Tổng quan về Apache Tomcat là gì? Những ưu nhược điểm và lợi ích Tomcat đem lại

Apache Tomcat là một vùng chứa Java servlet lâu đời được sử dụng để deploy các ứng dụng Java Web và hoàn toàn miễn phí. Vậy Apache Tomcat là gì và cách cài đặt như thế nào? Hãy cùng Vietnix tìm hiểu trong bài bên dưới.

Apache Tomcat là gì?

Apache Tomcat là một web server HTTP mã nguồn mở được phát hành bởi Apache Software Foundation, được dùng để triển khai các thông số kỹ thuật cốt lõi và quản lý các ứng dụng hoặc dịch vụ của Java như Java Servlet, JavaServer Pages (JSP) và WebSockets APIs.

Tomcat là một phần quan trọng trong dự án của Apache Software Foundation vì khởi đầu như một triển khai tham chiếu cho Java Servlet API và JSP. Nhưng hiện nay Tomcat được sử dụng rộng rãi trong cộng đồng phát triển ứng dụng web Java.

Tính năng của Apache Tomcat

Apache Tomcat có những tính năng chính sau đây:

• Hỗ trợ Servlet và JSP: Tomcat cung cấp môi trường chạy servlet và JSP, giúp phát triển và triển khai ứng dụng web Java một cách dễ dàng.
• Container Servlet: Là một container servlet chịu trách nhiệm xử lý và quản lý các yêu cầu web từ cilent để đảm bảo rằng servlet được thực thi và kết quả trả về đúng cách.
• Connector và cấu hình linh hoạt: Tomcat có khả năng liên kết với các máy chủ web khác như Apache HTTP Server qua mô-đun connector. Điều này cho phép cấu hình linh hoạt để tối ưu hiệu suất và tích hợp dễ dàng với hệ thống hiện có.
• Quản lý phiên: Hỗ trợ quản lý phiên để duy trì trạng thái của ứng dụng web qua các yêu cầu liên tiếp từ cùng một người dùng.
• Bảo mật: Cung cấp các cơ chế bảo mật như xác thực, phân quyền và SSL/TLS để đảm bảo an toàn cho ứng dụng web.
• Giao diện quản lý Web: Tomcat cung cấp giao diện quản lý web để dễ dàng quản lý và giám sát máy chủ, bao gồm cấu hình ứng dụng, quản lý người dùng và theo dõi hiệu suất.
• Tính linh hoạt và mở rộng: Có khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu của ứng dụng web phức tạp và hỗ trợ các tiện ích bổ sung thông qua các thành phần mở rộng và plugin.
• Cộng đồng và hỗ trợ: Tomcat là một dự án mã nguồn mở với cộng đồng lớn, cung cấp tài liệu phong phú và hỗ trợ đáng kể từ cộng đồng người dùng và chuyên gia.

Apache Tomcat hoạt động như thế nào?

Quá trình hoạt động của Tomcat khi nhận yêu cầu từ trình duyệt web hoặc ứng dụng khác diễn ra theo trình tự như sau:

• Tiếp nhận các yêu cầu: Tomcat lắng nghe yêu cầu từ cổng mạng được cấu hình (thường là cổng 80 cho HTTP, 443 cho HTTPS).
• Xác Định Ứng Dụng Web: Tiếp theo, Tomcat xác định ứng dụng web cụ thể dựa trên tên miền hoặc đường dẫn.
• Gửi yêu cầu đến Servlet Container: Yêu cầu được chuyển đến Servlet Container – một phần của Tomcat, để xử lý Servlet và JSP.
• Tìm và tải Servlet và JSP: Servlet Container tìm và tải các Servlet và JSP từ ứng dụng web được yêu cầu.
• Khởi tạo và chạy Servlet và JSP: Các Servlet và JSP được khởi tạo và chạy để xử lý yêu cầu, thực hiện các tác vụ như truy xuất cơ sở dữ liệu và xử lý logic ứng dụng.
• Trả kết quả cho Tomcat: Sau khi xử lý xong, Servlet Container trả kết quả cho Tomcat.
• Gửi kết quả cho trình duyệt web: Tomcat gửi kết quả cho trình duyệt web hoặc ứng dụng gốc.

Ưu điểm và nhược điểm của Apache Tomcat là gì?

Dưới đây là một số ưu và nhược điểm của Apache Tomcat:

Apache Tomcat thuộc loại máy chủ gì?

Hệ sinh thái Java hỗ trợ nhiều loại máy chủ ứng dụng. Do đó, hãy phân biệt chúng để xem Apache Tomcat phù hợp với loại nào:

• Vùng chứa servlet: Là một triển khai của đặc tả Java Servlet, được sử dụng chủ yếu để lưu trữ các Java servlet.
• Máy chủ web: Là một máy chủ được thiết kế để phục vụ các File từ hệ thống cục bộ, như Apache.
• Máy chủ ứng dụng doanh nghiệp Java: Là một triển khai toàn diện của đặc tả Java EE (nay là Jakarta EE).

Về cơ bản, Tomcat là một vùng chứa servlet và JSP. Một Java servlet “đóng gói” mã và logic kinh doanh. Sau đó xác định cách các yêu cầu và phản hồi nên được xử lý trong một máy chủ Java. JSP là công nghệ kết xuất chế độ xem phía máy chủ. Với vai trò của một developer, bạn sẽ viết trang servlet hoặc JSP. Sau đó, sẽ xử lý việc định tuyến.

Bên cạnh đó, Tomcat cũng chứa công cụ Coyote – Là một máy chủ web. Nhờ vào Coyote, mới có thể được mở rộng để chứa nhiều thông số kỹ thuật và khả năng hơn cho doanh nghiệp Java. Trong đó bao gồm cả Java Persistence API (JPA). Ngoài ra, Apache Tomcat cũng có phiên bản mở rộng là TomEE. Nó có nhiều tính năng doanh nghiệp hơn phiên bản tiêu chuẩn.

Hướng dẫn cài đặt Apache Tomcat trên Windows

Bước 1: Truy cập vào đường dẫn: https://tomcat.apache.org/ > Download > Chọn phiên bản TomCat mong muốn > Binary Distributions > Core > Chọn zip package.

Bước 2: Giải nén file và mở file sau đó bấm Next.

Bước 3: Chọn I Agree, ở phần chọn Full và tick vào tất cả các ô sau đó nhấn Next.

Bước 4: Điền đầy đủ thông tin như Port, Username, Password… và nhấn Next.

Bước 5: Nhập đường dẫn JRE trên hệ thống, sau đó trình hướng dẫn sẽ tự động thiết lập biến môi trường Java và nhấn Next.

Bước 6: Chọn vị trí lưu Tomcat và nhấn Install, sau đó chọn Run Apache Tomcat và chọn Finish.

Bước 7: Đợi quá trình cài đặt hoàn tất sau đó bạn có thể sử dụng Apache Tomcat.

Cài đặt Java

Bước 1: Đầu tiên, bạn cần kiểm tra Java đã được cài đặt chưa bằng lệnh:

sudo apt list --installed | grep jdk

Output: Nếu OpenJDK đã được cài đặt, màn hình sẽ hiển thị như sau:

Bước 2: Nếu chưa được cài đặt Open JDK, sử dụng command sau để cài đặt:

sudo apt-get update
sudo apt-get install default-jdk

Tạo tài khoản cho Tomcat

Vì một số lý do bảo mật, Tomcat cần được thiết lập chạy như một người dùng không có đặc quyền (không phải là root). Để cài đặt ta làm như sau:

# Tạo group "tomcat"
sudo groupadd tomcat
 
# Tạo user "tomcat"
sudo useradd -s /bin/false -g tomcat -d /opt/tomcat tomcat

Output: Đã tạo thành công user tomcat thuộc group tomcat có thư mục home ở /opt/tomcat và tham số -s /bin/false không có phép ai có thể login được

Cài đặt Apache Tomcat

Bước 1: Truy cập tại đây để cài đặt phiên bản mới nhất của Tomcat: https://tomcat.apache.org/. Sau đó nhập lần lượt các command sau:

# Chuyển tới thư mục tmp
cd /tmp
 
# Download Apache Tomcat 9
wget https://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-9/v9.0.26/bin/apache-tomcat-9.0.26.zip
 
 
# Giải nén Tomcat 9 và thư mục cài đặt
sudo unzip apache-tomcat-9.0.26.zip -d /opt/tomcat

Bước 2: Update lại quyền cho thư mục cài đặt Apache Tomcat.

# Chuyển đến thư mục /opt/tomcat
cd /opt/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.26/* .
 
# Cấp quyền sở hữu thư mục cài đặt cho group "tomcat"
sudo chgrp -R tomcat /opt/tomcat
sudo sh -c 'chmod +x /opt/tomcat/bin/*.sh'
sudo chown tomcat:tomcat -R /opt/tomcat
 
# Cấp quyền đọc và thực thi cho thư mục conf
sudo chmod -R g+r conf
sudo chmod g+x conf
 
# Cấp quyền sở hữu cho user "tomcat"
mkdir -p webapps/work/temp/logs/
sudo chown -R tomcat webapps/work/temp/logs/

Thiết lập chạy Tomcat

Bước 1: Tạo mới file /etc/systemd/system/tomcat.service có nội dung như sau:

[Unit]
 Description=Tomcat 9 servlet container
 After=network.target
 [Service]
 Type=forking
 User=tomcat
 Group=tomcat
 Environment="JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/default-java"
 Environment="JAVA_OPTS=-Djava.security.egd=file:///dev/urandom -Djava.awt.headless=true"
 Environment="CATALINA_BASE=/opt/tomcat"
 Environment="CATALINA_HOME=/opt/tomcat"
 Environment="CATALINA_PID=/opt/tomcat/temp/tomcat.pid"
 Environment="CATALINA_OPTS=-Xms512M -Xmx1024M -server -XX:+UseParallelGC"
 ExecStart=/opt/tomcat/bin/startup.sh
 ExecStop=/opt/tomcat/bin/shutdown.sh
 [Install]
 WantedBy=multi-user.target

Bước 2: Tiếp theo, thực hiện reload lại Systemd Daemon, để Systemd nhận dạng được dịch vụ bạn vừa tạo.

sudo systemctl daemon-reload

Bước 3: Nhập command sau để khởi động Apache Tomcat:

sudo systemctl start tomcat

Bước 4: Tiếp theo cần kiểm tra Apache Tomcat đã được bật hay chưa bằng command:

sudo systemctl status tomcat

Output: Nếu hiện chữ active running thì Apache Tomcat đang được chạy

Kiểm tra hoạt động

Kiểm tra hoạt động của Apache Tomcat bằng cách nhập tên miền máy chủ hoặc địa chỉ IP theo cổng 8080 trong trình duyệt của bạn: https://localhost:8080

Hướng dẫn cài đặt Command-line

Vào trình command-line, nhập gunzip apache-tomcat-9.0.19.tar.gz và tar -xf apache-tomcat-9.0.19.tar. Sau đó, các thư mục sau sẽ được tạo ra:

• /bin: Chứa script để thực thi Tomcat.
• /webapps: Vị trí để triển khai các ứng dụng.
• /logs: Nơi xuất các bản ghi của Tomcat. Cần lưu ý rằng các bản ghi của Tomcat đi thẳng vào /logs/catalina.out theo mặc định. File này có thể được sử dụng để debug sự cố với File bản ghi riêng của ứng dụng.
• /lib: Nơi Tomcat tìm kiếm các JAR. Đây cũng là nơi lưu trữ các gói bổ sung không có trong Tomcat, như JPA.
• /conf: Là cấu hình XML cho Tomcat. Đây còn là nơi thực hiện các thao tác liên quan đến thêm người dùng hoặc vai trò cho Tomcat.

Hướng dẫn cài đặt Apache Tomcat trên CentOS

Bước 1: Đăng nhập root, đầu tiên bạn đăng nhập vào CentOS 7 thông qua SSH.

ssh root @ IP _Address

Kiểm tra các gói đã được cập nhật

yum -y update

Bước 2: Cài đặt Java 8, tại vì Apache Tomcat 9 sẽ yêu cầu phiên bản Java 8 hoặc mới hơn. Chạy lệnh sau để cài đặt Java 8 trên CentOS 7.

yum install java-1.8.0-openjdk.x86_64 java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64

Sau khi cài đặt Java 8 hoàn tất và bạn có thể kiểm tra phiên bản vừa mới cài đặt với lệnh sau:

java -version

Bước 3: Bắt đầu cài đặt Tomcat 9

Truy cập đường dẫn: https://tomcat.apache.org/ và tải phiên bản mới nhất cho máy chủ của bạn.

wget https://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-9/v9.0.26/bin/apache-tomcat-9.0.26.zip

Sau đó, giải nén file zip đã được tải xuống, với lệnh:

unzip apache-tomcat-9.0.26.zip -d /opt

Sau khi đã giải nến, sẽ có một thư mục mới được tạo VD ở đây là apache-tomcat-9.0.26.zip. Và bạn nên kiểm tra và nhớ tên thư mục này.

cd /opt
mv apache-tomcat-9.0.26/ tomcat

Tiếp theo, bạn chạy lệnh sau:

echo "export CATALINA_HOME='/opt/tomcat/'" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Phân quyền cho folder script

sh -c 'chmod +x /opt/tomcat/bin/*.sh'

Thay đổi quyền sở hữu cho các file Tomcat

chown -R tomcat:tomcat /opt/tomcat/

Tạo file systemd

vi /etc/systemd/system/tomcat.service

[Service]
 Type=forking
 User=tomcat
 Group=tomcat
 Environment="JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/jre"
 Environment="JAVA_OPTS=-Djava.security.egd=file:///dev/urandom"
 Environment="CATALINA_BASE=/opt/tomcat"
 Environment="CATALINA_HOME=/opt/tomcat"
 Environment="CATALINA_PID=/opt/tomcat/temp/tomcat.pid"
 Environment="CATALINA_OPTS=-Xms512M -Xmx1024M -server -XX:+UseParallelGC"
 ExecStart=/opt/tomcat/bin/startup.sh
 ExecStop=/opt/tomcat/bin/shutdown.sh
 [Install]
 WantedBy=multi-user.target

Lưu và chạy lại lệnh để tải cấu hình systemd

systemctl daemon-reload

Để kiểm tra phiên bản Tomcat, bạn có thể thực hiện theo một trong hai cách sau:

Sử dụng lệnh version.sh hoặc version.bat

Thông thường, file version.sh hoặc version.bat sẽ được đặt trong thư mục bin của Tomcat. Để sử dụng lệnh này, bạn mở cửa sổ Command Prompt hoặc Terminal và điều hướng đến thư mục bin của Tomcat. Sau đó, chạy lệnh sau:

• Trên Windows: version.bat
• Trên Linux hoặc macOS: version.sh

Lệnh này sẽ hiển thị phiên bản của Tomcat đang được sử dụng.

Sử dụng giao diện quản lý web

Nếu Tomcat đang chạy, bạn có thể truy cập giao diện quản lý web của Tomcat bằng cách mở trình duyệt web và truy cập URL sau: http://localhost:8080/manager

Tại giao diện quản lý web, nhấp vào tab Status. Trong phần Server Information, bạn sẽ thấy phiên bản của Tomcat đang được sử dụng.

Các lệnh thường dùng trong Apache Tomcat

Dưới đây là một số lệnh thường sử dụng trong Apache Tomcat:

Khởi động và dừng Tomcat:

• Windows: Chạy lệnh startup.bat để khởi động và shutdown.bat để dừng Tomcat.
• Linux/macOS: Sử dụng catalina.sh start để khởi động và catalina.sh stop để dừng.

Quản lý nhật ký (Logs): Thư mục logs chứa các file nhật ký, bao gồm catalina.out (hoặc catalina.2021-09-01.log trong một số phiên bản) để theo dõi thông báo và lỗi của Tomcat.

Cấu hình: Thư mục conf chứa các file cấu hình như server.xml (cấu hình máy chủ) và web.xml (cấu hình ứng dụng web).

Triển khai wng dụng web: Thư mục webapps là nơi mặc định để triển khai các ứng dụng web bằng cách sao chép file WAR vào đây.

Quản Lý Web: Ứng dụng quản lý web mặc định là manager. Truy cập giao diện quản lý web tại http://localhost:8080/manager để quản lý ứng dụng và thiết lập khác.

Thư Mục Bin: Thư mục bin chứa các file thực thi như startup.sh (hoặc startup.bat), shutdown.sh (hoặc shutdown.bat) và các công cụ khác.

File Cấu Hình Chính: conf/server.xml là file cấu hình chính của Tomcat, nơi bạn có thể tùy chỉnh cài đặt máy chủ và cổng kết nối.

File Cấu Hình Ứng Dụng Web: conf/web.xml là file cấu hình mặc định cho ứng dụng web trong Tomcat, cho phép bạn tùy chỉnh cài đặt ứng dụng cụ thể.

Thư mục ứng dụng web là nơi triển khai các ứng dụng web. Bạn có thể tạo file .war và chạy trên Tomcat. File .war là một gói chứa các tài nguyên của ứng dụng web. Ngoài cách đóng gói tiêu chuẩn, còn có ba cách khác để có thể triển khai nội dung:

Exploded deploy

Ứng dụng web “nổ” là một ứng dụng không được nén vào File WAR và vẫn chứa mọi yếu tố nằm ở các thư mục và File. File lưu trữ Tomcat bạn đã giải nén sẽ được triển khai theo cách này và có thể được tìm thấy trong thư mục /webapps/examples. Lợi ích của exploded deploy là khả năng tìm kiếm các File mà không cần quan tâm đến việc giải nén.

Khi truy cập đến http://localhost:8080/examples/, sẽ xuất hiện rất nhiều liên kết ở đây. Trang này được render bởi Tomcat từ file /webapps/examples/index.html. Khi đó Tomcat đang cung cấp File HTML từ hệ thống File. Đây là một ví dụ của công cụ Coyote, hoạt động như một máy chủ web.

Có rất nhiều ví dụ có sẵn để khám phá, giúp có cái nhìn tổng quan hơn về khả năng của Tomcat trong việc phục vụ các servlet, JSP cũng như WebSocket.

Bên cạnh đó, Apache Tomcat cũng bao gồm một ứng dụng quản lý theo mặc định và có thể được tìm thấy ở đường dẫn /manager. Ngoài những thứ khác, ứng dụng này cho phép bắt đầu, dừng và triển khai lại ứng dụng từ bảng điều khiển web.

Cung cấp nội dung tĩnh

Việc cung cấp các file từ File hệ thống , hoặc chuyển tiếp từ Tomcat đến máy chủ HTTP khác như Apache là hoàn toàn có thể. Một thiết lập phổ biến khác là đặt một máy chủ như Apache, Nginx trước Tomcat. Sau đó, chuyển tiếp các yêu cầu API vào trong Tomcat. Đối với trường hợp này, thư viện mod_JK được sử dụng để cấu hình Tomcat và Apache, hoặc thậm chí là một máy chủ web khác như IIS, để giao tiếp.

Nhúng Tomcat

Trong suốt một thời gian dài, Jetty từng là máy chủ duy nhất có thể chạy như một máy chủ nhúng. Tuy nhiên, giờ đây Tomcat cũng có thể làm điều đó. Ý tưởng chung là, thay vì máy chủ chứa các File ứng dụng, sẽ có một ứng dụng có main class (hay một ứng dụng Java độc lập). Nó sẽ gọi các server capabilities từ bên trong code base của nó. Nhìn chung, việc này cung cấp một mô hình phát triển đơn giản, di dộng hơn. Do đó, nó nhanh chóng trở thành một tiêu chuẩn thực sự.

Việc sử dụng một máy chủ nhúng có thể mang lại sự đơn giản thuần túy về mặt hoạt động. Sở dĩ vì bạn chỉ xử lý một thành phần (ứng dụng) duy nhất, thay vì giải quyết cả ứng dụng lẫn việc triển khai máy chủ. Mặt khác, việc thiết lập Tomcat chạy như một máy chủ độc lập vẫn khá phổ biến.

TomEE là gì?

TomEE là một phiên bản mở rộng của Tomcat, việc thêm thư viện của Java EE (Jakarta EE) vào Tomcat hoặc các ứng dụng phụ thuộc khác có thể khai thác tốt hơn khả năng của chúng. Tuy nhiên, một lựa chọn đơn giản hơn là máy chủ TomEE. TomEE là công cụ Tomcat với hỗ trợ bổ sung dành cho doanh nghiệp Java. Bao gồm cả các API phổ biến của JPA hay CDI. Thông số kỹ thuật của TomEE dựa trên cấu hình web Java EE. Do đó, khả năng của nó được mở rộng so với Tomcat. Tuy vậy, nó vẫn chưa thể là một máy chủ ứng dụng Java EE toàn diện như WildFly hay Glassfish.

Sự khác nhau giữa Apache Web Server và Apache Tomcat

Lời kết

Qua bài viết trên, Vietnix đã cho bạn biết Apache Tomcat là gì đồng thời cũng hướng dẫn cách cài đặt Apache Tomcat đơn giản trên mọi nền tảng. Hy vọng những thông tin phía trên bổ ý với bạn. Nếu có thắc mắc gì, bạn có thể comment bên dưới Vietnix sẽ giải đáp mọi thắc mắc.