📌 Java 소켓(Socket) 프로그래밍 개념 및 활용

📅 작성일: 2025-03-18

📝 1. 소켓(Socket) 개념

소켓(Socket)이란 네트워크에서 데이터를 송수신하기 위한 엔드포인트(EndPoint)이다.
즉, 서버와 클라이언트가 통신하는 창구 역할을 하며,
TCP/IP 또는 UDP 프로토콜을 사용하여 데이터를 주고받는다.

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✅ 2. 소켓의 주요 개념

개념	설명
서버(Server)	클라이언트의 요청을 받아 처리하고 응답을 보내는 역할
클라이언트(Client)	서버에 요청을 보내고 응답을 받는 역할
포트(Port)	네트워크에서 특정 프로세스를 식별하는 번호 (0~65535)
IP 주소	네트워크에서 장치를 구분하는 주소 (IPv4: 192.168.0.1)
TCP (Transmission Control Protocol)	신뢰성이 높은 연결 지향 프로토콜
UDP (User Datagram Protocol)	속도가 빠르지만 신뢰성이 낮은 비연결형 프로토콜

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✅ 3. TCP 소켓과 UDP 소켓 비교

특징	TCP	UDP
연결 방식	연결 지향(Connection-Oriented)	비연결(Connectionless)
데이터 전송	신뢰성 높음 (순서 보장, 재전송)	신뢰성 낮음 (패킷 손실 가능)
속도	상대적으로 느림	매우 빠름
사용 예시	웹 브라우저(HTTP), 파일 전송(FTP), 이메일(SMTP)	실시간 스트리밍, VoIP, 온라인 게임

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✅ 4. Java에서 소켓 프로그래밍

▶ (1) TCP 소켓 프로그래밍

TCP 기반의 소켓 통신은 서버와 클라이언트 간에 연결을 맺고 데이터를 교환한다.

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🔹 (1) TCP 서버 코드

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

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1️⃣ 서버 소켓 생성 (포트 5000)
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(5000);
            System.out.println("✅ 서버가 5000번 포트에서 대기 중...");

            // 2️⃣ 클라이언트 접속 대기
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("🎉 클라이언트 연결됨: " + socket.getInetAddress());

            // 3️⃣ 데이터 입출력 스트림 생성
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

            // 4️⃣ 클라이언트로부터 메시지 수신 및 응답
            String message;
            while ((message = in.readLine()) != null) {
                System.out.println("📩 클라이언트: " + message);
                out.println("서버 응답: " + message); // 받은 메시지를 그대로 응답
            }

            // 5️⃣ 연결 종료
            socket.close();
            serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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🔹 (2) TCP 클라이언트 코드

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

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1️⃣ 서버에 접속 (localhost, 포트 5000)
            Socket socket = new Socket("localhost", 5000);
            System.out.println("✅ 서버에 연결됨");

            // 2️⃣ 데이터 입출력 스트림 생성
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
            BufferedReader userInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

            // 3️⃣ 사용자 입력을 서버로 전송
            String message;
            while (true) {
                System.out.print("메시지 입력: ");
                message = userInput.readLine();
                out.println(message); // 서버로 전송

                if (message.equalsIgnoreCase("exit")) break; // 'exit' 입력 시 종료
                
                System.out.println("📩 서버 응답: " + in.readLine()); // 서버 응답 출력
            }

            // 4️⃣ 연결 종료
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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✅ 5. UDP 소켓 프로그래밍

TCP는 연결을 유지하는 방식이지만, UDP는 비연결형 통신으로 데이터를 송수신한다.

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🔹 (1) UDP 서버 코드

import java.net.*;

public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1️⃣ UDP 소켓 생성 (포트 4000)
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket(4000);
            System.out.println("✅ UDP 서버가 4000번 포트에서 대기 중...");

            // 2️⃣ 데이터 수신을 위한 버퍼 생성
            byte[] buffer = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);

            // 3️⃣ 클라이언트의 데이터 수신
            socket.receive(packet);
            String receivedData = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
            System.out.println("📩 클라이언트로부터 받은 메시지: " + receivedData);

            // 4️⃣ 응답 전송
            String response = "서버 응답: " + receivedData;
            byte[] responseData = response.getBytes();
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(
                    responseData, responseData.length, packet.getAddress(), packet.getPort()
            );
            socket.send(responsePacket);
            
            // 5️⃣ 소켓 종료
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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🔹 (2) UDP 클라이언트 코드

import java.net.*;

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1️⃣ UDP 소켓 생성
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
            InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName("localhost");

            // 2️⃣ 서버로 전송할 데이터 생성
            String message = "Hello, UDP Server!";
            byte[] buffer = message.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, serverAddress, 4000);

            // 3️⃣ 데이터 전송
            socket.send(packet);
            System.out.println("✅ 메시지 전송 완료");

            // 4️⃣ 서버 응답 수신
            byte[] responseBuffer = new byte[1024];
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(responseBuffer, responseBuffer.length);
            socket.receive(responsePacket);
            String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength());
            System.out.println("📩 서버 응답: " + response);

            // 5️⃣ 소켓 종료
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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🔥 6. 정리

✅ 소켓(Socket)이란? 네트워크에서 데이터를 송수신하는 창구 역할
✅ TCP 기반의 소켓 프로그래밍
✅ 클라이언트는 Socket을 사용하여 서버에 접속
✅ InputStream / OutputStream을 사용하여 데이터 송수신
✅ 클라이언트가 "exit"를 입력하면 연결 종료