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JAVA Socket

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By sangjincha
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JAVA Socket

Java 소켓 프로그래밍으로 구현하는 간단한 채팅 프로그램

🎯 개요

네트워크 프로그래밍의 기초인 소켓(Socket) 통신을 이용해 Java로 간단한 채팅 프로그램을 구현해보자. 이 글에서는 TCP/IP 기반의 클라이언트-서버 구조를 통해 실시간 메시지 교환이 가능한 채팅 시스템을 만드는 과정을 단계별로 설명한다.

📡 소켓 통신의 기본 개념

소켓(Socket)이란?

소켓은 클라이언트와 서버 간의 통신을 가능하게 하는 네트워크 프로그래밍 인터페이스다. 클라이언트가 서버에 연결 요청을 보내면, 서버에서 해당 요청을 수락하고 소켓을 생성하여 양방향 통신이 가능해진다.

주요 구성 요소

  • 포트 번호(Port Number): 서버가 특정 서비스를 제공하기 위해 사용하는 논리적 통로
  • ServerSocket: 서버 측에서 클라이언트의 연결 요청을 대기하는 소켓
  • Socket: 실제 데이터 통신이 이루어지는 소켓 객체

🏗️ 시스템 아키텍처

서버측 동작 구조

  1. 서버소켓 생성: 지정된 포트에서 클라이언트 요청 대기
  2. 연결 승인: accept() 메서드로 클라이언트 연결 요청 수락
  3. 입출력 스트림 설정: 소켓을 통한 데이터 송수신 준비
  4. 메시지 처리: 클라이언트로부터 메시지 수신 및 응답 전송
  5. 자원 해제: 통신 종료 후 모든 자원 정리

클라이언트측 동작 구조

  1. 서버 연결: IP 주소와 포트 번호를 통해 서버 접속
  2. 입출력 스트림 설정: 소켓을 통한 데이터 송수신 준비
  3. 메시지 교환: 사용자 입력을 서버로 전송하고 응답 수신
  4. 연결 종료: “bye” 명령어로 채팅 종료
  5. 자원 해제: 모든 스트림 및 소켓 정리

💻 서버 구현

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public class ServerEX {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket server = null;
        Socket socket = null;
        
        BufferedReader br_in = null;
        BufferedWriter bw_out = null;
        
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        
        try {
            // 1. 서버소켓 생성 (포트 5454에서 대기)
            server = new ServerSocket(5454);
            System.out.println("서버 응답 대기중");
            
            // 2. 클라이언트 연결 승인
            socket = server.accept();
            System.out.println("연결되었습니다.");
            
            // 3. 입출력 스트림 설정
            br_in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            bw_out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            
            // 4. 메시지 처리 루프
            while(true) {
                String in_msg = br_in.readLine();
                if(in_msg.equalsIgnoreCase("bye")) {
                    System.out.println("클라이언트가 채팅을 종료함.");
                    break;
                }
                System.out.println("client >> " + in_msg);
                System.out.print("server >> ");
                String out_msg = sc.nextLine();
                bw_out.write(out_msg + "\n");
                bw_out.flush();
            }
            
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 5. 자원 해제
            try {
                sc.close();
                bw_out.close();
                br_in.close();
                socket.close();
                server.close();
            } catch(Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

💻 클라이언트 구현

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        BufferedReader br_in = null;
        BufferedWriter bw_out = null;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        
        try {
            // 1. 서버 연결 (localhost:5454)
            socket = new Socket("127.0.0.1", 5454);
            
            // 2. 입출력 스트림 설정
            br_in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            bw_out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
            
            // 3. 메시지 교환 루프
            while(true) {
                System.out.print("client >> ");
                String out_msg = sc.nextLine();
                
                if(out_msg.equalsIgnoreCase("bye")) {
                    bw_out.write(out_msg + "\n");
                    bw_out.flush();
                    break;
                } else {
                    bw_out.write(out_msg + "\n");
                    bw_out.flush();
                    
                    String in_msg = br_in.readLine();
                    System.out.println("server >> " + in_msg);
                }
            }
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 4. 자원 해제
            try {
                sc.close();
                bw_out.close();
                br_in.close();
                socket.close();
            } catch(Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

🔧 핵심 기술 요소

1. BufferedReader/BufferedWriter 사용

  • 목적: 효율적인 입출력 처리를 위해 버퍼링 기능 활용
  • 장점: 한 번에 여러 문자를 처리하여 성능 향상
  • 사용법: readLine()으로 한 줄씩 읽기, write()로 데이터 전송

2. InputStreamReader/OutputStreamWriter

  • 역할: 바이트 스트림을 문자 스트림으로 변환
  • 필요성: 소켓의 기본 스트림은 바이트 단위, 문자 데이터 처리를 위해 변환 필요

3. flush() 메서드

  • 기능: 버퍼에 저장된 데이터를 즉시 전송
  • 중요성: 실시간 채팅을 위해 메시지 즉시 전달 보장

⚡ 실행 방법

  1. 서버 실행: ServerEX.java 컴파일 후 실행
  2. 클라이언트 실행: 서버 실행 후 Client.java 컴파일 후 실행
  3. 채팅 시작: 클라이언트에서 메시지 입력 후 엔터
  4. 채팅 종료: “bye” 입력으로 연결 종료

🚀 확장 가능성

이 기본적인 채팅 프로그램을 다음과 같이 발전시킬 수 있다:

  • 멀티스레드 적용: 여러 클라이언트 동시 접속 지원
  • GUI 인터페이스: Swing 또는 JavaFX를 활용한 사용자 친화적 UI
  • 파일 전송: 텍스트 외 바이너리 데이터 전송 기능
  • 보안 강화: SSL/TLS를 통한 암호화 통신
  • 데이터베이스 연동: 채팅 기록 저장 및 사용자 관리

📝 마무리

Java 소켓 프로그래밍을 통해 간단한 채팅 프로그램을 구현해보았다. 이 예제는 네트워크 프로그래밍의 기초를 이해하고, 클라이언트-서버 아키텍처의 동작 원리를 학습하는 데 도움이 된다.

소켓 통신의 핵심은 연결 설정 → 데이터 교환 → 자원 해제의 생명주기를 정확히 관리하는 것이다. 특히 자원 해제 부분은 메모리 누수 방지를 위해 반드시 finally 블록에서 처리해야 한다.

이 기초 지식을 바탕으로 더 복잡하고 실용적인 네트워크 애플리케이션을 개발할 수 있을 것이다.

개념, JAVA
Socket
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