Tomcat优化主要有两个方面：内存优化和并发优化。
【1】Tomcat内存优化
① tomcat启动脚本
Tomcat内存优化其实也就是JVM优化，启动时告诉JVM需要多大内存(调优内存是最直接的方式)。配置文件为Windows 下的 catalina.bat，Linux 下的 catalina.sh。
在linux启动Tomcat通常我们会执行bin/startup.sh文件，查看该文件源码会发现，该文件最后会执行catalina.sh脚本文件。
在catalina.sh脚本文件中，会看到如下注释变量释义：
该脚本注释说明了一些CATALINA Server的环境配置，如CATALINA_HOME、CATALINA_BASE、CATALINA_OUT、CATALINA_OPTS以及CATALINA_TMPDIR等。值得注意的是，通常建议自定义环境配置文件放在setenv.sh in CATALINA_BASE/bin。
② catalina.sh中变量说明
- CATALINA_HOME&&CATALINA_BASE
前者是Tomcat安装目录，后者是Tomcat工作目录。CATALINA_BASE该变量是可选的，如果没有配置该变量，则默认使用CATALINA_HOME。那么什么时候下同时配置CATALINA_HOME&&CATALINA_BASE呢？如果我们想要运行Tomcat的 多个实例，但是不想安装多个Tomcat软件副本。那么我们可以配置多个工作目录，每个运行实例独占一个工作目录，但是共享同一个安装目录。
CATALINA_OUT
同样是可选的配置，指向将重定向stdout和stderr的文件的完整路径。默认是$CATALINA_BASE/logs/catalina.out。
CATALINA_OPTS
可选配置。执行“开始”、“运行”或“调试”命令时使用的Java运行时选项。在此处定义的选项(不在JAVA_OPTS中)，只能被Tomcat自身使用，不能被stop线程、version命令等运行。使用实例如配置head size，GC logging, JMX ports等。
CATALINA_TMPDIR
可选配置。JVM使用的临时路径(java.io.tmpdir该系统环境变量对应)，默认为$CATALINA_BASE/temp。
JAVA_HOME&&JRE_HOME
JAVA_HOME–Java开发环境，JRE_HOME–Java运行环境。jdk1.7后，jdk内嵌了jre。如果JRE_HOME未显示设置，则取JAVA_HOME值。
关于jdk、jre、jvm可以参考博文https://blog.csdn.net/J080624/article/details/78051675。
JAVA_OPTS
可选配置。执行任何命令时使用的Java运行时选项。此处的选项(不在CATALINA_OPTS中)可以被Tomcat自身以及stop进程程、version命令等使用。注释中还有这样一句话-Most options should go into CATALINA_OPTS，也就是说你在JAVA_OPTS配置的参数大多数对CATALINA_OPTS实用，并且被CATALINA_OPTS使用。
CATALINA_PID
可选配置。包含catalina启动java进程的pid文件。这里注释有个彩蛋–when start (fork) is used。
LOGGING_CONFIG
可选配置。覆盖Tomcat默认日志配置文件，默认实例为LOGGING_CONFIG="-Djava.util.logging.config.file=$CATALINA_BASE/conf/logging.properties"
LOGGING_MANAGER
可选配置。覆盖Tomcat默认的日志管理器，默认实例为LOGGING_MANAGER="-Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager"
这些参数可以在Tomcat启动日志里面看到：
③ catalina.sh配置jvm参数实例
在catalina.sh文件中配置jvm的内存空间，如:
JAVA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx2048m -XX:PermSize=256m -XX:MaxNewSize=1024m -XX:MaxPermSize=1024M"
-Xms JVM初始化堆的大小，-Xmx JVM堆的最大值，实际参数大小根据服务器配置或者项目具体设置。需要注意的是jdk1.8中持久代转换成了元空间，故不再支持PermSize与MaxPermSize参数，替换为了-XX:MetaspaceSize与-XX:MaxMetaspaceSize。
【2】Tomcat 线程优化 在server.xml中配置
实例如下：
# 优化参数 <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" maxThreads="1000" minSpareThreads="100" acceptCount="1000" maxConnections="1000" connectionTimeout="20000" maxHttpHeaderSize="8192" tcpNoDelay="true" compression="on" compressionMinSize="2048" disableUploadTimeout="true" redirectPort="8443" enableLookups="false" URIEncoding="UTF-8" />
① protocol
协议类型，可选类型有4种，BIO（阻塞型IO），NIO，NIO2和APR。
BIO
BIO(Blocking I/O) 阻塞式I/O操作，传统的Java I/O操作(即java.io包及其子包)。Tomcat在默认情况下，是以bio模式运行的，bio模式是三种运行模式中性能最低的一种。BIO配置采用默认即可。
BIO更适合处理简单流程，如程序处理较快可以立即返回结果。简单项目及应用可以采用BIO。
NIO
NIO(New I/O)是Java SE 1.4及后续版本提供的一种新的I/O操作方式(即java.nio包及其子包)。Java nio是一个基于缓冲区、非阻塞I/O操作的Java API它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。
NIO更适合后台需要耗时完成请求的操作，如程序接到了请求后需要比较耗时的处理这已请求，所以无法立即返回结果，这样如果采用BIO就会占用一个连接，而使用NIO后就可以将此连接转让给其他请求，直至程序处理完成返回为止。
APR
APR(Apache Portable Runtime/Apache可移植运行时)，是Apache HTTP服务器的支持库。你可以简单地理解为:Tomcat将以JNI的形式调用 Apache HTTP服务器的核心动态链接库来处理文件读取或网络传输操作，从而大大地提高 Tomcat对静态文件的处理性能。
APR可以大大提升Tomcat对静态文件的处理性能，同时如果你使用了HTTPS方式传输的话，也可以提升SSL的处理性能。
- 修改方式
//BIO protocol="HTTP/1.1" //NIO protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" //NIO2 protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol" //APR protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
② maxThreads
连接器创建处理请求线程的最大数目，处理同时请求的最大数目，默认值为200。
如果一个执行器与此连接器关联，则忽略此属性，因为该属性将被忽略，所以该连接器将使用执行器而不是一个内部线程池来执行任务。maxThreads是一个重要的配置属性，maxThreads配置的合理直接影响了Tomcat的相关性能。maxThreads并不是配置的越大越好，事实上你即使配置成999999也是没有用的，因为这个最大值是受操作系统及相关硬件所制约的，并且最大值并不一定是最优值，所以我们追寻的应该是最优值而不是最大值。
③ minSpareThreads
线程的最小运行数目，这些始终保持运行(空闲线程)。如果未指定，默认值为10。
④ acceptCount
最大队列长度，一般与maxThreads相同，默认为100。
当所有可能的请求处理线程都在使用时，传入连接请求的最大队列长度。如果未指定，默认值为100。一般是设置的跟 maxThreads一样或一半，此值设置的过大会导致排队的请求超时而未被处理。所以这个值应该是主要根据应用的访问峰值与平均值来权衡配置。
⑤ maxConnections
在任何给定的时间内，服务器将接受和处理的最大连接数。当这个数字已经达到时，服务器将接受但不处理，等待进一步连接(进入队列排队)。NIO与NIO2的默认值为10000，APR默认值为8192。
⑥ connectionTimeout
当请求已经被接受，但未被处理，也就是等待中的超时时间。单位为毫秒，默认值为60000。通常情况下设置为30000。
⑦ maxHttpHeaderSize
请求和响应的HTTP头的最大大小，以字节为单位指定。如果没有指定，这个属性被设置为8192（8 KB）。
⑧ tcpNoDelay
如果为true，服务器socket会设置TCP_NO_DELAY选项，在大多数情况下可以提高性能。缺省情况下设为true。
⑨ compression
是否启用gzip压缩，默认为关闭状态。这个参数的可接受值为“off”（不使用压缩），“on”（压缩文本数据），“force”（在所有的情况下强制压缩）。
⑩ compressionMinSize
如果compression=“on”，则启用此项。被压缩前数据的最小值，也就是超过这个值后才被压缩。如果没有指定，这个属性默认为“2048”（2K），单位为byte。
(11)disableUploadTimeout
这个标志允许servlet Container在一个servlet执行的时候，使用一个不同的，更长的连接超时。最终的结果是给servlet更长的时间以便完成其执行，或者在数据上传的时候更长的超时时间。如果没有指定，设为false。
(12) enableLookups
关闭DNS反向查询。
【3】Tomcat IO 优化
① 同步阻塞IO(JAVA BIO)
同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程(one connection one thread 想想都觉得恐怖，线程可是非常宝贵的资源)，当然可以通过线程池机制改善。
② JAVA NIO 又分为同步非阻塞IO，异步阻塞IO
与BIO最大的区别one request one thread。可以复用同一个线程处理多个connection(多路复用)。
③ 异步非阻塞IO(Java NIO2又叫AIO)
主要与NIO的区别主要是操作系统的底层区别，可以做个比喻：比作快递，NIO就是网购后要自己到官网查下快递是否已经到了(可能是多次)，然后自己去取快递。AIO就是快递员送货上门了(不用关注快递进度)。
BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。
NIO方式适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。
AIO方式使用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。
在server.xml中：
<Connector port="80" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" connectionTimeout="20000" URIEncoding="UTF-8" useBodyEncodingForURI="true" enableLookups="false" redirectPort="8443" />
实现对Tomcat的IO切换。
【4】大杀器APR
APR是从操作系统级别来解决异步的IO问题，大幅度的提高性能. (http://apr.apache.org/)。
APR(Apache Portable Runtime)是一个高可移植库，它是Apache HTTP Server 2.x 的核心，能更好地和其它本地web技术集成，总体上让Java更有效率作为一个高性能web服务器平台而不是简单作为后台容器;
在产品环境中，特别是直接使用Tomcat做WEB服务器的时候，应该使用Tomcat Native来提高其性能，如果不配APR，基本上300个线程狠快就会用满，以后的请求就只好等待.但是配上APR之后，并发的线程数量明显下降，从原来的300可能会马上下降到只有几十，新的请求会毫无阻塞的进来;
在局域网环境测，就算是400个并发，也是一瞬间就处理/传输完毕，但是在真实的Internet环境下，页面处理时间只占0.1%都不到，绝大部分时间都用来页面传输，如果不用APR，一个线程同一时间只能处理一个用户，势必会造成阻塞，所以生产环境下用apr是非常必要的.
安装Apache Tomcat Native Library，直接启动就支持apr(http://tomcat.apache.org/native-doc/)它本身是基于APR的，排除代码问题Tomcat优化到这个层次,可以应对大部分性能需求。
最后，优化的前提条件是良好的代码质量和设计。
