자바 NIO TCP 넌블로킹 채팅 서버, 채팅 클라이언트 구현하기 Java Nonblocking chatting server, chatting server

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채팅 서버 구현하기 Chatting Server  :

Selector 셀렉터와 넌블로킹 ServerSocketChannel, SocketChannel 을 이용해

넌블로킹 채텅 서버 구현에 대해 보겠습니다.

본 포스팅에는 JavaFX에 대한 내용이 나옵니다.

http://blog.naver.com/rain483/220605517395

1. 서버 클래스의 구조

public class ServerExample extends Application {  Selector selector; // 넌블로킹의 핵심인 Selector 필드 선언  ServerSocketChannel serverSocketChannel; // 클라이언트 연결 수락하는 ServerSocketChannel                                                                                          필드 선언  List<Client> connections = new Vector<Client>(); // 연결된 클라이언트를 저장하는                                                                  List<Client>타입의 connections 필드 선언                                                                  하고 스레드에 안전한 Vector로 초기화   void startServer() {// 서버 시작 코드}    void stopServer() {// 서버 종료 코드}     void accept(SelectionKey selectionKey) {//연결 수락 코드}    class Client {// 데이터 통신 코드} UI 생성 코드  ///////////////////////////////////////////

2. startServer() 메소드

void startServer() {   try {    selector = Selector.open(); // 셀렉터 생성    serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); // 생성    serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 넌블로킹 설정    serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(5001)); // 포트에 바인딩    serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);                    셀럭터를 등록, 작업 유형을 OP_ACCEPT로 지정   } catch (Exception e) {    if(serverSocketChannel.isOpen()) { stopServer(); }    return;// 예외발생시 서버소켓채널이 열려있으면 stop() 호출   }       Thread thread = new Thread() {    @Override    public void run() {     while(true) {      try {       int keyCount = selector.select();//작업 처리가 준비된                                                                             채널이 있을 때까지 대기       if(keyCount == 0) { continue; }       Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();                                            //작업 처리 준비가 된 키를 얻고 Set 컬렉션으로 리턴.       Iterator<SelectionKey> iterator = selectedKeys.iterator();       while (iterator.hasNext()) {           SelectionKey selectionKey = iterator.next();           if (selectionKey.isAcceptable()) {//연결 수락 작업일 경우            accept(selectionKey);           } else if (selectionKey.isReadable()) {//읽기 작업일 경우            Client client = (Client)selectionKey.attachment();            client.receive(selectionKey);           } else if (selectionKey.isWritable()) {// 쓰기 작업일 경우            Client client = (Client)selectionKey.attachment();            client.send(selectionKey);           }           iterator.remove();//선택된 키셋에서 처리 완료된       }                         SelectionKey를 제거      } catch (Exception e) {       if(serverSocketChannel.isOpen()) { stopServer(); }       break;      }     }    }   };   thread.start();스레드 시작      Platform.runLater(()->{    displayText("[서버 시작]");    btnStartStop.setText("stop");   });    }

3. stopServer() 메소드

void stopServer() {   try {    Iterator<Client> iterator = connections.iterator();    while(iterator.hasNext()) {     Client client = iterator.next();     client.socketChannel.close();     iterator.remove();    }    if(serverSocketChannel!=null && serverSocketChannel.isOpen()) {      serverSocketChannel.close();     }    if(selector!=null && selector.isOpen()) {     selector.close();    }    Platform.runLater(()->{     displayText("[서버 멈춤]");     btnStartStop.setText("start");       });    } catch (Exception e) {}  }

작업 스레드는 SelectionKey 의 isAcceptable() 이 true를 리턴하면(작업유형이 OP_ACCEPT)

accept()를 호출하고, accept()는 연결을 수락하고 Client 객체를 생성하는 역할을 합니다.

4. accept(SelectionKey selectionKey) 메소드

void accept(SelectionKey selectionKey) {   try {    ServerSocketChannel serverSocketChannel = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();//SelectionKey로부터 ServerSocketChannel을 얻음.    SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();    //ServerSocketChannel의 accept()를 호출하면, SocketChannel리턴.    String message = "[연결 수락: " + socketChannel.getRemoteAddress()  + ": " + Thread.currentThread().getName() + "]";    Platform.runLater(()->displayText(message));        Client client = new Client(socketChannel);// Client생성하고                                                                       connections컬렉션에 추가    connections.add(client);        Platform.runLater(()->displayText("[연결 개수: " + connections.size() + "]"));   } catch(Exception e) {    if(serverSocketChannel.isOpen()) { stopServer(); }   }    }

5. Client 클래스와 receive(SelectionKey selectionKey), send(SelectionKey selectionKey)

class Client {   SocketChannel socketChannel;   String sendData; // 클라이언트에 보낼 데이터를 저장할 필드      Client(SocketChannel socketChannel) throws IOException {    this.socketChannel = socketChannel;    socketChannel.configureBlocking(false); // 넌블로킹 지정    SelectionKey selectionKey = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); // 읽기작업 유형으로 Selector에 등록    selectionKey.attach(this);//SelectionKey에 자신을 첨부 객체로 저장.   }      void receive(SelectionKey selectionKey) {    try {     ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(100);          //상대방이 비저상 종료를 했을 경우 자동 IOException 발생     int byteCount = socketChannel.read(byteBuffer); .. 데이터 받기         //상대방이 SocketChannel의 close() 메소드를 호출할 경우     if(byteCount == -1) {       throw new IOException();     }          String message = "[요청 처리: " + socketChannel.getRemoteAddress() + ": " + Thread.currentThread().getName() + "]";     Platform.runLater(()->displayText(message));          byteBuffer.flip();     Charset charset = Charset.forName("UTF-8");     String data = charset.decode(byteBuffer).toString(); // 문자열 변환         for(Client client : connections) {      client.sendData = data;      SelectionKey key = client.socketChannel.keyFor(selector);      key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);//모든 클라이언트에게     }                                                        문자열을 전송     selector.wakeup(); // 변경된 작업 유형일 감지하도록 하기위해                                                Selector의 select()블로킹을 해제하고 다시 실행    } catch(Exception e) {     try {      connections.remove(this);      String message = "[클라이언트 통신 안됨: " + socketChannel.getRemoteAddress() + ": " + Thread.currentThread().getName() + "]";      Platform.runLater(()->displayText(message));      socketChannel.close();     } catch (IOException e2) {}    }   }      void send(SelectionKey selectionKey) {    try {     Charset charset = Charset.forName("UTF-8");     ByteBuffer byteBuffer = charset.encode(sendData);     socketChannel.write(byteBuffer);//데이터 보내기     selectionKey.interestOps(SelectionKey.OP_READ);//작업 유형 변경     selector.wakeup();변경된 작업 유형일 감지하도록 하기위해                                                Selector의 select()블로킹을 해제    } catch(Exception e) {     try {      String message = "[클라이언트 통신 안됨: " + socketChannel.getRemoteAddress() + ": " + Thread.currentThread().getName() + "]";      Platform.runLater(()->displayText(message));      connections.remove(this);      socketChannel.close();     } catch (IOException e2) {}    }   }    }

6. UI 생성 코드

TextArea txtDisplay;  Button btnStartStop;    @Override  public void start(Stage primaryStage) throws Exception {   BorderPane root = new BorderPane();   root.setPrefSize(500, 300);      txtDisplay = new TextArea();   txtDisplay.setEditable(false);   BorderPane.setMargin(txtDisplay, new Insets(0,0,2,0));   root.setCenter(txtDisplay);      btnStartStop = new Button("start");   btnStartStop.setPrefHeight(30);   btnStartStop.setMaxWidth(Double.MAX_VALUE);   btnStartStop.setOnAction(e->{    if(btnStartStop.getText().equals("start")) {     startServer();    } else if(btnStartStop.getText().equals("stop")){     stopServer();    }   });   root.setBottom(btnStartStop);      Scene scene = new Scene(root);   scene.getStylesheets().add(getClass().getResource("app.css").toString());   primaryStage.setScene(scene);   primaryStage.setTitle("Server");   primaryStage.setOnCloseRequest(event->stopServer());   primaryStage.show();  }    void displayText(String text) {   txtDisplay.appendText(text + "\n");  }     public static void main(String[] args) {   launch(args);    }

채팅 클라이언트도 넌블로킹 SocketChannel 로 구현할 수 있지만, 일반적으로 넌블로킹 방식은

서버를 개발할 때 많이 사용됩니다.

클라이언트의 경우 이전에 포스팅했던 TCP 블로킹 방식을 사용하면 되겠습니다!
http://altongmon.tistory.com/296

이상입니다.