[java] 자바 비동기 IO를 활용한 메시지 브로커 개발

04 Dec 2023

java

서론

메시지 브로커는 분산 시스템에서 메시지를 중개하는 역할을 수행하는 중요한 컴포넌트입니다. 이번에는 자바의 비동기 입출력 (Async IO) 기능을 활용하여 메시지 브로커를 개발하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

비동기 IO란?

비동기 입출력은 입력과 출력 작업이 백그라운드에서 동작하도록 하는 기술입니다. 이를 통해 하나의 쓰레드가 여러 개의 IO 작업을 처리할 수 있으며, 이는 대규모 메시지 처리 시스템에서 매우 중요한 성능 향상을 이끌어냅니다.

자바의 비동기 IO 기능

자바7에서 소개된 NIO (New IO) 패키지는 비동기 IO 처리를 위한 기능을 제공합니다. NIO를 사용하면 소켓 채널의 읽기와 쓰기 작업을 비차단(non-blocking)으로 처리할 수 있습니다. 기존의 동기 IO와의 차이점은 데이터를 바로 읽거나 쓰지 않고, IO 가용성(Event-Driven)에 따라 작업을 처리한다는 점입니다.

메시지 브로커 개발

이제 실제로 자바를 사용하여 메시지 브로커를 개발해보겠습니다. 아래는 간단한 예제 코드입니다.

import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;

public class MessageBroker {
    private AsynchronousServerSocketChannel serverChannel;

    public MessageBroker(int port) throws Exception {
        serverChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open();
        serverChannel.bind(new InetSocketAddress(port));
    }

    public void start() {
        serverChannel.accept(null, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Void>() {
            @Override
            public void completed(AsynchronousSocketChannel socketChannel, Void attachment) {
                // 메시지 처리 로직 작성
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
                // 에러 처리 로직 작성
            }
        });
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        MessageBroker broker = new MessageBroker(8080);
        broker.start();
    }
}

위 코드는 비동기 입출력을 사용하여 소켓 연결을 수락하고, 수신된 메시지를 처리하는 간단한 메시지 브로커를 구현한 것입니다. 비동기 입출력 처리를 위해 AsynchronousServerSocketChannel과 AsynchronousSocketChannel을 사용하고, 이를 위한 완료 핸들러(CompletionHandler)를 정의하여 비동기 처리 결과를 처리합니다.

마무리

자바의 비동기 IO를 활용하여 메시지 브로커를 개발하는 방법에 대해 알아보았습니다. 비동기 IO를 사용하면 더욱 효율적인 메시지 처리 시스템을 구축할 수 있으며, 대규모 분산 시스템에서 높은 성능을 제공할 수 있습니다. 참고 자료를 통해 더 자세한 내용을 학습하시기 바랍니다.