
- 刪除不必要的文件和資源：移除每個微服務中不需要的配置文件、測試文件、文檔文件等。只保留應用程序運行所必需的文件和資源。
- 優化資源文件：對於每個微服務的靜態資源文件，進行壓縮、合併和混淆等優化處理，以減小文件大小並提高加載速度。例如，將多個CSS文件合併成一個文件，將多個JavaScript文件合併成一個文件，並對文件進行壓縮處理。
通過以上優化措施，可以顯著減小每個微服務的部署包大小，提高部署效率，並節省服務器資源。這樣可以更輕鬆地部署和管理大量的微服務，並提高整體系統的性能和穩定性。
9.監控和調優
使用Tomcat提供的管理界面或第三方監控工具來監控Tomcat的運行狀態，及時發現並解決性能瓶頸。
監控和調優是確保Tomcat服務器穩定性和性能的關鍵步驟之一。通過監控服務器的運行狀態和性能指標，並根據監控結果進行調優，可以及時發現並解決潛在的性能問題，提高服務器的性能和可靠性。以下是詳細介紹以及一個業務場景示例：
9.1 監控指標
瞭解Tomcat服務器的運行狀態和性能指標是進行調優的基礎。常見的監控指標包括：
- CPU使用率：監控CPU的使用情況，及時發現CPU瓶頸。
- 內存使用率：監控內存的使用情況，避免內存泄漏和內存溢出。
- 線程池狀態：監控連接池和後台處理線程池的狀態，避免線程池滿載。
- 請求處理時間：監控請求處理的時間，及時發現響應時間過長的問題。
- 數據庫連接池狀態：監控數據庫連接池的使用情況，避免數據庫連接泄漏和連接池耗盡。
9.2 監控工具
選擇合適的監控工具對Tomcat服務器進行監控，常見的監控工具包括：
- Tomcat Manager：Tomcat自帶的管理界面，提供了對服務器狀態和運行情況的監控和管理功能。
- JConsole：Java自帶的監控工具，可以監控Java虛擬機的運行狀態和性能指標。
- JVisualVM：Java自帶的性能分析工具，可以監控Java應用程序的運行狀態和性能指標，並進行分析和優化。
- 第三方監控工具：如Prometheus、Grafana等，提供了更豐富的監控和分析功能。
9.3 調優策略
根據監控結果進行調優，常見的調優策略包括：
- 調整線程池參數：根據請求量和服務器負載情況，調整連接池和後台處理線程池的參數，確保能夠充分利用服務器資源。
- 優化數據庫訪問：通過索引優化、SQL優化等方式提高數據庫訪問性能。
- 垃圾回收調優：根據內存使用情況和GC日誌，調整垃圾回收器的參數，提高垃圾回收的效率。
- 代碼優化：通過代碼優化和性能調優，減少不必要的資源消耗，提高系統的性能和響應速度。
9.4 業務場景示例
假設有一個在線視頻網站，該網站使用Tomcat作為後端服務器，並且需要處理大量的併發請求。由於視頻網站的用户量較大，服務器的負載較高，因此需要對Tomcat服務器進行監控和調優，以確保服務器的穩定性和性能。
在這個場景下，可以使用Tomcat Manager或第三方監控工具對Tomcat服務器進行監控，監控服務器的CPU使用率、內存使用率、線程池狀態等指標。根據監控結果，可以調整線程池參數、優化數據庫訪問、調優垃圾回收等策略，以提高服務器的性能和穩定性。
通過監控和調優，可以及時發現並解決服務器的性能問題，提高在線視頻網站的用户體驗，確保用户能夠流暢地觀看視頻，並提高網站的用户滿意度。
10.使用緩存技術
使用諸如Redis、Memcached等緩存技術來緩存數據，減少對數據庫的訪問，提高性能。
使用緩存技術是提高Tomcat性能的有效方法之一。通過緩存技術，可以將經常訪問的數據存儲在內存中，加快數據的訪問速度，降低對數據庫等後端資源的訪問壓力，從而提高系統的性能和響應速度。以下是詳細介紹以及一個業務場景示例：
10.1 緩存類型
常見的緩存類型包括內存緩存、分佈式緩存和客户端緩存等。在Tomcat中，可以使用各種緩存技術來提高系統的性能。
10.2 緩存策略
在使用緩存技術時，需要考慮緩存的更新策略、過期策略和淘汰策略等。合理的緩存策略可以確保緩存數據的有效性和一致性。
10.3 業務場景示例
假設有一個電子商務網站，該網站使用Tomcat作為後端服務器，並且需要頻繁地訪問商品信息和用户信息。由於商品信息和用户信息經常被訪問，可以使用緩存技術來加速數據的訪問速度。
在這個場景下，可以使用內存緩存來緩存商品信息和用户信息。當用户訪問商品詳情頁面時，首先從緩存中查找商品信息，如果緩存中存在，則直接返回緩存數據；如果緩存中不存在，則從數據庫中讀取商品信息，並將其緩存到內存中，以加速下次訪問。類似地，當用户登錄時，首先從緩存中查找用户信息，如果緩存中存在，則直接返回緩存數據；如果緩存中不存在，則從數據庫中讀取用户信息，並將其緩存到內存中。
例如，使用Ehcache作為內存緩存，可以在Tomcat的配置文件中配置Ehcache，如下所示：
<ehcache>
<cache name="productCache"
maxEntriesLocalHeap="1000"
eternal="false"
timeToLiveSeconds="3600"
timeToIdleSeconds="1800" />
<cache name="userCache"
maxEntriesLocalHeap="1000"
eternal="false"
timeToLiveSeconds="3600"
timeToIdleSeconds="1800" />
</ehcache>在這個示例中，配置了兩個緩存區域，分別用於緩存商品信息和用户信息，設置了緩存的最大條目數、存活時間和空閒時間等參數。
通過使用緩存技術，可以顯著提高電子商務網站的性能和響應速度，減少對數據庫等後端資源的訪問壓力，提高系統的併發能力和穩定性。
當然，通常我們還會使用Redis來實現緩存策略，這裏就不再贅述了，有機會 V 哥再專門寫一篇關於Redis的緩存策略相關的文章。
最後
以上是V 哥整理的 Tomcat 優化的一些點，希望對你有所幫助，目前Tomcat已更新到11版本，你在項目中是使用哪個版本呢，如果有一些獨到的優化策略，歡迎留言告訴我，感謝。
