Tomcat架构图
Tomcat与JVM版本优化
Tomcat的运行是基于Java的虚拟机。SUN的JVM动态库有client和server两个版本，分别针对桌面应用和服务器应用做了相应的优化，client版本加载速度较快，server版本加载速度较慢但运行起来较快。
在命令行输入 java -version 可以看到jvm目前配置的是哪个版本。如果要修改jvm的版本，可更改默认java.exe调用的jvm.dll,这个由jvm.cfg决定。编辑%JAVA_HOME%/jre/lib/i386/jvm.cfg文件，里面第一行写的是-client（默认就是client版本），把第二行的-server KNOWN 放到第一行， 如下所示：
-server KNOWN
-client KNOWN
-hotspot ALIASED_TO -client
-classic WARN
-native ERROR
-green ERROR
然后重启tomcat，在命令行下输入java -version ，就可以看到类似如下的信息：
java version "1.6.0_13"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_13-b03 )
Java HotSpot(TM) Server VM (build 11.3-b02 , mixed mode)
表明Tomcat已经修改为使用Server版本的JVM，读者可进行对比测试，对比一下Client版本的JVM和Server版本的性能差异，从而决定采用哪个版本的JVM。另外，也可以考虑更换其它厂商的JVM，例如Oracle的JRockit等。
Tomcat与内存泄漏
Tomcat 默认可以使用的内存为128MB（不同的版本有所区别），在较大型的应用项目中，这点内存是不够的，需要调大，否则很容易出现“Out of Memery”的问题。
在Windows 下，修改配置文件 {tomcat_home}/bin/catalina.bat，在Linux/Unix 下，修改配置文件 {tomcat_home}/bin/catalina.sh，增加如下设置：
JAVA_OPTS=‘-Xms 【初始化内存大小】 -Xmx 【可以使用的最大内存】‘
需要根据服务器可用内存把这个两个参数值调大。
另外，对于SUN的JVM，MaxPermSize参数的调整也比较重要。PermSize的大小决定了保持对象（类、方法）的大小。如果碰到“OutOfMemoryError: PermGen”的错误提示，应该考虑调整这个参数的大小。SUN JVM默认保留64MB作为PermSize大小。
关于Sun’s HotSpot JVM的其它与性能相关的调整参数,请读者参考：
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/vmoptions-jsp-140102.html#PerformanceTuning
maxThreads - 连接线程数监控与调整
可通过修改Tomcat安装目录的Conf文件夹中的配置文件server.xml文件来调整Tomcat最大连接线程数。maxThreads是最大并发线程数，如果同时的并发请求量超过这个值，Tomcat也不会再增加线程，这时并发请求将进入队列。增加maxThreads的值可以加大Tomcat的并发处理能力，但是设置过高的maxThreads值也会对性能带来影响，占有过多的系统资源，甚至造成Tomcat崩溃。
线程数可在Tomcat的Manager状态页面进行监控，如图7.8所示：
图7.8 监控Tomcat线程数
下面针对Tomcat7进行一些试验，以说明maxThreads对于Tomcat服务器性能的影响：
Tomcat堆内存设置为256M，用LoadRunner启动50个虚拟用户测试JpetStore主页面（http://192.168.1.101:8080/jpetstore/shop/index.shtml），可得到以下测试结果：
（1）、默认配置maxThreads=200，平均事务响应时间：0.390
（2）、maxThreads=5，平均事务响应时间：0.355
（3）、maxThreads=50，平均事务响应时间：0.369
（4）、maxThreads=3，平均事务响应时间：0.559
可以看到，当maxThreads设置比较小时，Tomcat处理请求的速度有所下降。如果我们在测试脚本中设置严格的并发（插入集合点lr_Rendezvous函数），可得到以下结果：
（1）、maxThreads=3，平均事务响应时间：2.609
（2）、maxThreads=50，平均事务响应时间：0.597
可以看到，在高强度的并发情况下，如果Tomcat的maxThreads值设置比较小，会严重影响性能，一般需要设置大于最大同时并发请求数。
注意：一般Web服务器允许的最大连接数还受限制于操作系统的内核参数设置，通常Windows是2000个左右，Linux是1000个左右。在CentOS 中可以用以下命令查看Socket最大连接数：
ulimit -a
其中的open files是允许打开的最大文件数，CentOS默认是1024。
这个数值可通过修改vi /etc/security/limits.conf文件来设置，例如修改为32768，可在文件后添加：
* soft nofile 32768
* hard nofile 32768
保存，重启系统后就生效了。
为了证明这个Linux系统参数对Socket连接的影响，我们可以进行对比试验，修改/etc/security/limits.conf：
* soft nofile 200
* hard nofile 200
在LoadRunner中启动200个VU并发（设置集合点），在Controller的Connection和Connection per Second图中看到连接数偏少（相比起默认设置的1024）:
（1）、参数设置为200
平均事务响应时间:19.664
Connections:177.376
Connections per Second-New Connection：28.082
Connections per Second-Connection Shutdown：28.082
（2）、参数设置为1024（默认设置）
平均事务响应时间:2.712
Connections:315.136
Connections per Second-New Connection：114.000
Connections per Second-Connection Shutdown：114.000
在Socket连接建立受到限制的情况下，Tomcat的并发处理能力也受到明显的影响，平均事务响应时间急剧上升。
connectionTimeout – 连接超时的设置
connectionTimeout是Connector从接受连接到提交URI的等待的时间（单位是毫秒），默认设置为60000（即60秒）。
这个设置在$tomcat/conf/server.xml中：
<!-- Define a non-SSL HTTP/1.1 Connector on port 8080 -->
<Connector port="8080" maxHttpHeaderSize="8192"
maxThreads="150" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"
enableLookups="false" redirectPort="8443" acceptCount="100"
connectionTimeout="2000" disableUploadTimeout="true" />
关于该项的详细解释和配置，读者可参考tomcat帮助文档：
http://tomcat.apache.org/tomcat-5.5-doc/config/http.html
connectionTimeout如果设置得比较小的话，可能造成大量用户访问网站时出现“502”异常。
connectionTimeout并不是指整个连接处理的时间，而是指从开始接受连接到开始处理请求的URI这段等待时间，读者可以用telnet做个试验来验证：
直接用telnet连上tomcat，如果什么都不输入，socket很快会断开，输入完整的GET请求包，能够获得输出（服务器响应包）。如果不保持持续地输入，则连接很快会断开（如果connectionTimeout时间设置得比较小的话）；如果一直不停输入，连接会被继续保持。
$ telnet localhost 8080
GET /index.jsp HTTP/1.1
Accept-Language: zh-cn
Connection: Keep-Alive
Host: 192.168.0.11
Content-Length: 36
acceptCount - 最大排队数的设置
acceptCount是指当所有线程都已经被用于处理请求时，允许多少新的连接请求进入排队队列等候处理，当队列满的时候，任何新的请求都将被拒绝。默认设置值为100。
配置例子如下：
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
maxThreads="800" acceptCount="1000"/>
其中maxThreads是Tomcat启动的最大线程数，即同时处理的任务个数，默认值为200，acceptCount是当Tomcat起动的线程数达到最大时，接受排队的请求个数，默认值为100，这两个值一起工作，可能出现下面三种情况：
情况1：接受一个请求，此时Tomcat启动的线程数还没有到达maxThreads设置的个数，Tomcat会启动一个线程来处理此请求。
情况2：接受一个请求，此时Tomcat启动的线程数已经到达maxThreads设置的个数，Tomcat会把此请求放入等待队列，等待空闲线程可用。
情况3：接受一个请求，此时Tomcat启动的线程数已经到达maxThreads设置的个数，而且等待队列中的请求个数也达到了acceptCount设置的个数，此时Tomcat会直接拒绝此次请求，返回connection refused的错误。
Tomcat Native library（APR）的配置
所谓的Apache Tomcat Native library其实叫APR，全称为：Apache Portable Runtime and Tomcat。可以通过下面地址访问：
http://tomcat.apache.org/tomcat-5.5-doc/apr.html
Apache Tomcat Native library是Apache 为了提升 Tomcat 的性能开发的一套本地化 Socket、Thread、IO组件，也就是说它有高级 IO 功能, 操作系统级别的功能调用, 以及本地进程处理等等, 这些都能使Tomcat更像一个Web Server(像Apache那样), 而不是只能用来解释JSP, 也就是说提升单独的Tomcat作为服务器的吞吐性能。
如果不配置Tomcat Native library，则启动Tomcat时会提示：
2011-7-3 23:59:16 org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
信息: The APR based Apache Tomcat Native library which allows optimal performanc
e in production environments was not found on the java.library.path: E:\Program
Files\Java\jdk1.6.0_13\bin;.;E:\WINDOWS\Sun\Java\bin;E:\WINDOWS\system32;...
Linux下可用如下命令在Tomcat的日志输出文件中查看到上述提示：
head logs/catalina.out
下面介绍如何安装和部署APR：
1、Windows下安装APR
用于Windows的APR是一个名称为：tcnative-1.dll 的文件。可到下面网址下载匹配版本的tcnative-1.dll：
http://www.apache.org/dist/tomcat/tomcat-connectors/native/1.1.20/binaries/win32/
把下载的tcnative-1.dll文件放到<$JAVA_HOME>/bin目录下，启动Tomcat就可以看到Tomcat已经加载部署了APR：
Loaded APR based Apache Tomcat Native library 1.1.20
2、Linux下安装APR
（1）、安装 APR
到http://apr.apache.org下载apr-1.2.12.tar.gz，然后用以下命令安装：
tar -xvf apr-1.2.12.tar.gz
cd apr-1.2.12
./configure --prefix=/tomcat/apr
make
make install
（2）、安装APR-UTIL
到http://apr.apache.org下载apr-util-1.2.12.tar.gz，然后用以下命令安装：
tar -xvf apr-util-1.2.12.tar.gz
cd apr-util-1.2.12
./configure --prefix=/tomcat/apr --with-apr=/tomcat/apr
make
make install
（3）、安装tomcat native library
cd /usr/local/tomcat/bin
tar zxvf tomcat-native.tar.gz
cd tomcat-native-1.1.10-src/jni/native
./configure --prefix=/tomcat/apr -- with-apr=/tomcat/apr –with-java-home=/usr/jdk
make
make install
（4）、编辑tomcat/bin/catalina.sh
将JAVA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Djava.library.path= tomcat/apr/lib"
加在# ----- Execute The Requested Command -----------------------------------------前面
（5）、添加环境变量
# vi /etc/profile
添加：
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/apr/lib
（6）、重启Tomcat后，查看Tomcat输出日志，可见APR成功加载了
# vim /usr/local/tomcat/logs/catalina.out
信息: Loaded Apache Tomcat Native library 1.1.10.
2008-7-8 10:20:27 org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener init
信息: APR capabilities: IPv6 [true], sendfile [true], accept filters [false], random [true].
2008-7-8 10:20:27 org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol init
Connector - 连接器的配置
Tomcat从5.5版本开始，支持以下四种Connector的配置分别为：
（1）、NIO
NIO利用了APR提供的本地IO，能提升Tomcat的并发处理能力，配置例子如下所示：
<Connector port="8081" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443"/>
（2）、HTTP
HTTP是Tomcat默认配置的连接器，性能比较稳定，但是效率不是很高，配置的例子如下所示：
<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"/>
（3）、tomcatThreadPool
tomcatThreadPool使用了线程池的技术，客户端请求可重用线程池中的线程来处理，节省了重新分配线程的开销，配置的例子如下所示：
<Connector executor="tomcatThreadPool"
port="8081" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
（4）、tomcatThreadPool + NIO
tomcatThreadPool可以组合NIO来提供服务，即在NIO的基础上加入线程池，配置的例子如下所示：
<Connector executor="tomcatThreadPool"
port="8081" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
读者可讲Tomcat的连接器分别按这四种方式配置，然后做一下对比测试，查看一下性能的差异。
一般来说，第二种配置方式（HTTP）的性能会比较稳定，但是也是最差的，而这种方式是Tomcat的默认配置；第一种配置方式（NIO）的会有性能波动，但整体效率是比较高的；第三种配置方式（tomcatThreadPool）性能波动比较大;第四种配置方式（tomcatThreadPool + NIO）是在NIO的基础上加入线程池，可能是程序处理更复杂了，因此性能不见得比NIO强。
资料：
JVM参数对J2EE性能优化的影响：http://sinckyzhang.blog.sohu.com/149067215.html
Tomcat（JVM）性能调优,布布扣,bubuko.com