一、Tomcat内存参数设置：JVM调优的核心

Tomcat作为Java Web应用的容器，其内存管理本质上是JVM的内存管理。合理的内存参数设置能显著提升应用性能，避免OOM（OutOfMemoryError）等问题。

1.1 基础内存参数配置

Tomcat启动时通过CATALINA_OPTS或JAVA_OPTS环境变量传递JVM参数。典型配置如下：

export CATALINA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m"

• -Xms：初始堆内存大小，建议设置为物理内存的1/4~1/2
• -Xmx：最大堆内存，通常设为-Xms的1.5~2倍
• -XX:MetaspaceSize：元空间初始大小（替代PermGen）
• -XX:MaxMetaspaceSize：元空间最大值

1.2 内存分配策略优化

1. 堆内存分配原则：

   • 生产环境建议-Xms与-Xmx设为相同值，避免动态扩容开销
   • 32位系统最大堆内存限制为1.2~1.5G，64位系统无此限制

2. 新生代/老年代比例：

   -XX:NewRatio=3  # 老年代/新生代=3:1
   -XX:SurvivorRatio=8  # Eden/Survivor=81

   高并发场景可适当增大新生代比例（如-XX:NewRatio=2）

3. GC策略选择：

   • 低延迟场景：-XX:+UseG1GC（G1收集器）
   • 高吞吐场景：-XX:+UseParallelGC（Parallel Scavenge）
   • 示例配置：

     -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200

1.3 内存监控与调优工具

1. JVisualVM：实时监控堆内存、GC频率
2. JConsole：跟踪线程状态、内存使用
3. GC日志分析：

   -Xloggc:/path/to/gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps

   通过GC日志分析Full GC频率，调整内存参数

二、连接数与线程池配置：吞吐量的关键

Tomcat的连接处理能力直接影响系统并发性能，核心参数包括连接器（Connector）配置和线程池设置。

2.1 连接器参数详解

以HTTP/1.1连接器为例（conf/server.xml）：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000"
           maxThreads="200"
           minSpareThreads="10"
           acceptCount="100"
           enableLookups="false"
           redirectPort="8443" />

• maxThreads：最大工作线程数，决定并发处理能力
• minSpareThreads：空闲线程最小数，避免频繁创建销毁
• acceptCount：等待队列长度，当所有线程忙时的新请求排队数
• connectionTimeout：连接超时时间（毫秒）

2.2 线程池高级配置

Tomcat 8.5+支持自定义线程池（Executor）：

<Executor name="tomcatThreadPool" 
          namePrefix="catalina-exec-"
          maxThreads="300" 
          minSpareThreads="20"
          prestartminSpareThreads="true"/>
<Connector executor="tomcatThreadPool" ... />

调优建议：

1. 根据CPU核心数设置线程数：
   • 计算密集型：CPU核心数 + 1
   • IO密集型：2 * CPU核心数
2. 监控线程状态：
   • 通过ThreadMXBean获取活跃线程数
   • 避免线程数超过maxThreads导致请求堆积

2.3 NIO连接器优化

对于高并发场景，推荐使用NIO连接器：

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
           maxThreads="500"
           acceptorThreadCount="2"
           selectorTimeout="1000" />

• acceptorThreadCount：接受连接线程数（通常设为CPU核心数）
• selectorTimeout：Selector轮询超时时间

三、数据库连接池协同优化

Tomcat通常与数据库连接池（如HikariCP、Druid）配合使用，需注意参数匹配。

3.1 连接池参数设置示例（HikariCP）

// context.xml配置示例
<Resource name="jdbc/TestDB" 
          auth="Container"
          type="javax.sql.DataSource"
          maxTotal="50"
          maxIdle="10"
          minIdle="5"
          initialSize="5"
          maxWaitMillis="3000"
          validationQuery="SELECT 1"
          testWhileIdle="true"
          timeBetweenEvictionRunsMillis="60000"/>

关键参数：

• maxTotal：最大连接数，建议设为maxThreads * 0.8
• maxIdle：最大空闲连接数
• minIdle：最小空闲连接数
• maxWaitMillis：获取连接超时时间

3.2 连接泄漏处理

配置连接泄漏检测：

leakDetectionThreshold="5000"  // 5秒未归还视为泄漏

四、实战调优案例

4.1 电商系统调优方案

场景：日均PV 50万，峰值QPS 2000

配置调整：

1. 内存：

   -Xms2g -Xmx4g -XX:+UseG1GC

2. 连接器：

   <Connector protocol="HTTP/1.1"
              maxThreads="400"
              acceptCount="200"
              connectionTimeout="30000"/>

3. 数据库连接池：

   maxTotal="200"
   maxIdle="50"
   minIdle="20"

效果：

• 平均响应时间从800ms降至350ms
• 系统吞吐量提升2.3倍

4.2 常见问题排查

1. 频繁Full GC：

   • 检查是否有内存泄漏（如静态集合持续增长）
   • 调整新生代/老年代比例

2. 连接超时：

   • 增加acceptCount和connectionTimeout
   • 检查网络设备（防火墙、负载均衡）配置

3. 线程阻塞：

   • 使用jstack分析线程堆栈
   • 优化同步代码块

五、最佳实践总结

1. 渐进式调优：每次只修改1-2个参数，观察效果
2. 压力测试：使用JMeter或Gatling模拟真实场景
3. 监控常态化：建立Prometheus+Grafana监控体系
4. 参数备份：修改前备份server.xml和setenv.sh
5. 版本差异：Tomcat 7/8/9/10的参数可能有细微差别

终极调优口诀：

内存先定堆，GC选对类；
线程数核配，队列不积堆；
连接池匹配，泄漏要防备；
监控持续跟，性能稳如飞。

通过科学设置Tomcat的内存、连接数等核心参数，可显著提升系统性能。实际调优需结合具体业务场景，通过持续监控和迭代优化达到最佳状态。