🤖 Java Socket 프로그래밍

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Socker 프로그래밍이란?

소켓 프로그래밍이란 네트워크를 통해 두 장치간 데이터를 주고받기 위한 핵심 기술이다.
자바는 표준 라이브러리에서 소켓 API를 제공하여 TCP/UDP 기반 통신을 쉽게 구현 가능하다.

Socket의 정의

소켓은 네트워크 통신의 종단점(Endpoint) 을 의미하며, IP + Port 조합을 통해 특정 프로세스를 식별하는 기술.

Socket 과 REST API의 종단점 차이

RestApi의 경우, 클라이언트가 특정 자원(resource)에 접근하기 위해 호출하는 URL를 의미한다. 즉, 자원을 식별하는 고정된 HTTP 접근 지점 이라고 생각하면된다.

GET /api/users/123
POST /api/orders

Socket 통신 에서의 종단점은 서버와 클라이언트가 지속적으로 연결을 유지하는 네트워크주소(IP + Port)이다. HTTP의 URL과 달리, 소켓은 프로세스-프로세스 간 연결 지점을 의미한다.

203.0.113.20:9000  (TCP Chat Server)
192.168.0.10:5000 (UDP Game Server)

소켓의 구성 요소

IP주소 : 통신할 장치의 주소
포트 : 해당 장치 내 특정 프로세스 식별
프로토콜 : TCP/UDP 등
데이터 스트림 : 송수신 데이터 흐름

자바 소켓 프로그래밍 원리

소켓 통신은 크게 두 흐름으로 나뉜다.

서버(Server) 측 원리

포트 바인딩
클라이언트 접속 요청 대기
접속 수락 후 소켓 생성
스트림 기반 송·수신 처리
세션 종료 및 소켓 close

이를 위해 Java는 ServerSocket 클래스를 제공한다.

클라이언트(Client) 측 원리

서버 IP와 포트로 접속 요청
연결 성공 시 소켓 생성
송·수신 스트림 확보
데이터 송신/수신
종료 처리

Java는 Socket 클래스를 사용한다.

소켓 프로그래밍의 필요성

1. 실시간 데이터 처리

개념

메신저·채팅은 서버와 클라이언트가 지속적인 연결을 유지하며 메시지를 즉시 전달해야 한다.
HTTP 요청/응답 방식은 매번 연결을 새로 열기 때문에 실시간성이 떨어진다.

왜 소켓이 필요한가?

연결을 한 번 맺은 뒤 지속적으로 유지(TCP 장기 연결)
메시지 전송 시 지연 시간 최소화
클라이언트 → 서버, 서버 → 클라이언트 양방향 통신 가능

적용 예

팀 채팅(기업용 메신저)
고객센터 실시간 상담
앱 in 채팅(배달앱, 쇼핑몰)

2. 서버–클라이언트 구조 시스템 구축

개념

웹·앱 서비스는 보통 다음 구조를 가진다:

서버 → 클라이언트로 정보 전송
클라이언트 → 서버로 요청 전송

일반적 HTTP 통신 외에, 양방향 실시간 통신이 필요한 경우 소켓이 필수다.

소켓 사용 이유

서버에서 클라이언트로 실시간 푸시 가능 (알림, 메시지, 이벤트)
HTTP Polling 대비 리소스 절감
꾸준한 연결 유지

예

실시간 알림(푸시 메시지)
환율/주가 실시간 갱신
실시간 대시보드(모니터링 시스템)

3. 내부 서버 간 통신 (Microservice Architecture)

개념

MSA에서는 여러 서비스가 분리되어 있음.
각 서비스는 다른 서비스와 네트워크로만 통신한다.

예:

인증 서버
주문 서버
결제 서버
로그/분석 서버

소켓이 필요한 이유

서비스 간 고성능 RPC 필요
내부 바이너리 프로토콜 사용 가능
REST보다 빠르고 경량화된 통신 가능

적용 기술

gRPC
Netty 기반 고성능 TCP 서버
자체 프로토콜 기반 메시지 전달