ServerSocket — 자바로 서버를 여는 법

지난 글에서 연결을 거는 클라이언트 쪽 소켓을 살펴봤습니다. 통신에는 반드시 짝이 필요합니다. 누군가 연결을 요청한다면, 그 연결을 기다렸다가 받아주는 쪽이 있어야 합니다. 그 역할을 맡는 것이 서버이고, 자바에서 서버를 여는 출발점이 바로 ServerSocket입니다. 이번 글에서는 서버 소켓이 어떻게 연결을 받아들이고, 여러 클라이언트를 동시에 다루는지를 정리합니다.

ServerSocket의 두 가지 일

java.net.ServerSocket이 하는 일은 본질적으로 두 가지입니다. 첫째, 특정 포트를 점유(bind)해서 “이 포트로 오는 연결은 내가 받겠다”고 운영체제에 선언합니다. 둘째, 그 포트로 들어오는 연결 요청을 수락(accept)합니다. 클라이언트 소켓이 데이터를 직접 주고받는 것과 달리, ServerSocket 자체는 데이터를 주고받지 않습니다. 오로지 연결을 받아들이는 일만 합니다.

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

// 8080 포트를 점유하고 연결을 기다린다
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
System.out.println("서버 시작, 포트 8080 대기 중...");

Socket client = serverSocket.accept();  // 연결이 올 때까지 멈춰 대기
System.out.println("연결됨: " + client.getRemoteSocketAddress());

new ServerSocket(8080) 한 줄로 포트 바인딩이 끝납니다. 그다음 accept()를 호출하면, 클라이언트가 연결해 올 때까지 그 자리에서 블로킹 된 채 기다립니다. 누군가 연결하는 순간 accept()가 반환되며, 그 클라이언트와 1:1로 연결된 Socket 객체를 돌려줍니다.

accept()는 연결마다 새 Socket을 만든다

여기서 가장 중요한 개념이 있습니다. ServerSocket은 연결을 받는 창구 일 뿐이고, 실제 통신은 accept()가 돌려준 Socket에서 이뤄집니다. 클라이언트가 100명 연결하면 accept()는 100번 호출되어 100개의 서로 다른 Socket을 만들어 냅니다. 하나의 ServerSocket이 여러 개의 개별 연결을 낳는 구조입니다.

그래서 서버의 기본 골격은 무한 루프 안에서 accept()를 반복 하는 모양이 됩니다. 한 연결을 받아 처리하고, 다시 루프 위로 돌아와 다음 연결을 기다리는 것입니다.

try (ServerSocket server = new ServerSocket(8080)) {
    while (true) {
        Socket client = server.accept();          // 다음 연결을 받는다
        var in  = new BufferedReader(
                      new InputStreamReader(client.getInputStream()));
        var out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);

        String line = in.readLine();
        out.println("echo: " + line);              // 받은 줄을 되돌려 줌
        client.close();
    }
}

이 echo 서버는 한 연결에서 한 줄을 받아 그대로 돌려주고 연결을 닫은 뒤, 다음 연결을 받습니다. ServerSocket을 try-with-resources로 감싸 서버 종료 시 포트가 깔끔히 반환되게 했습니다.

문제 — 한 번에 한 명씩만

위 코드에는 숨은 한계가 있습니다. 루프가 한 연결을 처리하는 동안, 그 처리가 끝나기 전까지는 다음 accept()로 넘어가지 못합니다. 만약 어떤 클라이언트가 데이터를 천천히 보낸다면, 그 한 명 때문에 뒤이은 모든 클라이언트가 줄을 서서 기다려야 합니다. 한 번에 한 명씩만 응대하는 단일 창구인 셈입니다.

실제 서버는 동시에 수많은 클라이언트를 응대해야 합니다. 가장 직관적인 해법은 연결을 받자마자 그 처리를 별도의 스레드에 넘기고, 메인 루프는 곧장 다음 accept()로 돌아가는 것입니다.

try (ServerSocket server = new ServerSocket(8080)) {
    while (true) {
        Socket client = server.accept();
        // 처리는 워커 스레드에 위임, 메인 루프는 즉시 다음 연결로
        new Thread(() -> handle(client)).start();
    }
}

이렇게 하면 메인 루프는 연결을 받는 일에만 집중하고, 실제 읽기·쓰기는 각 워커 스레드가 독립적으로 처리합니다. 한 클라이언트가 느리더라도 다른 클라이언트의 응대가 막히지 않습니다.

연결당 스레드의 한계와 그 너머

연결당 스레드 모델은 직관적이고 코드도 단순하지만, 연결 수가 수천·수만으로 늘어나면 플랫폼 스레드의 메모리와 컨텍스트 스위칭 비용이 부담이 됩니다. 매번 새 스레드를 만드는 대신 스레드 풀(ExecutorService)에 작업을 제출하는 것이 한 단계 나은 방법이고, 자바 21의 가상 스레드 를 쓰면 연결당 스레드 모델의 단순함을 유지하면서도 수십만 연결까지 감당할 수 있습니다. 이 주제들은 앞선 동시성 편에서 다뤘으니, 여기서는 “서버의 동시성 전략은 결국 accept() 이후의 처리를 어떻게 분산하느냐의 문제”라는 큰 그림만 기억하면 됩니다.

정리

ServerSocket은 특정 포트를 점유해 연결을 기다리다 수락하는 서버 측 소켓으로, accept()는 연결이 올 때까지 블로킹되다가 클라이언트와 1:1로 연결된 새 Socket을 돌려줍니다. 서버의 기본 골격은 무한 루프에서 accept()를 반복하는 모양이며, 한 번에 한 연결만 처리하는 한계를 넘기 위해 연결마다 스레드를 할당하거나 스레드 풀·가상 스레드에 위임합니다. 이로써 소켓 통신의 양쪽 — 연결을 거는 클라이언트와 받는 서버 — 을 모두 살펴봤습니다. 다음 글에서는 이 저수준 소켓 위에 세워진 가장 흔한 응용 프로토콜, HTTP를 표준 라이브러리로 호출하는 HttpURLConnection을 다룹니다.

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지난 글: 소켓 기초 — TCP 통신의 출발점

다음 글: HttpURLConnection — 표준 라이브러리로 HTTP 호출하기

읽어주셔서 감사합니다. 😊