[Java] 소켓통신의 기초(+채팅🧐)

소켓(Socket)은 네트워크를 통해 데이터를 전송할 수 있게 해주는 양방향 통신 채널입니다. 자바에서는 java.net 패키지를 통해 소켓 프로그래밍을 지원합니다. 이 글에서는 자바 소켓 통신을 이용하여 간단한 채팅 프로그램을 만드는 방법을 알아보겠습니다.

1. 소켓 통신의 기본 이해

소켓 통신은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다:

서버(Server): 데이터를 수신하고 클라이언트와 연결을 관리하는 역할
클라이언트(Client): 서버에 접속하여 데이터를 주고받는 역할
서버는 클라이언트의 요청을 대기하며 연결을 수락하고, 클라이언트는 서버에 연결 요청을 보냅니다. 데이터는 InputStream과 OutputStream을 통해 주고받습니다.

2. 채팅 서버 구현

채팅 서버는 클라이언트의 연결을 받고, 메시지를 클라이언트들에게 전달하는 역할을 합니다.

서버 코드 (ChatServer.java)

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;

public class ChatServer {
    private static final int PORT = 12345;
    private static Set<PrintWriter> clientWriters = new HashSet<>();

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("채팅 서버 시작...");
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            while (true) {
                new ClientHandler(serverSocket.accept()).start();
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("서버 오류: " + e.getMessage());
        }
    }

    private static class ClientHandler extends Thread {
        private Socket socket;
        private PrintWriter out;
        private BufferedReader in;

        public ClientHandler(Socket socket) {
            this.socket = socket;
        }

        public void run() {
            try {
                in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

                synchronized (clientWriters) {
                    clientWriters.add(out);
                }

                String message;
                while ((message = in.readLine()) != null) {
                    System.out.println("클라이언트 메시지: " + message);
                    synchronized (clientWriters) {
                        for (PrintWriter writer : clientWriters) {
                            writer.println(message);
                        }
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
                System.err.println("클라이언트 연결 실패: " + e.getMessage());
            } finally {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (clientWriters) {
                    clientWriters.remove(out);
                }
            }
        }
    }
}

3. 채팅 클라이언트 구현

채팅 클라이언트는 서버에 연결하고, 사용자가 입력한 메시지를 서버로 전송합니다. 서버에서 보낸 메시지를 받아서 화면에 출력합니다.

클라이언트 코드 (ChatClient.java)

import java.io.*;
import java.net.*;

public class ChatClient {
    private static final String SERVER_ADDRESS = "localhost";
    private static final int SERVER_PORT = 12345;

    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket(SERVER_ADDRESS, SERVER_PORT);
             BufferedReader userInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
             BufferedReader serverInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             PrintWriter serverOutput = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

            // 서버로부터 받은 메시지를 출력하는 스레드
            Thread listenerThread = new Thread(() -> {
                try {
                    String message;
                    while ((message = serverInput.readLine()) != null) {
                        System.out.println("서버: " + message);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    System.err.println("서버와의 연결이 끊어졌습니다.");
                }
            });
            listenerThread.start();

            // 사용자 입력을 서버로 전송하는 부분
            String userMessage;
            while ((userMessage = userInput.readLine()) != null) {
                serverOutput.println(userMessage);
            }

        } catch (IOException e) {
            System.err.println("클라이언트 연결 실패: " + e.getMessage());
        }
    }
}

4. 채팅 프로그램 실행

1. 서버 실행: 먼저 서버 프로그램을 실행합니다. 서버는 클라이언트들의 연결을 기다리고 있습니다.
java ChatServer

2. 클라이언트 실행: 여러 클라이언트를 실행하여 서로 메시지를 주고받을 수 있습니다.
java ChatClient

5. 동작 원리

클라이언트는 Socket을 통해 서버에 연결합니다.
서버는 클라이언트의 연결을 기다리고 있으며, 연결이 이루어지면 ClientHandler 객체를 생성하여 해당 클라이언트와의 통신을 관리합니다.
클라이언트는 입력한 메시지를 서버로 전송하고, 서버는 해당 메시지를 모든 연결된 클라이언트에게 전달합니다.
서버와 클라이언트는 각각 BufferedReade와 PrintWriter를 사용하여 데이터를 송수신합니다.

6. 마무리

이번 포스트에서는 자바 소켓 통신을 이용하여 간단한 채팅 프로그램을 만들었습니다. 이 프로그램은 멀티 클라이언트 환경에서도 잘 작동하며, 실시간으로 메시지를 주고받을 수 있습니다. 소켓 프로그래밍을 통해 네트워크 통신에 대한 기초를 이해할 수 있었기를 바랍니다.