import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
 
@SpringBootApplication
public class SimpleRestfulApiApplication {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SimpleRestfulApiApplication.class, args);
    }
}

这段代码是一个简单的Spring Boot应用程序的入口类，它使用了@SpringBootApplication注解来启用Spring Boot的自动配置功能。通过main方法，我们可以启动这个Spring Boot应用程序。这个应用程序可以运行在支持Servlet的容器中，例如Tomcat，也可以打包成一个独立的JAR文件，然后直接运行。

import org.springframework.mail.javamail.JavaMailSender;
import org.springframework.mail.javamail.MimeMessageHelper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import javax.mail.internet.MimeMessage;
 
@Service
public class EmailService {
 
    @Autowired
    private JavaMailSender mailSender;
 
    public void sendEmail(String to, String subject, String text) {
        try {
            MimeMessage message = mailSender.createMimeMessage();
            MimeMessageHelper helper = new MimeMessageHelper(message, true);
 
            helper.setFrom("your-email@gmail.com");
            helper.setTo(to);
            helper.setSubject(subject);
            helper.setText(text, true);
 
            mailSender.send(message);
 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这段代码使用了Spring Boot的JavaMailSender来发送邮件。首先，它注入了JavaMailSender bean。然后，sendEmail方法被用来创建邮件，设置发送者和接收者，主题和邮件内容，并最终发送邮件。需要注意的是，你需要在application.properties或application.yml文件中配置你的Gmail邮箱的相关属性，以及你的Gmail密码或者专用的应用密码。

要解决Tomcat容器CPU占用过高的问题，可以按照以下步骤进行：

1. 使用操作系统的工具（如top, htop, Windows的任务管理器）来识别哪个进程占用了过高的CPU。
2. 如果确定是Tomcat进程，使用jstack工具来获取Tomcat的线程堆栈信息。

jstack <Tomcat_PID>

3. 分析线程堆栈信息，寻找Runnable状态的线程，可能存在的问题包括死循环、长时间的计算或等待。
4. 检查Tomcat的配置，如连接池配置、JSP编译设置等，确保它们的性能是合理的。
5. 检查是否有定时任务或循环处理造成的CPU过载。
6. 使用Java性能分析工具（如VisualVM, JProfiler, YourKit）来进一步分析问题。
7. 升级到性能更好的硬件，或者对代码进行优化，减少不必要的计算或等待。
8. 如果是因为JVM GC（垃圾收集）问题导致的CPU使用率高，可以调整JVM的GC参数。
9. 更新到最新的Tomcat版本，以确保最新的性能改进和安全修复。
10. 如果问题依然存在，考虑联系Tomcat的开发者或社区寻求帮助。

由于原始代码已经是一个较为完整的Spring Cloud微服务架构示例，下面提供的是核心的服务注册与发现配置部分。

@Configuration
public class RegisterServiceConfig {
 
    @Bean
    public ServiceRegistry serviceRegistry() {
        return new ServiceRegistry() {
            @Override
            public void register(Registration registration) {
                // 实现服务注册逻辑
                // 例如，使用Consul或者Eureka的客户端API进行服务注册
            }
 
            @Override
            public void deregister(Registration registration) {
                // 实现服务注销逻辑
            }
 
            @Override
            public void close() {
                // 关闭逻辑，如果需要的话
            }
 
            @Override
            public void setStatus(Registration registration, String status) {
                // 设置服务状态逻辑
            }
 
            @Override
            public void setPort(int port) {
                // 设置端口逻辑
            }
        };
    }
}

这个配置类定义了一个ServiceRegistry的Bean，用于服务注册。在这个Bean中，你需要实现服务的注册和注销逻辑。这里的逻辑可以根据你使用的服务注册中心（如Consul, Eureka等）来实现。这只是一个结构示例，实际实现需要根据你的服务注册中间件进行详细编码。

在Spring框架中，配置可以通过XML文件进行，也可以使用JavaConfig的方式来进行。

1. 使用XML配置Spring：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
                           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
 
    <bean id="myBean" class="com.example.MyBean">
        <!-- collaborators and configuration for this bean go here -->
    </bean>
 
</beans>

2. 使用JavaConfig配置Spring：

package com.example.config;
 
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import com.example.MyBean;
 
@Configuration
public class AppConfig {
 
    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

在这个JavaConfig配置类中，我们使用@Configuration注解声明这是一个配置类，并使用@Bean注解来声明一个Bean。这个Bean会在Spring容器中创建，并可以通过方法名作为Bean的id。

这两种配置方式可以根据项目的需求和开发习惯进行选择。XML配置较为直观，而JavaConfig配置则更加灵活和类型安全。

Spring Security 是一个强大的安全框架，它为基于Spring的应用程序提供了身份验证和授权支持。在Spring Boot项目中，Spring Security可以通过自动配置来启用。

以下是一个简化的例子，展示了如何在Spring Boot项目中启用Spring Security：

1. 在Spring Boot项目的pom.xml中添加Spring Security依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

2. 在Spring Boot的主类或者配置类中，你可以通过继承@EnableWebSecurity注解的类来定制安全配置：

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
 
@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
 
    // 可以在这里添加自定义配置，例如用户认证和授权规则
 
}

3. 如果你不需要进行自定义配置，只需添加spring-boot-starter-security依赖，Spring Security将会自动使用默认配置保护你的应用。

当Spring Boot应用启动时，Spring Security的自动配置将会根据你的依赖和配置来启用。它会自动配置一个登录表单、基于角色的访问控制列表，以及其他一些基本的安全特性。

如果你需要更详细的定制，你可以在SecurityConfig类中覆盖方法，如configure(HttpSecurity http)来自定义身份验证和授权规则。

在Spring Boot项目中使用Sa-Token实现单点登录(SSO)的示例代码如下：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
 
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
 
@RestController
public class SsoController {
 
    // 登录接口
    @GetMapping("/doLogin")
    public Object doLogin() {
        // 获取当前请求的request对象
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        // 以下为Sa-Token的登录逻辑
        StpUtil.login(10001); // 假设用户编号为10001的用户登录
        // 获取当前登录用户的token
        String token = StpUtil.getTokenValue();
 
        // 返回登录成功信息和token
        Map<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("code", 200);
        result.put("msg", "登录成功");
        result.put("token", token);
        return result;
    }
 
    // 登出接口
    @GetMapping("/logout")
    public Object logout() {
        // 注销当前会话
        StpUtil.logout();
        // 返回登出成功信息
        return "登出成功";
    }
 
    // 获取当前登录用户信息接口
    @GetMapping("/getLoginInfo")
    public Object getLoginInfo() {
        // 获取当前登录用户信息
        Map<String, Object> userInfo = StpUtil.getLoginInfo();
        // 返回用户信息
        return userInfo;
    }
}

在这个示例中，我们定义了三个接口：doLogin 用于登录，logout 用于登出，getLoginInfo 用于获取当前登录用户的信息。在登录接口中，我们使用了Sa-Token提供的 StpUtil.login 方法来标记当前用户为登录状态，并获取了对应的token。在登出接口中，我们使用了 StpUtil.logout 来注销当前会话。获取用户信息的接口直接使用了Sa-Token提供的 StpUtil.getLoginInfo 方法来获取用户信息。

这个示例展示了如何在Spring Boot项目中使用Sa-Token来实现单点登录的基本功能。在实际应用中，你需要根据自己的需求来扩展和完善这些接口。

在进行Tomcat多实例部署和优化实验时，可以遵循以下步骤：

1. 安装Tomcat：确保Tomcat已经安装在您的系统上。
2. 配置多实例：为每个实例创建一个新的配置文件夹，并修改其中的server.xml和其他配置文件，以确保端口不冲突。
3. 启动多实例：使用不同的端口和配置启动多个Tomcat实例。
4. 优化配置：根据您的需求和硬件资源进行配置优化，如调整线程池大小、JVM参数等。

以下是一个简单的示例，演示如何启动两个Tomcat实例：

# 实例1
export CATALINA_HOME=/path/to/tomcat
export CATALINA_BASE=/path/to/tomcat/instance1
export CATALINA_TMPDIR=/path/to/tomcat/instance1/temp
export JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m"
 
$CATALINA_HOME/bin/catalina.sh run
 
# 实例2
export CATALINA_HOME=/path/to/tomcat
export CATALINA_BASE=/path/to/tomcat/instance2
export CATALINA_TMPDIR=/path/to/tomcat/instance2/temp
export JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m"
 
$CATALINA_HOME/bin/catalina.sh run

确保修改上述脚本中的路径和JVM参数以适应您的环境。

注意：在实际操作中，可能需要更详细的配置，包括修改端口号、设置不同的CATALINA_PID文件位置等。此外，确保防火墙和安全组设置允许访问这些端口。

Spring Cloud Gateway 整合 Swagger 3 文档需要通过自定义过滤器来转发 Swagger 的 API 文档。以下是一个简单的示例：

1. 添加依赖（确保你已经添加了Spring Cloud Gateway和Spring Boot的相关依赖）：

<!-- Swagger 3 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>io.springfox</groupId>
    <artifactId>springfox-boot-starter</artifactId>
    <version>3.0.0</version>
</dependency>

2. 配置 Swagger：

@Configuration
@EnableSwagger2
public class SwaggerConfig {
 
    @Bean
    public Docket api() {
        return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)
                .select()
                .apis(RequestHandlerSelectors.any())
                .paths(PathSelectors.any())
                .build();
    }
}

3. 自定义过滤器转发 Swagger 文档：

@Component
public class SwaggerHeaderFilter extends AbstractGatewayFilterFactory {
 
    @Override
    public GatewayFilter apply(Object config) {
        return (exchange, chain) -> {
            ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
            String path = request.getURI().getPath();
 
            // 仅转发 Swagger 的 API 文档请求
            if (path.startsWith("/swagger") || path.startsWith("/v3/api-docs")) {
                ServerHttpRequest newRequest = request.mutate()
                        .header(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_ORIGIN, "*")
                        .build();
                return chain.filter(exchange.mutate().request(newRequest).build());
            }
            return chain.filter(exchange);
        };
    }
}

4. 在 application.yml 或 application.properties 中配置 SwaggerHeaderFilter：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: swagger_route
          uri: http://your-backend-service
          predicates:
            - Path=/your-backend-service/**
          filters:
            - SwaggerHeaderFilter

确保替换 your-backend-service 为你的后端服务的实际路径。

这样配置后，当你访问 http://your-gateway-service/swagger-ui.html 或 http://your-gateway-service/v3/api-docs 时，Gateway 会转发请求到后端服务，并返回 Swagger 文档。

Spring是一个开源的Java/Java EE全功能栈应用程序框架，以Apache许可证形式发布，提供了各种服务，如依赖注入、事务管理、数据访问抽象以及Web应用程序支持等。

Spring的核心功能是依赖注入（DI）和控制反转（IOC），它可以使你的代码更加简洁，减少代码之间的耦合，使得代码更容易测试和维护。

Spring框架的主要模块：

1. Core Container - Beans, Core, Context, Expression Language
2. Data Access/Integration - JDBC, ORM, OXM, JMS, Transactions
3. Web - Web, Servlet, WebSocket, Portlet
4. AOP - AOP
5. Instrumentation - Instrument, Instrument Tomcat
6. Test - Test

SpringBoot是Spring的一个子项目，旨在简化Spring应用的初始搭建以及开发过程。它的目标是让你的应用“Run Anywhere”，可以是嵌入式的Tomcat，也可以是独立的应用。

SpringBoot的主要特性：

1. 创建独立的Spring应用。
2. 嵌入式Tomcat，无需部署WAR文件。
3. 自动配置Spring和中间件。
4. 提供starter POMs以简化Maven配置。
5. 提供命令行工具，如spring run，用于运行Groovy脚本。
6. 提供一个运行时的视图，以监控应用。

SpringBoot的启动类示例：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
 
@SpringBootApplication
public class Application {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

SpringBoot配置属性示例：

# 应用基本属性
spring.application.name=myapp
server.port=8080
 
# 数据库连接信息
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=myuser
spring.datasource.password=mypass
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

SpringBoot使用Thymeleaf模板引擎示例：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Hello</title>
</head>
<body>
    <h1 th:text="'Hello, ' + ${name} + '!'"></h1>
</body>
</html>

SpringBoot使用REST控制器示例：

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
@RestController
public class HelloController {
 
    @RequestMapping(value = "/hello", method = RequestMethod.GET)
    public String hello() {
        return "Hello, World!";
    }
}

SpringBoot使用JPA示例：

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Gene