В статье рассказывается о том, как поднять на своем компьютере локальный java сервер и прописать простейшее web-приложение.

Tomcat нужен для работы Java сервера с применением сервлетов . Если грубо говоря, то сервелеты это аналог тех же php скриптов. На сервер Tomcat от клиентов приходят запросы. В зависимости от них сервер запустит те или иные сервелеты, которые сформируют ответы в виде текстовых файлов. Чаще всего это html страницы.

Установка JDK

Для работы современных версий Android Studio или IntelliJ IDEA не нужно производить дополнительные действия, чтобы программы могли найти JDK и запускать java приложения. Но мы будем на данный момент компилировать сервлеты вручную, так что для удобства мы пропишем путь к папке JDK в системную переменную Path в Windows. Ниже приведена инструкция для Windows 10.

У меня JDK находится в папке C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_121\bin .

Кликните правой кнопкой по иконке Этот компьютер и перейдите в Свойства .

Внимание! Не вздумайте удалять всё содержимое переменной Path . Иначе у операционной системы возникнут очень большие проблемы. Вы должны дописать в эту переменную нужный путь.

Установка Apache Tomcat

Скачиваем установочный файл.

Устанавливаем Tomcat.

Эти компоненты должны быть выбраны.

Для учебных целей можно параметры оставить по умолчанию.

После этого в трее должен появится значок запущенного сервиса.

В папке webapps создадим папку с названием web-приложения. Допустим, testingapp .

Проект, который реализует спецификацию контейнера сервлетов и спецификацию JavaServer Pages (JSP). Используется в качестве самостоятельного сервера веб-приложений, в качестве сервера контента в связке с веб-сервером Apache, а также в качестве контейнера сервлетов в серверах приложений JBoss и GlassFish.
В лабораторной работе предполагается установка и настройка Tomcat в качестве сервера веб-приложений под управлением ОС OpenSuSE 12.2.

Цель работы: Установить и произвести базовую настройку Apache Tomcat в качестве сервера веб-приложений.

Задания к работе

1. Установить Java-окружение из пакета OpenJDK.
2. Установить Tomcat.
3. Запустить Tomcat и проверить его работу по адресу http://localhost:8080.
4. Написать JSP-страницу test.jsp, выводящую произвольную строку.
5. Написать сервлет test, выводящий произвольную строку.
6. Написать стартовую страницу index.html, содержащую ссылки на страницу test.jsp и сервлет test.

Установка Java и Tomcat

1. Установка Java Development Kit (JDK)

Для работы Tomcat требуется установленное окружение для разработки Java-приложений (Java Development Kit, JDK). Проверить, какая версия установлена в системе можно, например, так:

Aag@stilo:~> zypper se java | grep "runtime" -i // фильтрация избыточной информации i | java-1_7_0-openjdk | Java runtime environment based on OpenJDK 7 and IcedTea 7 | пакет | java-1_7_0-openjdk | Java runtime environment based on OpenJDK 7 and IcedTea 7 | пакет с исходным кодом

В приведенном примере в системе установлена (символ i (nstalled)) версия 1.7 OpenJDK - свободного комплекта разработки, полностью совместимого с Sun (Oracle) JDK.

Если ни один из доступных пакетов не установлен, то его следует установить:

Aag@stilo:~> zypper in java-1_7_0-openjdk* .... // процесс установки

Проверить результаты установки можно так, как было указано выше.

Узнать путь, где размещается среда исполнения Java можно из переменной окружения $JAVA_HOME:

Aag@stilo:~> echo $JAVA_HOME /usr/lib64/jvm/jre

А узнать номер установленной (и используемой) версии JDK можно так:

Aag@stilo:~> java -version java version "1.7.0_09" OpenJDK Runtime Environment (IcedTea7 2.3.3) (suse-3.16.1-x86_64) OpenJDK 64-Bit Server VM (build 23.2-b09, mixed mode)

2. Установка Tomcat

Установка Tomcat и связанных с ним пакетов из репозитария производится обычным образом:

Aag@stilo:~> zypper in tomcat* Чтение установленных пакетов... // aag: список сокращен и может отличаться от приведенного Будут установлены следующие НОВЫЕ пакеты: jakarta-commons-dbcp-tomcat jakarta-commons-pool-tomcat5 tomcat tomcat-admin-webapps tomcat-docs-webapp tomcat-servlet-3_0-api tomcat-webapps ... Полный размер загрузки: 7,2 M. После операции будет использовано дополнительно 43,6 M. Продолжить? [да/нет]:

После подтверждения, необходимые пакеты будут загружены и установлены. При этом, в системе будут созданы следующие подкаталоги (дефолтная установка в OpenSuSE 12.2, фактическое размещение зависит от дистрибутива и версии ОС и версии самого Tomcat):

• /usr/share/tomcat/bin: управляющие скрипты;
• /etc/tomcat/conf: конфигурационные файлы (server.xml, web.xml, context.xml, tomcat-users.xml);
• /usr/share/java/tomcat/lib: jar-файлы, используемые всеми расширениями Tomcat и веб-приложениями;
• /var/log/tomcat: log-файлы;
• /srv/tomcat/webapps: каталог, содержащий веб-приложения (сервлеты и JSP);
• /var/cache/tomcat/work: рабочий каталог Tomcat, который используется, в первую очередь, при преобразовании JSP-страниц в сервлеты;
• /var/cache/tomcat/temp: временные файлы.

В каталоге /usr/share/tomcat будут, также, размещены симлинки на указанные каталоги. Путь к основному каталогу Tomcat можно записать в переменную окружения $CATALINA_HOME (export CATALINA_HOME="/usr/share/tomcat/").

3. Запуск и остановка сервера

Если установка прошла успешно, то можно попробовать запустить Tomcat:

Aag@stylo:~> $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh start

Скрипт catalina.sh используется для ручного запуска и остановки сервера Tomcat. Для автоматического запуска можно использовать скрипт service (service tomcat start|stop|restart), предварительно следует указать уровни запуска, на которых будет стартовать демон tomcat (см. chkconfig)

Catalina - название компонента Tomcat, реализующего непосредственно функции контейнера сервлетов. Это название использовалось в ранних версиях (до Tomcat5) для всего продукта. Другими компонентами в составе системы являются Coyote, который осуществляющий поддержку транспорта по протоколу HTTP 1.1 и Jasper, предназначенный для обработки JSP (анализа JSP-файлов и компиляции их в Java-код, который затем передается для обработки с помощью Catalina).

Работающий сервер веб-приложений будет ожидать входящие подключения на порт 8080. Это можно проверить, если в адресной строке браузера набрать http://localhost:8080 (рис. 1).

Рис. 1. Дефолтная стартовая страница сервера Apache Tomcat

Остановить Tomcat, запущенный вручную, можно так:

Aag@stylo:~> $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh stop

Настройка сервера Tomcat

Для настройки сервера Tomcat используются следующие конфигурационные XML-файлы , размещенные в каталоге $CATALINA_HOME/conf/:

• server.xml: Общие настройки сервера (порты, виртуальные хосты и проч.).
• web.xml: Параметры, общие для ВСЕХ веб-приложений на текущем сервере. Настройки отдельных веб-приложений задаются в их собственных файлах /WEB-INF/web.xml (здесь можно провести аналогию с использованием файла.htaccess в Apache).
• context.xml: Общие настройки управления контентом.
• tomcat-users.xml: Список пользователей и групп (ролей).

Внимание: Прежде чем вносить какие-либо изменения в эти файлы, стоит сделать их резервные копии. Также следует обращать внимание на комментарии, которыми снабжены эти файлы.

conf/server.xml - Изменение номера порта

По умолчанию Tomcat использует для приема входящих подключений TCP-порт 8080, а также порты 8009 и 8005:

Aag@stilo:~> netstat -tuaev --numeric-ports | grep tomcat tcp 0 0 localhost:8005 *:* LISTEN tomcat 20539 tcp 0 0 *:8009 *:* LISTEN tomcat 20533 tcp 0 0 *:8080 *:* LISTEN tomcat 20524

Эти порты могут быть изменены на другие, не используемые другими сетевыми сервисами, путем их изменения в файле conf/server.xml. Чтобы, например, заставить Tomcat работать на порту 8081, нужно найти в файле conf/server.xml указанную ниже строку и поменять значение атрибута port на требуемое (8081), затем перезапустить сервер:

... ...

Для developer-сервера можно использовать любой непривилегированный порт. Для production-сервера стоит использовать порт 80, который является стандартным для HTTP-серверов.

conf/web.xml - Включение листинга каталогов

Для установки отображения списка файлов в каталогах (листинга), нужно поменять значение атрибута listings с ложного (false) на истинное (true) в блоке настроек сервлета по умолчанию ("default"-servlet) в файле conf/web.xml. Это бывает полезным при разработке и отладке веб-приложений, но не рекомендуется использовать на production-сервере по соображениям безопасности.

... default org.apache.catalina.servlets.DefaultServlet debug 0 listings true 1 ...

conf/context.xml - Установка автоматической перезагрузки страниц

Имеется возможность заставить Tomcat выполнять автоматическую перезагрузку после изменения кода. Нужно добавить атрибут reloadable со значением "true" в элемент файла conf/context.xml. Это весьма полезно в процессе разработки и отладки сервлетов, но, опять же, не рекомендуется в готовом продукте.

reloadable="true" > ...

conf/tomcat-users.xml - Управление пользователями и ролями

Для управления пользователями, которые могут управлять сервером Tomcat, предназначен файл conf/tomcat-users.xml. Чтобы создать, например, пользователя manager, который сможет управлять веб-приложениями через графическую оболочку (предопределенная роль manager-gui), нужно добавить в этот файл запись вида:

Разработка и распространение веб-приложений под управлением Tomcat

Рассмотрим несколько примеров использования Tomcat для разработки веб-приложений на Java . Здесь мы не будем акцентировать внимание на коды программ как таковые, поскольку этому посвящена отдельная дисциплина — «Объектно-ориентированное программирование на языке Java ».

Создание структуры каталогов и размещение веб-страниц

Все веб-приложения размещаются в каталоге webapps (/srv/tomcat/webapps). Каждое приложение размещается в собственном, одноименном, каталоге с определенной вложенной структурой (webapps/youappname/WEB-INF/classes). Для нового веб-приложения (например, myapp) эту структуру можно создать, например, так:

// WEB-INF - предопределенное и регистрозависимое имя каталога aag@stilo:~> sudo mkdir -p /srv/tomcat/webapps/myapp/WEB-INF/classes

Назначение созданных каталогов следующее:

• myapp: Корневой каталог веб-приложения. Здесь размещаются HTML-страницы и прочие ресурсы (таблицы стилей (CSS), изображения, клиентские скрипты (javascript), JSP и т.п.), доступные веб-клиентам.
• myapp/WEB-INF: Этот каталог, недоступный веб-пользователям, содержит описание веб-приложения и его параметры в файле web.xml.
• myapp/WEB-INF/classes: В этом каталоге размещаются все файлы Java-классов сервлетов.

Поместим в корневой каталог создаваемого веб-приложения файл index.html следующего содержания:

После перезапуска сервера к создаваемому веб-приложению можно будет обратиться по адресу http://localhost:8080/myapp/(рис. 2).

Рис. 2. Отображение статических страниц

Java Server Pages

Java Server Pages (JSP) - динамические веб-страницы, содержащие, помимо HTML-разметки, инструкции на языке Java (подобно PHP или ASP). Такие ресурсы размещаются и используются так же, как и статические ресурсы. Пример JSP приведен в листинге 1, а результат на рис. 3.

Листинг 1. Пример разметки JSP

Рис. 3. Вывод JSP-страниц

Примечание: Если при обращении к JSP-странице вы получаете сообщение об ошибке вида:
org.apache.jasper.JasperException: java.lang.IllegalStateException: No output folder.... ,
это скорее всего означает, что каталог tomcat/work не доступен для записи. Используйте команду chmod -R a+w tomcat/work для установки разрешений или chown для смены владельца.

Сервлеты

Все сервлеты (серверные приложения на Java) размещаются в подкаталоге WEB-INF/classes/. Рассмотрим использование сервлетов на примере приложения, выводящего некоторую информацию о сервере (листинг 1).

Листинг 1. Исходный код Java-сервлета

// Сохранить как /srv/tomcat/webapps/myapp/WEB-INF/classes/MyServlet.java import java.io.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class MyServlet extends HttpServlet { @Override public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException, ServletException { // установить MIME-type и кодировку ответа response.setContentType("text/html; charset=UTF8"); PrintWriter out = response.getWriter(); // Отправка веб-страницы try { out.println(""); out.println(""); out.println(""); out.println("

Запрошенный ресурс: " + request.getRequestURI() + "

"); out.println("

Протокол: " + request.getProtocol() + "

"); out.println("

Адрес сервера: " + request.getRemoteAddr() + "

"); out.println(""); } finally { out.close(); // Всегда закрывать Writer } } }

Следующий этап - компиляция. Это можно сделать из той среды разработки, которую вы используете (Eclipse, NetBeans, IntelliJ и т.п.) или из командной строки. В случае использования openJDK и Tomcat 7 это будет выглядеть примерно так:

Aag@stylo:~> javac -classpath /usr/share/tomcat/lib/tomcat-servlet-3.0-api.jar:classes /srv/tomcat/webapps/myapp/WEB-INF/classes/MyServlet.java

В результате компиляции в каталоге WEB-INF/classes будет создан файл MyServlet.class. Теперь нужно сконфигурировать Tomcat для его использования.

Настройка доступа к сервлету

С точки зрения пользователя сервлет - это обычный веб-ресурс, адресуемый URI и обращение к сервлету выполняется через адресную строку браузера. Однако, чтобы сервлет стал доступным для клиентов, необходимо выполнить его настройку в файле WEB-INF/web.xml веб-приложения. Структура этого файла для рассматриваемого примера будет примерно такой:

aboutServer MyServlet aboutServer /about

В такой конфигурации сервлет из файла MyServlet.class будет выполняться при обращении по адресу /myapp/about . Для КАЖДОГО сервлета должна быть описана пара и , связанная по элементу .

Для того, чтобы изменения вступили в силу, требуется перезапустить сервер. Результат выполнения сервлета приведен на рис. 4.

Рис. 4. Выполнение сервлета

Подробную информацию о всех возможностях сервера Tomcat можно получить из документации, которая устанавливается вместе с сервером и доступна по адресу http://localhost:8080/docs/ или на официальном сайте проекта: http://tomcat.apache.org/ .

Постоянный адрес этой страницы:

Следующий шаг после установки Tomcat - выбрать базовые настройки. Этот процесс разбит на два этапа, которые детально описаны в этой статье. Первый - редактирование файлов настроек XML , второй - выбор соответствующих переменных для среды.

Файлы настроек XML

Два самых важных файла настроек, чтобы запустить Tomcat, называются.xml и web.xml. По умолчанию они размещены в TOMCAT-HOME/conf/server.xml и TOMCAT-HOME/conf/web.xml, соответственно.

Не выполняйте одни и те же настройки дважды. Try Tcat - профили сервера, которые позволяют сохранять общие настройки и применять их к нескольким экземплярам Tomcat в один клик.

SERVER.XML

Файл server.xml - главный файл настроек Tomcat. Элементы server.xml относятся к пяти базовым категориям:

• Элементы верхнего уровня (Top Level Elements)
• Соединители или коннекторы (Connectors)
• Контейнеры (Containers)
• Встраиваемые компоненты (Nested Components)
• Глобальные настройки (Global Settings)

У всех элементов из этих категорий имеется множество атрибутов, которые позволяют точно определить функциональные возможности. Чаще всего если необходимо внести какие-то существенные изменения в установку Tomcat, как, например, изменить число портов, приходится редактировать файл server.xml.

На сайте Apache’s Tomcat Documentation содержится достаточно информации, но нет некоторых сведений о настройках элементов. В этой статье все это освещено.

Элементы верхнего уровня

Server (сервер)

Этот элемент определяет отдельный сервер Tomcat и содержит элементы конфигурации Logger и ContextManager. К тому же, элемент Server поддерживает атрибуты “port”, “shutdown” и “className”. Атрибут порт используется для того, чтобы уточнить, через какой порт должны выполняться команды shutdown (отключения). Атрибут shutdown задает командную строку для отдельного порта, чтобы спровоцировать отключение. Атрибут className - реализацию класса Java, которая должна использоваться.

Service (сервис)

Это элемент, который можно поместить в элемент Server; он содержит один или несколько компонентов Connector, у которых один общий компонент Engine. Главная функция этого компонента - задать эти компоненты как один сервис. Название сервиса, который будет появляться в логах, определяется с помощью атрибута “name” (элемент Service).

Connectors (соединители)

Размещая один или несколько соединителей (connector) в теге Service, вы тем самым позволяете системе перенаправить запросы из этих портов в один компонент Engine для обработки. Tomcat позволяет определить соединители HTTP и AJP.

HTTP- соединитель

Этот элемент представляет HTTP/1.1 Connector и обеспечивает Catalina автономным функционалом веб-сервера. Это означает, что в дополнение к выполнению сервелатов и JSP -страниц, Catalina способен прослушивать специфические TCP-порты для запросов. Настраивая HTTP-коннекторы, обращайте внимание на атрибуты “minSpareThreads”, “maxThreads” и “acceptCount”.

Атрибут “maxThreads” особенно важен. Он контролирует максимальное число тредов, которые можно создать для управления запросами. Если будет установлено слишком малое значение, запросы будут застревать в серверном сокете, что может спровоцировать отказ в соединении. Эта проблема устраняется во время тестирования.

AJP-соединитель

Данный элемент является соединителем, который обеспечивает связь с протоколом AJP. Главная роль элемента в том, чтобы помочь Tomcat работать в связке с Apache.

Контейнеры

С помощью этих элементов Catalina направляет запросы в корректный обрабатывающий аппарат.

Context

Этот элемент представляет определенное веб-приложение и содержит данные о пути, по которому определяются запросы для соответствующих ресурсов приложения. Catalina получает запрос и пытается сопоставить самый длинный URI с контекстным путем определенного элемента Context до тех пор, пока не найдется корректный элемент, который бы обслуживал запрос.

У элемента Context может быть максимум один встроенный экземпляр на один элемент из вспомогательных элементов Loader, Manager , Realm, Resources и WatchedResource.

Хотя Tomcat позволяет определять элементы Context в “TOMCAT-HOME/conf/server.xml”, этого лучше избегать, поскольку эти главные настройки нельзя перезагрузить без перезагрузки Tomcat.

Engine

Этот элемент используется в связке с одним или несколькими соединителями, которые размещены в элементе Service. Элемент Engine может использоваться только в случае если он размещен в элементе Service, и только один элемент Engine разрешен в элементе Service. Обращайте внимание на атрибут “defaultHost”, который задает элемент Host.

Последний отвечает за обслуживание запросов для названий хостов на сервере, которые не настраиваются в server.xml. Название этого атрибута должно совпадать с названием одного из элементов Host, которые размещены в элементе Engine. Также важно выбрать уникальное, логичное название для каждого из элементов Engine, используя атрибут “name”. Если один элемент Server в вашем файле server.xml включает несколько элементов Service, потребуется выбрать уникальное название для каждого элемента Engine.

Host

Элемент, который размещен в элементе Engine, и используется, чтобы связать названия серверной сети с серверами Catalina . Этот элемент будет функционировать должным образом только если виртуальный хост был зарегистрирован в системе DNS соответствующего домена. Одна из самых полезных особенностей элемента Host - возможность содержать элементы Alias, использующиеся для того, чтобы определить названия нескольких сетей.

Cluster

Nested Components

Эти элементы размещаются внутри

элементов container, чтобы задать дополнительные функциональные возможности.

Listeners

Эти элементы можно поместить внутрь элементов Server, Engine, Host или Context. Они указывают на компонент, который производит определенное действие при специфическом событии.

У большинства компонентов есть атрибуты className, чтобы выбрать разные реализации элемента. Существует ряд дополнительных реализаций Listener, не только дефолтных. Все эти реализации требуют, чтобы элемент Listener размещался в определенном элементе Server.

И крайне важно настроить этот атрибут корректно. Доступные на текущий момент реализации содержатся в APR Lifecycle Listener, Jasper Listener, Server Lifecyle Listener, Global Resources Lifecyle Listener, JMX Remote Lifecycle Listener и в JRE Memory Leak Prevention Listener.

Global Naming Resources

Этот элемент используется, чтобы определить ресурсы Java Naming and Directory Interface для специфического Server, отличного от любых контекстов веб-приложения JNDI. Если нужно, вы можете задать характеристики JNDI resource lookup для и в данном элементе, определив их и связав с помощью .

Результаты этого метода эквивалентны добавлению элементов в файл приложения “/WEB-INF/web.xml”. Если используете эту технику, проверьте, что вы определили дополнительные параметры, которые необходимы, чтобы задать и настроить объект-фабрику и свойства.

Realm

Этот элемент размещается в любом элементе Container и задает базу данных, содержащую имена пользователей, пароли и роли для Container. При размещении внутри элемента Host или Engine, характеристики, заданные в элементе Realm, передаются всем контейнерам нижнего уровня по умолчанию.

Важно корректно установить атрибут “className” этого элемента, поскольку существует множество реализаций. Эти реализации используются, чтобы сделать доступным Catalina другим системам управления безопасностью пользователей (например, JDBC , JNDI или DataSource).

Resources

У этого элемента только одно предназначение - направить Catalina в статические ресурсы, которые используются вашими веб-приложениями. Эти ресурсы включают классы, HTML и JSP файлы. Использование этого элемента предоставляет Catalina доступ к файлам, содержащимся в других местах, помимо файловой системы (filesystem), таким как ресурсы, которые содержатся в архивах WAR или базах данных JDBC.

Важно помнить, что это техника предоставления веб-приложениям доступа к ресурсам, которые содержатся вне файловой системы, может использоваться только, если приложение не требует непосредственного доступа к ресурсами, которые хранятся в файловой системе.

Valve

Компоненты Valve размещаются внутри элементов Engine, Host и Context, с их помощью добавляются специальные функциональные возможности в конвейер, обрабатывающий запросы. Это очень разносторонний элемент. Существует множество различных типов элементов Valve - от аутентификаторов до фильтров и исправлений ошибок WebDAV. Многие из этих типов Valve размещаются только внутри специальных элементов.

Web.XML

Файл web.xml содержит информацию, которая используется для конфигурации компонентов ваших веб-приложений. Задавая конфигурацию Tomcat в первый раз, вы можете задать servlet-mapping для центральных компонентов, таких как JSP. В Tomcat этот файл функционирует так же, как описано в спецификации Servlet.

Единственное отличие в том, как Tomcat обрабатывает этот файл: есть опция задать с помощью TOMCAT-HOME/conf/web.xml значения по умолчанию для всех контекстов. Если используется такой метод, базовой конфигурацией будет служить TOMCAT-HOME/conf/web.xml, который может переписать специфические для приложения файлы WEB-INF/web.xml.

Другие важные файлы конфигурации

Есть и другие важные файлы. Список ролей, пользователей и паролей, которые UserDatabaseRealm использует для аутентификации, их можно найти в tomcat-users.xml. Если нужен доступ к другим административным инструментам, которые присутствуют в Tomcat, вы можете отредактировать файл и добавить доступ администратора и менеджера.

Стандартные настройки контекста вашей установки Tomcat могут быть изменены в файле context.xml. Файл catalina.policy, который заменяет файл java.policy (с избранным JDK), содержит настройки разрешения для элементов Tomcat. Вы можете редактировать этот файл вручную или же с помощью policytool.

Переменные среды

Если Tomcat настраивается в первый раз, понадобится изменить несколько переменных среды, чтобы они соответствовали вашим требованиям.

JAVA_OPTS

С помощью этой переменной изменяется размер heap size of the JVM . Установить соответствующие значения для этой переменной крайне важно при размещении нового приложения, которому может понадобиться определенный размер динамической памяти для корректной работы. Подобрав соответствующие значения для этих настроек, вы сможете уменьшить число OOME-сообщений.

CATALINA_HOME

Эта переменная задает место установки Tomcat. Скрипты автозапуска в Tomcat будут пытаться определить значение этой переменной, но лучше просто установить корректное значение, чтобы избежать сложностей.

CATALINA_OPTS

Переменная, которая используется для установки различных специфических опций в Tomcat.