Java 소켓(Socket)을 이용한 서버-클라이언트 통신 구현

자바를 공부하다 보면 네트워크 통신이라는 개념을 만나게 된다.
이번 실습에서는 서버(Server)와 클라이언트(Client)가 서로 메시지를 주고받는 간단한 채팅 프로그램을 구현해보았다.

핵심은 소켓(Socket) 이라는 개념이다.

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1. 소켓(Socket)이란?

소켓은 네트워크 통신을 위한 연결 통로라고 볼 수 있다.

쉽게 말하면 다음과 같은 구조다.

클라이언트 <---- Socket ----> 서버

• 클라이언트는 서버의 IP 주소와 포트(port) 를 통해 연결을 요청한다.
• 서버는 해당 포트를 열어 두고 연결 요청을 기다린다.
• 연결이 성립되면 서로 데이터를 주고받을 수 있다.

즉 소켓은 네트워크 통신의 출입구라고 생각하면 이해하기 쉽다.

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2. 서버(Server) 구현

먼저 서버 코드를 살펴보자.

package scoketPractice;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class Server {
	public static void main(String[] args) {
		String clientMsg = null, serverMsg = null;
		System.out.println("클라이언트로 부터 받을 준비");

		try(
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1100);
			Socket socket = serverSocket.accept();
			BufferedReader bufferedReader =
				new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			BufferedWriter bufferedWriter =
				new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
			Scanner sc = new Scanner(System.in);
		){

			System.out.println("클라이언트가 연결 되었습니다.");

			while(true) {
				clientMsg = bufferedReader.readLine();
				System.out.println("[클라이언트]: " + clientMsg);

				System.out.println("클라이언트로 보낼 답변을 입력하시오...");
				serverMsg = sc.nextLine();

				bufferedWriter.write(serverMsg + "\n");
				bufferedWriter.flush();

				System.out.println("[서버]: " + serverMsg);
			}

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

서버 동작 과정

서버의 흐름은 다음과 같다.

1. ServerSocket 생성

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1100);

1100번 포트를 열고 클라이언트 연결을 기다린다.

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2. 클라이언트 연결 수락

Socket socket = serverSocket.accept();

클라이언트가 접속하면
Socket 객체를 통해 통신이 시작된다.

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3. 데이터 입출력 스트림 생성

BufferedReader bufferedReader =
 new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

BufferedWriter bufferedWriter =
 new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

• InputStream → 데이터를 받는 통로
• OutputStream → 데이터를 보내는 통로

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4. 메시지 송수신

clientMsg = bufferedReader.readLine();

클라이언트 메시지를 받고

bufferedWriter.write(serverMsg + "\n");
bufferedWriter.flush();

서버 메시지를 다시 보내준다.

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3. 클라이언트(Client) 구현

클라이언트 코드는 다음과 같다.

package scoketPractice;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {

		String clientMsg = null, serverMsg = null;
		int port = 1100;
		String ip = "192.168.215.105";

		System.out.println("서버에 연결 준비");

		try(
			Socket socket = new Socket(ip, port);
			BufferedReader bufferedReader =
				new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			BufferedWriter bufferedWriter =
				new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
			Scanner sc = new Scanner(System.in);
		){

			System.out.println("서버에 연결 완료");

			while(true) {
				System.out.println("서버에 보낼 메세지를 입력하세요");

				clientMsg = sc.nextLine();
				bufferedWriter.write(clientMsg + "\n");
				bufferedWriter.flush();

				System.out.println("[클라이언트]: " + clientMsg);

				serverMsg = bufferedReader.readLine();
				System.out.println("[서버]: " + serverMsg);
			}

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

클라이언트 동작 과정

클라이언트는 서버와 달리 연결을 기다리는 것이 아니라 연결을 요청한다.

Socket socket = new Socket(ip, port);

• 서버 IP
• 서버 포트

이 두 정보를 이용해서 서버에 접속한다.

연결이 성공하면 이후에는 서버와 동일하게 스트림을 이용해서 데이터를 주고받는다.

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4. 실행 결과

서버와 클라이언트를 실행하면 다음과 같은 대화가 가능하다.

클라이언트: 안녕하세요
서버: 반갑습니다

클라이언트: 오늘 날씨가 좋네요
서버: 맞아요

이렇게 양방향 통신이 가능하다.

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5. 이번 실습의 핵심 정리

이번 실습에서 가장 중요한 개념은 다음이다.

1. 소켓(Socket)

네트워크 통신을 위한 연결 통로

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2. ServerSocket

서버가 클라이언트 연결을 기다리기 위한 객체

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3. Socket

서버와 클라이언트 사이에서
실제 데이터 통신을 담당하는 객체

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4. Stream

데이터를 주고받기 위한 통로

• InputStream → 받기
• OutputStream → 보내기

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마무리

이번 실습을 통해 자바에서 네트워크 통신의 기본 구조를 이해할 수 있었다.

정리하면 다음과 같다.

ServerSocket → 연결 대기
Socket → 실제 통신
Stream → 데이터 송수신

지금 구현한 코드는 1:1 채팅 수준의 간단한 예제이지만,
여기에 Thread를 추가하면 여러 명이 동시에 접속하는 채팅 서버도 만들 수 있다.

앞으로는 멀티스레드를 활용해서
여러 클라이언트를 동시에 처리하는 채팅 서버도 구현해보고 싶다.