JDK/Tomcat升级

背景:公司要求项目引入SSO(Single Sign On)，SSO对JDK版本要求最低是1.7，而目前机器使用的是1.6版本，需要升级JDK。

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参考: Tomcat8安装和配置、优化 G1垃圾回收器 实战Java虚拟机

升级JDK

公司测试线上服务器安装的JDK版本是jdk1.6.0_45，我打算安装最新的Jre1.8.0_121。

JDK与JRE区别

JVM = Class loader system + Runtime data area + Execution Engine.
JRE = JVM + Java packages classes(like util, math, lang, awt, swing etc)+ Runtime libraries.
JDK = JRE + Development/debugging tools.

JDK/JRE关系

我并不需要在测试线上机器上打包编译，仅仅需要一个可供应用运行的环境，所以我选择下载Jre。

修改Tomcat Jre配置

修改Tomcat文件夹下bin/catalina.sh文件，文件头添加。

JRE_HOME=/XXX/jre1.8.0_121

这样在Tomcat启动时就会使用指定的Jre环境。

升级Tomcat

升级Tomcat到9.0.0.M17版本(该版本运行环境必须>=1.8)。

修改Tomcat文件夹下bin/catalina.sh文件，文件头添加。

CATALINA_HOME=Tomcat路径
$CATALINA_HOME/catalina.pid

Linux下启动、关闭Tomcat分别执行bin下startup.sh和shutdown.sh脚本。

如果执行shutdown.sh仍然无法停止Tomcat，可以修改shutdown.sh脚本。

//最后一行
exec "$PRGDIR"/"$EXECUTABLE" stop "$@"
//改为
exec "$PRGDIR"/"$EXECUTABLE" stop 10 -force

Tomcat优化

修改conf/server.xml文件。

<Executor name="tomcatThreadPool" 
namePrefix="catalina-exec-"
        maxThreads="500" 
        minSpareThreads="100"
        maxQueueSize = "100"
        prestartminSpareThreads="true"/>

参数说明:

• name:用于区分线程池属性，必须独一无二。
• namePrefix:线程池创建线程名称前缀。
• maxThreads:线程池最大值,默认值200。
• prestartminSpareThreads:默认false,只有true时minSpareThreads才会有效果。
• minSpareThreads:线程池最小值,默认25。
• maxQueueSize:最大的等待队列数，超过则拒绝请求,默认Integer.MAX_VALUE。
• className:默认值org.apache.catalina.core.StandardThreadExecutor,实现org.apache.catalina.Executor接口，最好不要修改。
• threadPriority:线程优先级，默认5。
• daemon:是否以守护线程运行，默认true。
• maxIdleTime:当线程池线程数量大于minSpareThreads时,一个空闲线程最大存活时间,默认1分钟。
• threadRenewalDelay:如果有ThreadLocalLeakPreventionListener配置，会监听请求是否停止；停止时，会更新线程，为了避免同一时刻更新所有线程，设置任意2个线程更新间隔时间，默认1秒。

<Connector 
   executor="tomcatThreadPool"
   port="8080" 
   protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol" 
   connectionTimeout="20000" 
   maxConnections="10000" 
   redirectPort="8443" 
   enableLookups="false" 
   acceptCount="100" 
   maxPostSize="10485760" 
   compression="on" 
   disableUploadTimeout="true" 
   compressionMinSize="2048" 
   acceptorThreadCount="2" 
   compressableMimeType="text/html,text/xml,text/plain,text/css,text/javascript,application/javascript" 
   URIEncoding="utf-8"
/>

参数说明:

• protocol，默认HTTP/1.1，org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol（Tomcat8/9）org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol（Tomcat6/7）
• allowTrace:是否运行TRACE HTTP请求，默认false。
• asynTimeout:异步请求超时时间，默认30000(30秒)。
• enableLookups:默认false，禁用DNS查询功能。
• maxHeaderCount:header中参数个数，默认100。
• maxParameterCount:GET/POST请求中带有参数个数，默认10000个。
• maxPostSize:以FORM URL参数方式的POST提交方式，限制提交最大的大小，默认是2M;设置-1禁用限制。
• port:tcp端口，设置0则Tomcat随机找一个空闲端口使用。
• redirectPort:接收到SSL请求后重定向的端口号。
• URIEncoding:URI编码格式。
• acceptCount:指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时，可以放到处理队列中的请求数，超过这个数的请求将不予处理，默认100。
• acceptorThreadCount:接受连接的线程数，默认值1。多核CPU最好设置成2。
• compressableMimeType:默认值text/html,text/xml,text/plain,text/css,text/javascript,application/javascript，逗号分隔，HTTP compression参数来使用。
• compression:使用GZIP压缩来节省带宽，"on":打开,"off":关闭。
• compressionMinSize:默认值2048，compression设置"on"生效，输出数据压缩最小值。
• connectionTimeout:连接超时时间，默认60秒。
• connectionUploadTimeout:针对文件上传的超时时间，disableUploadTimeout参数必须设置为false。
• disableUploadTimeout:设置true禁止服务器对文件上传给予更长的超时时间。
• executor:指定执行器。
• maxConnections:服务器能接受和处理的最大连接数；当连接数到达该值时，服务接受连接但不处理，接受连接数据受acceptCount控制。NIO、NIO2默认值10000。

JVM优化

原先JVM参数配置:

-server -Xms8g -Xmx8g -Xmn1g -Xss2048K 
-XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m 
-XX:ParallelGCThreads=8 
 -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC 
 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 
-XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxTenuringThreshold=10 
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -Dxxx=xxx

参数说明:

• -server:使用Server模式运行程序，会尝试收集更多的系统性能信息，使用更复杂的优化算法对程序进行优化。
• -Xmx...m:设置JVM最大可用内存。
• -Xms...m:设置JVM最小可用内存，可以设置与-Xmx相同，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。
• -Xmn..m:设置JVM年轻代内存大小。
• -Xss...k:设置线程栈大小。
• -XX:PermSize=...m:设置永久代大小。
• -XX:MaxPermSize=...m:设置最大永久代大小。
• -XX:+UseParNewGC:新生代使用ParNew回收器。
• -XX:+UseConcMarkSweepGC:老年代使用CMS。
• -XX:ParallelGCThreads=.:ParNew回收器工作时线程数量，CPU数量小于8时，值等于CPU数量；CPU大于8时，值为3+(5*CPU_COUNT)/8。
• -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:CMS是一个标记清除回收器，会产生内存碎片，该设置在垃圾收集完成后，进行一次内存碎片整理。
• -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction:指定当老年代空间使用率达到多少时，进行一次CMS垃圾回收。
• -XX:SurvivorRatio=.:年轻代分为eden+2survivor(from,to)，比值代表eden/survivor的值。
• -XX:MaxTenuringThreshold=..:新生代对象存活次数(经过GC)，晋升老年代。
• -Dxxx=xxx:设置应用需要的参数。

CMS堆结构

CMS(Concurrent Mark Sweep)并发标记清除，多次垃圾回收之后会产生内存碎片，需要在多次GC之后进行一次内存碎片整理。

G1(Garbage-First)是JDK 1.7中正式使用全新的垃圾回收器，G1回收器拥有独特的垃圾回收策略；从分代上看，G1依然属于分代垃圾回收器，会区分年轻代和老年代；但从堆结构上看，它不要求整个年轻代、老年代都连续；使用了分区算法。

G1堆结构

G1特点:

• 并行性: G1在回收期间，可以由多个GC线程同时工作，有效利用多核计算能力。
• 并发性: G1拥有与应用程序交替执行的能力，部分工作可以和应用程序同时执行，因此一般来说，不会在整个回收期间完全阻塞应用程序。
• 分代GC: G1依然是一个分代收集器，但是和之前回收器不同，同时兼顾年轻代和老年代；对比其他回收器，他们或工作在年轻代或老年代。
• 空间整理: G1在回收过程中，会进行适当的对象移动，减少空间碎片。
• 可预见性: 由于分区的原因，G1可以只选取部分区域进行内存回收，这样缩小了回收后的范围，因此对于全局停顿也能得到较好的控制。

新的JVM参数:

-server -Xms8g -Xmx8g -Xss2048K -XX:+UseG1GC 
-XX:MaxGCPauseMillis=500 XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=55 
-XX:ParallelGCThreads=10 -XX:+DisableExplicitGC

把JVM参数配置在bin/catalina.sh文件头中。

JAVA_OPTS="xxx"

G1参数说明:

• -XX:+UseG1GC:使用 G1 (Garbage First) 垃圾收集器.
• -XX:MaxGCPauseMillis=n:设置最大GC停顿时间(GC pause time)指标(target). 这是一个软性指标(soft goal), JVM 会尽量去达成这个目标.
• -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n:启动并发GC周期时的堆内存占用百分比. G1之类的垃圾收集器用它来触发并发GC周期,基于整个堆的使用率,而不只是某一代内存的使用比. 值为 0 则表示"一直执行GC循环". 默认值为 45.
• -XX:G1ReservePercent=n:设置堆内存保留为假天花板的总量,以降低提升失败的可能性. 默认值是 10.
• -XX:G1HeapRegionSize=n:使用G1时Java堆会被分为大小统一的的区(region)。此参数可以指定每个heap区的大小. 默认值将根据 heap size 算出最优解. 最小值为 1Mb, 最大值为 32Mb.