Tomcat

![](/media/202509/2025-09-12_203757_8391800.4793005700597498.png)

## 概述

Apache Tomcat（简称 Tomcat）是由 Apache 软件基金会开发的**开源 Java Servlet 容器**，同时支持 JavaServer Pages（JSP）、Java Expression Language（EL）和 WebSocket 技术，是部署 Java Web 应用的核心工具。

其设计定位是**轻量级、可扩展的 Web 服务器**，专注于实现 Java EE（现 Jakarta EE）规范中的 Servlet 和 JSP 标准，常作为开发、测试及生产环境中 Java Web 应用的运行载体。

官网地址：https://tomcat.apache.org/

## 特点

Tomcat 的设计围绕 “**专注 Java Web、轻量高效、易于扩展**” 展开。

**1. 开源免费与社区活跃**
基于 Apache 许可证开源，无商业许可成本；全球开发者社区活跃，Bug 修复和版本更新及时（平均每 6-12 个月发布一个主要版本），文档完善（[官方文档](https://tomcat.apache.org/)）。

**2. 跨平台兼容性**
依托 Java 的 “一次编写，到处运行” 特性，可在 Linux（Ubuntu、CentOS）、Windows、macOS 等所有支持 Java 的系统上运行，且配置逻辑一致。

**3. 模块化架构**
核心功能拆分为独立模块，便于按需扩展或定制：

- Catalina：Servlet 容器核心，负责管理 Servlet 生命周期、处理请求映射；
- Coyote：HTTP/1.1、HTTP/2、AJP 协议处理器，负责接收客户端请求并转换为 Servlet 可处理的格式；
- Jasper：JSP 引擎，将 JSP 文件编译为 Java Servlet 类；
- Cluster：集群模块，支持负载均衡和会话共享（需额外配置）。

**4. 轻量与高效**
安装包体积小（Tomcat 10 约 10MB），启动速度快（默认配置下 3-5 秒启动），内存占用低（最小环境约 50MB），适合中小型 Java Web 应用。

**5. 灵活的部署与管理**
支持多种部署方式：WAR 包自动部署（复制到webapps目录）、手动配置上下文（context.xml）、远程部署（通过管理界面或 API）；提供图形化管理界面（Manager App）和命令行工具（tomcat-admin）。

**6. 安全性可控**
支持 SSL/TLS 加密传输、基于角色的访问控制（RBAC）、请求过滤（如禁止特定 HTTP 方法），可通过配置限制资源访问（如仅允许特定 IP 访问管理界面）。

## 核心功能

Tomcat 的核心功能围绕 “**运行 Java Web 应用**” 展开，同时提供 Web 服务器的基础能力。

**1. Servlet 与 JSP 支持（核心功能）**

Servlet 容器：作为 Servlet 规范的实现，负责加载、初始化、调用 Servlet（处理 HTTP 请求的 Java 类），管理 Servlet 生命周期（从创建到销毁）。
示例：当客户端访问`http://localhost:8080/myapp/login`时，Tomcat 会将请求转发给myapp应用中映射/login路径的 Servlet 处理。

JSP 引擎（Jasper）：自动将 JSP 文件（含 HTML 和 Java 代码的动态页面）编译为 Servlet 类（.class文件），再由 Catalina 容器处理。
示例：index.jsp中<h1><%= new Date() %></h1>会被编译为输出当前时间的 Servlet 代码。

**2. Web 服务器基础功能**

HTTP 服务：通过 Coyote 模块提供 HTTP/1.1、HTTP/2 协议支持，可绑定端口（默认 8080）、处理静态资源（HTML、CSS、JS 等）。

虚拟主机：支持在单台 Tomcat 上部署多个 Web 应用（通过域名或端口区分），每个虚拟主机可独立配置应用目录、日志路径。

连接管理：控制并发连接数（默认最大 200）、超时时间（默认 60 秒），可通过线程池优化高并发场景性能。

**3. 应用部署与管理**

WAR 包部署：将 Java Web 应用打包为.war文件（Web Application Archive），复制到webapps目录后，Tomcat 会自动解压并部署（支持热部署，无需重启服务）。

上下文配置：通过context.xml定义应用的上下文参数（如数据库连接池、资源路径），实现应用与容器的解耦。

管理界面：通过 “Manager App”（管理应用）和 “Host Manager”（管理虚拟主机）图形化界面，可查看应用状态、启动 / 停止应用、部署 / 卸载 WAR 包。

**4. 安全性功能**

SSL/TLS 配置：通过 JSSE（Java Secure Socket Extension）支持 HTTPS，可绑定 443 端口并配置 SSL 证书（如 Let's Encrypt 证书）。

用户认证与授权：通过tomcat-users.xml配置用户角色（如manager-gui、admin-gui），限制管理界面访问权限；支持基于容器的表单认证、基本认证。

请求过滤：通过web.xml配置过滤器（Filter），拦截恶意请求（如 XSS 攻击、SQL 注入）或验证请求合法性。

**5. 日志与监控**

日志管理：生成访问日志（access_log.*.txt，记录请求 URL、状态码等）、 catalina 日志（catalina.out，记录服务器运行信息）、应用日志（由应用自行配置，如 Log4j）。

性能监控：集成 JMX（Java Management Extensions），可通过 JConsole 或 VisualVM 监控线程数、内存使用、请求处理时间等指标；支持与 Prometheus、Grafana 等工具集成。

## 适用场景

**1. Java Web 应用部署**

核心场景：运行基于 Servlet/JSP 的 Java Web 应用，如企业级后台系统（ERP、CRM）、电商平台（订单管理、支付接口）、RESTful API 服务（基于 Spring MVC/Spring Boot）。
示例：某公司用 Spring MVC 开发的客户管理系统，打包为crm.war后部署到 Tomcat，通过`http://serverip:8080/crm`访问。

**2. 开发与测试环境**

因配置简单、启动快速，Tomcat 是 Java Web 开发者的首选本地服务器（如配合 Eclipse/IDEA 的 “Run on Server” 功能，实时调试代码）。

**3. 中小型生产环境**

对于日均请求量 10 万级以下的应用，Tomcat 可直接作为 Web 服务器使用；高并发场景（百万级请求）可通过 “Tomcat 集群 + Nginx 反向代理” 架构扩展（Nginx 处理静态资源，Tomcat 处理动态请求）。

**4. 与其他服务器协同**

作为 “应用服务器” 与 Apache/Nginx 配合：Nginx 前端处理静态资源、SSL 终结、负载均衡，Tomcat 后端处理 Servlet/JSP 动态请求（通过 AJP 协议或 HTTP 反向代理通信）。

## 不适用场景

**非 Java Web 应用**：如纯静态网站（HTML/CSS）、PHP/Python 应用（性能不如 Nginx/Apache）。

**超大规模分布式系统**：需依赖更重型的 Java EE 服务器（如 JBoss/WildFly、WebLogic），这些服务器提供更完整的企业级功能（如分布式事务、消息队列）。

## 优劣势

**优势**

| 优势点                  | 详细说明                                                     |
| ----------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| 专注 Java Web，兼容性好 | 完美支持 Servlet/JSP 规范，与 Spring、Struts 等 Java 框架无缝集成，部署零配置。 |
| 轻量高效，资源占用低    | 安装包小、启动快，适合低配置服务器（如 1 核 2G 云服务器），运维成本低。 |
| 开源免费，无许可成本    | 无需支付商业授权费用，适合中小企业降低 IT 成本。             |
| 配置简单，易于上手      | 核心配置文件（server.xml）结构清晰，图形化管理界面降低运维门槛。 |
| 跨平台与扩展性强        | 支持多系统部署，可通过插件扩展功能（如集群、监控）。         |

**劣势**

| 劣势点             | 详细说明                                                     |
| ------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| 静态资源处理能力弱 | 处理 HTML、图片等静态资源的性能远低于 Nginx/Apache，需配合反向代理优化。 |
| 企业级功能有限     | 不支持分布式事务、JMS（Java 消息服务）等高级 Java EE 功能，需额外集成组件。 |
| 高并发需手动优化   | 默认配置下并发能力有限（约 200 线程），高负载场景需手动调整线程池、JVM 参数。 |

## 目录结构

Tomcat 的目录结构遵循 “功能分离” 原则，核心目录清晰，便于管理配置、应用和日志。默认安装路径（如/opt/tomcat/）下的目录结构：

| 目录 / 文件            | 功能说明                                                     |
| ---------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| **bin/**               | 可执行脚本目录，用于启动、停止 Tomcat 及配置环境。           |
| ├─ startup.sh          | Linux 启动脚本（./startup.sh启动服务）                       |
| ├─ shutdown.sh         | Linux 停止脚本（./shutdown.sh停止服务）                      |
| ├─ catalina.sh         | 核心脚本（startup.sh和shutdown.sh均调用此脚本，可配置 JVM 参数） |
| └─ version.sh          | 查看 Tomcat 版本（./version.sh）                             |
| **conf/**              | 配置文件目录，包含服务器全局配置、应用部署规则等。           |
| ├─ server.xml          | 核心配置文件（端口、连接器、虚拟主机等）                     |
| ├─ web.xml             | 全局 Web 应用部署描述符（默认 Servlet、MIME 类型等）         |
| ├─ tomcat-users.xml    | 用户认证配置（管理界面的用户名、密码、角色）                 |
| ├─ context.xml         | 全局上下文配置（如数据库连接池，所有应用共享）               |
| └─ catalina.properties | Tomcat 系统属性配置（如类加载路径、临时目录）                |
| **lib/**               | Tomcat 依赖的 Java 库（JAR 文件），如 Servlet API、Catalina 核心类。 |
| **webapps/**           | Web 应用部署目录，存放 WAR 包或解压后的应用文件夹（默认应用在此目录）。 |
| ├─ ROOT/               | 默认应用（访问`http://localhost:8080`时的根路径）            |
| ├─ manager/            | Manager App 管理界面的应用                                   |
| └─ host-manager/       | Host Manager 虚拟主机管理界面的应用                          |
| **logs/**              | 日志文件目录。                                               |
| ├─ catalina.out        | 核心运行日志（服务器启动、错误信息）                         |
| ├─ access_log.*.txt    | 访问日志（记录客户端 IP、请求 URL、响应状态等）              |
| └─ localhost.*.log     | 应用部署日志（如 JSP 编译错误）                              |
| **work/**              | JSP 编译后的临时目录（存放.java和.class文件，可删除，重启后自动生成）。 |
| **temp/**              | Tomcat 运行时的临时文件目录（如上传文件的临时存储）。        |

## 配置文件

**1. server.xml（核心配置文件）**

server.xml 定义 Tomcat 的整体结构（服务、连接器、虚拟主机等），是最关键的配置文件，路径为 conf/server.xml。

```xml

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  
  <Service name="Catalina">
    
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"  
               redirectPort="8443" />

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
      
      <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">  
        
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
               prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
               pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
      </Host>

<Host name="www.myapp.com" appBase="/opt/webapps/myapp"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <Alias>myapp.com</Alias>  
        <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"
               directory="logs/myapp" prefix="myapp_access_log" />
      </Host>
    </Engine>
  </Service>
</Server>

```

**2. tomcat-users.xml（用户认证配置）**

配置访问 Tomcat 管理界面（Manager App、Host Manager）的用户及角色，路径为 conf/tomcat-users.xml。

示例（添加管理员用户）：

```xml
<tomcat-users xmlns="http://tomcat.apache.org/xml"
              xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
              xsi:schemaLocation="http://tomcat.apache.org/xml tomcat-users.xsd"
              version="1.0">
  
  <role rolename="manager-gui"/>
  <role rolename="admin-gui"/>
  
  <user username="admin" password="123456" roles="manager-gui,admin-gui"/>
</tomcat-users>

```

**3. web.xml（全局 Web 应用配置）**

定义所有 Web 应用的默认行为（如默认文档、MIME 类型、过滤器），路径为 conf/web.xml。

```xml
<web-app ...>
  
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.html</welcome-file>
    <welcome-file>index.htm</welcome-file>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>

<mime-mapping>
    <extension>html</extension>
    <mime-type>text/html</mime-type>
  </mime-mapping>
</web-app>

```

## 安装

以 **Ubuntu 22.04 + Tomcat 10.1** 为例

**步骤 1：安装 Java 环境（依赖）**

Tomcat 依赖 JRE/JDK，需先安装（Tomcat 10 需 JDK 11+）：

```bash
# 安装OpenJDK 17
apt update
apt install openjdk-17-jdk -y

# 验证Java版本（显示17.x.x即成功）
root@test-VMware-Virtual-Platform:/home/test# java -version
openjdk version "17.0.16" 2025-07-15
OpenJDK Runtime Environment (build 17.0.16+8-Ubuntu-0ubuntu124.04.1)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 17.0.16+8-Ubuntu-0ubuntu124.04.1, mixed mode, sharing)
```

**步骤 2：下载并安装 Tomcat**

```bash
# 创建安装目录
mkdir -p /opt/tomcat

# 下载Tomcat 10.1（从Apache镜像站获取最新版，替换链接）wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.45/bin/apache-tomcat-10.1.45.tar.gz -O tomcat.tar.gz

# 解压到安装目录
tar -zxf tomcat.tar.gz -C /opt/tomcat --strip-components=1

```

```bash
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# pwd
/opt/tomcat
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# ll
总计 8
drwxr-xr-x 2 root root 4096  9月 12 17:18 ./
drwxr-xr-x 3 root root 4096  9月 12 17:16 ../
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.45/bin/apache-tomcat-10.1.45.tar.gz -O tomcat.tar.gz
--2025-09-12 17:18:42--  https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.45/bin/apache-tomcat-10.1.45.tar.gz
正在解析主机 dlcdn.apache.org (dlcdn.apache.org)... 151.101.2.132, 2a04:4e42::644
正在连接 dlcdn.apache.org (dlcdn.apache.org)|151.101.2.132|:443... 已连接。
已发出 HTTP 请求，正在等待回应... 200 OK
长度： 14118832 (13M) [application/x-gzip]
正在保存至: ‘tomcat.tar.gz’

tomcat.tar.gz                                   100%[====================================================================================================>]  13.46M  6.33MB/s    用时 2.1s

2025-09-12 17:18:45 (6.33 MB/s) - 已保存 ‘tomcat.tar.gz’ [14118832/14118832])

root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# ll
总计 13796
drwxr-xr-x 2 root root     4096  9月 12 17:18 ./
drwxr-xr-x 3 root root     4096  9月 12 17:16 ../
-rw-r--r-- 1 root root 14118832  9月  2 20:48 tomcat.tar.gz
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# tar -zxf tomcat.tar.gz -C /opt/tomcat --strip-components=1
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# ll
总计 13948
drwxr-xr-x 9 root root     4096  9月 12 17:18 ./
drwxr-xr-x 3 root root     4096  9月 12 17:16 ../
drwxr-x--- 2 root root     4096  9月 12 17:18 bin/
-rw-r----- 1 root root    24262  9月  2 20:44 BUILDING.txt
drwx------ 2 root root     4096  9月  2 20:44 conf/
-rw-r----- 1 root root     6166  9月  2 20:44 CONTRIBUTING.md
drwxr-x--- 2 root root     4096  9月 12 17:18 lib/
-rw-r----- 1 root root    60393  9月  2 20:44 LICENSE
drwxr-x--- 2 root root     4096  9月  2 20:44 logs/
-rw-r----- 1 root root     2333  9月  2 20:44 NOTICE
-rw-r----- 1 root root     3298  9月  2 20:44 README.md
-rw-r----- 1 root root     6776  9月  2 20:44 RELEASE-NOTES
-rw-r----- 1 root root    16109  9月  2 20:44 RUNNING.txt
drwxr-x--- 2 root root     4096  9月 12 17:18 temp/
-rw-r--r-- 1 root root 14118832  9月  2 20:48 tomcat.tar.gz
drwxr-x--- 7 root root     4096  9月  2 20:44 webapps/
drwxr-x--- 2 root root     4096  9月  2 20:44 work/
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat#

```

**步骤 3：配置环境变量（可选）**

添加 Tomcat 路径到环境变量，便于全局执行命令：

```bash
# 编辑环境变量配置文件
vim ~/.bashrc

# 末尾添加以下内容
export CATALINA_HOME=/opt/tomcat
export PATH=$PATH:$CATALINA_HOME/bin

# 生效配置
source ~/.bashrc

```

**步骤 4：启动 Tomcat 并验证**

```bash
# 启动Tomcat（执行bin目录下的startup.sh）
cd /opt/tomcat/bin
./startup.sh

```

```bash
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# vim ~/.bashrc
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# source ~/.bashrc
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# cd /opt/tomcat/bin
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/bin# ./startup.sh
Using CATALINA_BASE:   /opt/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /opt/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /opt/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr
Using CLASSPATH:       /opt/tomcat/bin/bootstrap.jar:/opt/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Using CATALINA_OPTS:   
Tomcat started.
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/bin#

```

使用浏览器访问实验机器IP地址+8080端口。

![image-20250912172211982](https://oss.maolin101.com/image-20250912172211982.png-101.webp)

8080端口系统的默认路径

```bash
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# cd webapps/
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/webapps# ll
总计 28
drwxr-x---  7 root root 4096  9月  2 20:44 ./
drwxr-xr-x  9 root root 4096  9月 12 17:18 ../
drwxr-x--- 16 root root 4096  9月 12 17:18 docs/
drwxr-x---  7 root root 4096  9月 12 17:18 examples/
drwxr-x---  6 root root 4096  9月 12 17:18 host-manager/
drwxr-x---  6 root root 4096  9月 12 17:18 manager/
drwxr-x---  3 root root 4096  9月 12 17:18 ROOT/
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/webapps# cd ROOT/
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/webapps/ROOT# ll
总计 176
drwxr-x--- 3 root root  4096  9月 12 17:18 ./
drwxr-x--- 7 root root  4096  9月  2 20:44 ../
-rw-r----- 1 root root 27235  9月  2 20:44 asf-logo-wide.svg
-rw-r----- 1 root root   713  9月  2 20:44 bg-button.png-101.webp
-rw-r----- 1 root root  1918  9月  2 20:44 bg-middle.png-101.webp
-rw-r----- 1 root root  1401  9月  2 20:44 bg-nav.png-101.webp
-rw-r----- 1 root root  3103  9月  2 20:44 bg-upper.png-101.webp
-rw-r----- 1 root root 21630  9月  2 20:44 favicon.ico
-rw-r----- 1 root root 12241  9月  2 20:44 index.jsp
-rw-r----- 1 root root  6776  9月  2 20:44 RELEASE-NOTES.txt
-rw-r----- 1 root root  5584  9月  2 20:44 tomcat.css
-rw-r----- 1 root root 67795  9月  2 20:44 tomcat.svg
drwxr-x--- 2 root root  4096  9月 12 17:18 WEB-INF/

```

## 卸载

首先停止tomcat服务。

```bash
# 进入Tomcat的bin目录
cd /opt/tomcat/bin

# 执行停止脚本
./shutdown.sh

# 验证是否已停止（无tomcat相关进程即为成功）
ps -ef | grep tomcat

```

```bash
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat# cd bin/
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/bin# pwd
/opt/tomcat/bin
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/bin# ./shutdown.sh 
Using CATALINA_BASE:   /opt/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /opt/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /opt/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr
Using CLASSPATH:       /opt/tomcat/bin/bootstrap.jar:/opt/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Using CATALINA_OPTS:   
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/bin# ps -ef | grep tomcat
root        3630    2884  0 17:26 pts/0    00:00:00 grep --color=auto tomcat
root@test-VMware-Virtual-Platform:/opt/tomcat/bin#

```

删除 Tomcat 安装目录：手动安装的 Tomcat 所有文件集中在安装目录（如`/opt/tomcat`），直接删除该目录即可。

```bash
# 删除整个Tomcat目录（请确认路径正确，避免误删）
 rm -rf /opt/tomcat
```

清理环境变量：如果之前在`~/.bashrc`、`~/.profile`或`/etc/profile`中配置过 Tomcat 环境变量（如`CATALINA_HOME`），需手动删除。

```bash
# 编辑环境变量配置文件（以~/.bashrc为例）
vim ~/.bashrc

# 删除或注释掉以下类似内容
# export CATALINA_HOME=/opt/tomcat
# export PATH=$PATH:$CATALINA_HOME/bin

# 使配置生效
source ~/.bashrc

```

清理残留文件：检查并删除可能的残留文件（如日志、临时文件、自启动脚本）。

```bash
# 删除可能的日志残留（若自定义过日志路径）
rm -rf /var/log/tomcat*

# 删除临时文件（Tomcat默认临时目录）
rm -rf /tmp/tomcat*

# 若创建过系统服务（如systemd），删除服务配置
rm -f /etc/systemd/system/tomcat.service
systemctl daemon-reload
```