一、前置知識：Web 技術演進

1. C/S vs B/S
   – C/S：Socket 編程，QQ、迅雷等，通信層 TCP/UDP，協議私有。
   – B/S：瀏覽器 + HTTP，文本協議跨網絡。

2. 動態網頁誕生
   早期靜態 HTML → 1990 年 HTTP + 瀏覽器 → 1995 年 JavaScript → CGI → ASP/PHP/JSP，邏輯搬到服務器，Browser/Server 模式形成。

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二、前端三劍客：HTML / CSS / JavaScript

1. HTML：超文本標記語言，標簽 + 數據。

2. CSS：層疊樣式表，解決 HTML 臃腫，1996 CSS1、1998 CSS2、CSS3 模塊化。

3. JavaScript：
   – 1995 LiveScript → JavaScript；1997 ECMAScript 標準。
   – 2008 Chrome V8 引擎本地編譯，2009 Node.js 誕生 → JS 可以寫后端。
   – Ajax（1999）：XMLHttpRequest + JS 實現局部刷新，前后端徹底分離。

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三、Web 框架與訪問模式

1. 資源劃分
   PC/手機瀏覽器：
   – 靜態文件 → 靜態服務器
   – 圖片 → 圖片服務器
   – 動態內容 → 業務服務器（Tomcat 等）

   手機 App：
   – 靜態資源內置包，必要時才訪問圖片/業務服務器。

2. 典型調用鏈
   瀏覽器 → Nginx(80) → (靜態)
   → (動態)Tomcat(8080) → DB

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四、后臺架構演進

1. 單體架構
   – 所有功能打包成一個 war；橫向擴展復制多份 + 負載均衡。
   – 缺點：一處修改全站重啟，耦合高。

2. 微服務
   – 把單體按業務拆成獨立服務；獨立數據庫；HTTP/REST 通信。
   – 優點：小團隊、獨立部署、技術異構。
   – 缺點：分布式事務、運維復雜度、監控鏈路。
   – 框架：Dubbo（RPC + ZooKeeper）、Spring Cloud（HTTP REST + Eureka）。

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五、Tomcat 全景速覽
? 1999 年起源于 Sun JWS → 貢獻 Apache → 合并 JServ → 頂級項目。
? 僅實現 Servlet/JSP 規范，不完整 JavaEE。
? 重要版本：3.0(Servlet2.2/JSP1.1) → 4.x(Catalina/Jasper) → 9.x。
? 官方：http://tomcat.apache.org

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六、Tomcat 安裝

1. 安裝 JDK
   [root]# yum install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y

2. 解壓并做軟鏈
   [root]# tar zxf apache-tomcat-9.0.91.tar.gz -C /usr/local/
   [root]# ln -s /usr/local/apache-tomcat-9.0.91 /usr/local/tomcat

3. 啟動
   [root]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

4. 驗證端口
   [root]# netstat -antlupe | grep java
   tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 32887/java

5. 瀏覽器訪問
   http://服務器IP:8080 → 出現 Tomcat 歡迎頁。
   

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七、目錄結構逐目錄說明

bin 啟動/關閉腳本 (startup.sh shutdown.sh catalina.sh)
conf 配置文件 (server.xml context.xml web.xml tomcat-users.xml)
lib Tomcat 自身以及全局 jar
logs catalina.out、localhost.log、access_log 等
webapps 應用部署目錄，/webapps/ROOT 默認首頁
work JSP 編譯后生成的 servlet 類文件
temp 運行期臨時目錄

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八、systemd 啟動腳本制作

1. 新建環境變量文件
   cat > /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf <<EOF
   JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre_openjdk
   EOF

2. 新建 systemd unit
   cat > /lib/systemd/system/tomcat.service <<'EOF'
   [Unit]
   Description=Tomcat
   After=syslog.target network.target

   [Service]
   Type=forking
   EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
   ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
   ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
   PrivateTmp=true
   User=tomcat
   Group=tomcat

   [Install]
   WantedBy=multi-user.target
   EOF

3. 加載并開機自啟
   systemctl daemon-reload
   systemctl enable --now tomcat

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九、結合反向代理部署（Nginx）

1. 單機反向代理
   location ~ .jsp$ {
   proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
   }

2. 靜態 + 動態分離
   server {
   root /webdata/nginx/html;
   location / { try_files uriuri/ =404; }
   location ~ .jsp$ { proxy_pass http://tomcat; }
   }

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十、負載均衡與會話漂移

1. HTTP 特點
   – 無狀態：服務器默認記不住兩次請求。
   – 有連接：基于 TCP，三次握手。
   – 短連接：HTTP/1.0 一次請求一次連接；HTTP/1.1 keep-alive 復用。

2. 負載均衡配置（Nginx）
   upstream tomcat {
   ip_hash; # 或 hash $cookie_JSESSIONID;
   server 192.168.65.131:8080;
   server 192.168.65.132:8080;
   }

3. 問題
   ip_hash 會導致：
   – 客戶端出口 IP 變化 → 漂移；
   – 單節點故障 → 會話丟失。
   因此需要集中式 Session 存儲。

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十一、Memcached 緩存系統

1. 特點
   – 內存 Key-Value，最大 1 MB/對象；
   – 支持多語言客戶端；
   – 基于 libevent，高并發；
   – 無持久化，可通過集群同步實現高可用。

2. 安裝與啟動
   yum install memcached -y
   vim /etc/sysconfig/memcached
   PORT="11211"
   USER="memcached"
   MAXCONN="1024"
   CACHESIZE="64"
   OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"
   systemctl enable --now memcached
   

3. 常用命令示例（telnet localhost 11211）
   add leekey 0 60 4
   test
   get leekey
   set leekey 0 60 5
   test1
   delete leekey
   flush_all

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十二、msm（memcached-session-manager）實現 Session 共享

1. 原理
   – Tomcat 把 Session 序列化后寫入 Memcached；
   – 多個 Tomcat 共用同一份 Session，故障無丟失；
   – 支持 Tomcat 6/7/8/9，官方推薦 Kryo 序列化。

2. 所需 jar（全部放到 $CATALINA_HOME/lib）
   kryo-3.0.3.jar
   asm-5.2.jar
   objenesis-2.6.jar
   reflectasm-1.11.9.jar
   minlog-1.3.1.jar
   kryo-serializers-0.45.jar
   msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
   memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
   spymemcached-2.12.3.jar
   memcached-session-manager-2.3.2.jar

3. context.xml 修改
   Tomcat-1：
   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager" memcachedNodes="n1:172.25.254.10:11211,n2:172.25.254.20:11211" failoverNodes="n1" requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$" transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory" />

   

   Tomcat-2：
   failoverNodes="n2" 其余同上。

4. Nginx 調度器
   upstream tomcat {
   hash $cookie_JSESSIONID;
   server 172.25.254.10:8080;
   server 172.25.254.20:8080;
   }

5. 驗證步驟
   a) 兩臺 Tomcat + 兩臺 Memcached 全啟動，瀏覽器登錄。
   b) 關閉其中一臺 Tomcat 或 Memcached，刷新頁面 → 會話保持。

模擬132tomcat故障

正常情況下
? 192.168.65.131 上的 Tomcat-A 把 Session 主本 寫在對端 192.168.65.132 的 Memcached-n2；
? 192.168.65.132 上的 Tomcat-B 把 Session 主本 寫在 131 的 Memcached-n1。
兩臺 Memcached 各自只保存「對方 Tomcat 的主 Session」，本地 Memcached 并沒有這份數據。

關閉 132 的 Tomcat-B（不是 Memcached）
? 瀏覽器下次請求被 Nginx 調度到 仍在運行的 131 Tomcat-A；
? 131 Tomcat-A 發現本地 Memcached-n1 沒有 該 Session，于是根據 msm 機制，從 132 Memcached-n2 讀取到原來的主本 Session；
? 131 把這份 Session 重新寫回本地 Memcached-n1 作為新的備份，并繼續提供服務。

結論（正確表述）
“關閉 192.168.65.132 的 Tomcat 后，192.168.65.131 的 Tomcat 從 192.168.65.132 的 Memcached 成功拉回原 Session，并在本地 Memcached 重新備份，驗證會話未丟失。”

如果模擬132memcached故障

1. 正常時
   192.168.65.131 這臺 Tomcat 把 Session 主本保存在 192.168.65.132 的 Memcached（n2）中；
   131 本地的 Memcached（n1）并不存放該 Session。

2. 關閉 132 的 Memcached 后
   131 的 Tomcat 檢測到 n2 不可寫，立即把同一 Session 改寫到本機 n1；
   因此后續請求由 131 處理時，能夠從本地 n1 讀取到剛才新寫入的備份 Session，驗證數據未丟失。.

結論：
關閉 132 的 Memcached 后，131 的 Tomcat 將 Session 實時轉存到本地 Memcached，隨后從本地節點成功讀取，驗證無數據丟失。