Redis Pub/Sub로 실시간 메시징 애플리케이션 만들기: 초간단 가이드

실시간 기능을 요구하는 애플리케이션이 점점 더 많아지고 있습니다. 소셜 미디어 알림, 실시간 채팅 애플리케이션, 이벤트 스트리밍 등 다양한 분야에서 실시간 메시징 시스템은 필수적인 요소로 자리잡고 있습니다. 이러한 실시간 통신 기능을 구현하는데 Redis의 Pub/Sub 기능은 매우 유용한 도구입니다.

이번 블로그에서는 Redis의 Pub/Sub 개념을 이해하고, Spring Boot와 Gradle을 사용하여 간단한 실시간 메시징 애플리케이션을 구축하는 방법을 단계별로 살펴보겠습니다.

Redis Pub/Sub 개념 이해하기

Pub/Sub(Publish/Subscribe) 패턴은 메시지 발행자(Publisher)와 구독자(Subscriber) 간의 메시지 전달을 위한 비동기 통신 모델입니다. Redis는 이 Pub/Sub 기능을 제공하여 클라이언트 간 실시간 메시지 전달이 가능하게 합니다.

• 발행자 (Publisher): 특정 채널로 메시지를 발행하는 주체입니다.
• 구독자 (Subscriber): 특정 채널을 구독하여 해당 채널에서 발행된 메시지를 받는 주체입니다.

Redis Pub/Sub의 가장 큰 장점은 간단한 설정만으로 비동기 메시징을 쉽게 구현할 수 있다는 것입니다. 이 구조는 직접 연결 없이도 발행자와 구독자가 서로 메시지를 주고받을 수 있게 해주며, Redis 서버가 중간에서 메시지를 브로킹 없이 전달하는 역할을 합니다.

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Redis Pub/Sub 패턴 활용 사례

1. 실시간 채팅 애플리케이션

Redis Pub/Sub은 실시간 채팅 시스템에서 많이 사용됩니다. 여러 사용자가 동일한 채널(예: 특정 방이나 주제)에 메시지를 주고받을 수 있으며, Redis의 높은 처리 성능 덕분에 다수의 사용자 간 실시간 대화가 가능합니다.

• 예시: 그룹 채팅 애플리케이션에서 사용자가 메시지를 발행하면, 해당 채널을 구독하고 있는 모든 사용자에게 메시지가 즉시 전송됩니다.

2. 실시간 알림 시스템

실시간 알림은 사용자가 특정 이벤트에 대해 즉시 피드백을 받는 것이 중요한 서비스입니다. 예를 들어, 소셜 네트워크에서 친구 요청이나 메시지가 도착할 때, 금융 서비스에서 주가 변동 알림을 받을 때 Redis Pub/Sub이 활용될 수 있습니다.

• 예시: 페이스북이나 트위터에서 새로운 댓글, 좋아요, 친구 요청 등의 알림이 즉시 사용자에게 전송되는 구조에 Redis Pub/Sub이 활용될 수 있습니다.

3. 모니터링 및 로그 시스템

시스템 모니터링, 로그 수집, 서버 상태 추적 등의 서비스에서 여러 애플리케이션 또는 서버로부터 실시간 데이터를 수집하고 처리할 때 Redis Pub/Sub이 사용됩니다. 특히 여러 서버에서 발생하는 이벤트나 로그를 한 곳으로 모아 실시간으로 분석하거나 시각화할 수 있습니다.

• 예시: 여러 서버에서 발생하는 에러 로그를 실시간으로 중앙화된 모니터링 시스템으로 전달하여 실시간 알림을 제공하는 시스템.

4. 실시간 스포츠 경기 데이터 전송

스포츠 경기의 실시간 스코어 업데이트, 게임 내 주요 이벤트(득점, 선수 교체 등)를 전송하는 데 Redis Pub/Sub이 효과적입니다. 사용자는 실시간으로 경기 상황을 확인할 수 있습니다.

• 예시: 축구 경기에서 골이 들어가면, Redis Pub/Sub을 통해 모든 구독자에게 즉시 점수 업데이트를 전송하여 실시간 스코어보드에 반영합니다.

5. IoT 시스템에서의 실시간 데이터 수집

IoT(Internet of Things) 장치에서 수집된 데이터를 실시간으로 처리하고 분석해야 할 때 Redis Pub/Sub이 자주 사용됩니다. 각 IoT 장치가 Redis의 특정 채널을 통해 실시간으로 데이터를 전송하고, 해당 채널을 구독하는 분석 시스템이 이 데이터를 처리합니다.

• 예시: 스마트 홈 시스템에서 여러 센서들이 수집한 데이터를 실시간으로 중앙 서버로 전송하고, 중앙 서버는 이를 분석해 사용자에게 알림을 보냅니다.

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간단한 예시로 알아보는 Redis Pub/Sub

Gradle 기반 프로젝트 생성하기

먼저, Gradle을 사용하여 Spring Boot 프로젝트를 생성해보겠습니다. 여기서는 Spring Boot와 Redis를 사용하여 Pub/Sub 애플리케이션을 구성할 것입니다.

build.gradle 설정

plugins {
    id 'org.springframework.boot' version '3.1.0'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.1.0'
    id 'java'
}

group = 'com.example'
version = '0.0.1-SNAPSHOT'
sourceCompatibility = '17'

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
    testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
}

test {
    useJUnitPlatform()
}

Redis Pub/Sub 구성하기

이제 본격적으로 Redis Pub/Sub를 이용한 실시간 메시징 애플리케이션을 구현해보겠습니다.

Redis 설정

먼저 Redis를 실행해야 합니다. 로컬에서 Redis를 실행하거나 Docker를 통해 Redis를 쉽게 띄울 수 있습니다. Docker를 사용하는 경우 아래 명령어로 Redis 컨테이너를 실행할 수 있습니다.

docker run --name redis -p 6379:6379 -d redis

Spring 구성

Redis 설정 클래스

Redis를 사용하기 위한 설정을 먼저 구성해야 합니다. RedisTemplate과 메시지 리스너를 설정하여 메시지 구독 기능을 구현합니다.

package com.example.redis.pubsub.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.listener.RedisMessageListenerContainer;
import org.springframework.data.redis.listener.adapter.MessageListenerAdapter;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public RedisMessageListenerContainer redisContainer(RedisConnectionFactory connectionFactory,
                                                        MessageListenerAdapter listenerAdapter) {
        RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
        container.setConnectionFactory(connectionFactory);
        container.addMessageListener(listenerAdapter, new PatternTopic("chat"));
        return container;
    }

    @Bean
    public MessageListenerAdapter listenerAdapter(RedisSubscriber subscriber) {
        return new MessageListenerAdapter(subscriber, "onMessage");
    }

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());
        return template;
    }
}

위 코드에서는 RedisMessageListenerContainer를 통해 Redis의 chat 채널을 구독하고, 메시지가 수신될 때 처리하는 리스너를 등록합니다.

메시지 구독자 구현

다음으로, 채널에서 메시지를 수신하는 구독자 클래스를 구현합니다.

package com.example.redis.pubsub.subscriber;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class RedisSubscriber {

    public void onMessage(String message, String channel) {
        System.out.println("Received message: " + message + " from channel: " + channel);
    }
}

이 클래스는 chat 채널로 들어오는 메시지를 콘솔에 출력합니다.

메시지 발행자 구현

메시지를 발행하는 역할을 할 Publisher 클래스도 구현해 보겠습니다.

package com.example.redis.pubsub.publisher;

import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class RedisPublisher {

    private final RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    public RedisPublisher(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    public void publish(String topic, String message) {
        redisTemplate.convertAndSend(topic, message);
    }
}

RedisTemplate을 사용하여 chat 채널에 메시지를 발행할 수 있습니다.

컨트롤러 생성

이제 실제로 메시지를 발행할 수 있는 REST API를 만들어 보겠습니다.

package com.example.redis.pubsub.controller;

import com.example.redis.pubsub.publisher.RedisPublisher;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class MessageController {

    private final RedisPublisher redisPublisher;

    public MessageController(RedisPublisher redisPublisher) {
        this.redisPublisher = redisPublisher;
    }

    @PostMapping("/publish")
    public String publishMessage(@RequestParam String message) {
        redisPublisher.publish("chat", message);
        return "Message published!";
    }
}

이 컨트롤러는 /publish 엔드포인트를 통해 메시지를 발행하는 API입니다. 메시지를 입력하면 Redis chat 채널에 메시지가 발행되고, 이를 구독한 구독자가 해당 메시지를 수신하게 됩니다.

 

Redis Pub/Sub 기능은 복잡한 설정 없이 간단한 코드로 실시간 메시징 시스템을 구축할 수 있는 매우 유용한 도구입니다. 이번 블로그에서는 Gradle 기반의 Spring Boot 애플리케이션을 통해 Redis Pub/Sub를 구현하고, 메시지 발행과 구독을 처리하는 방법을 알아보았습니다.

실시간 통신이 필요한 다양한 애플리케이션에 Redis Pub/Sub를 활용하면 높은 성능과 확장성을 제공하는 메시징 시스템을 쉽게 구축할 수 있습니다. 다음 단계로는 WebSocket과 연동하여 더 강력한 실시간 애플리케이션을 개발하는 것도 좋은 방법입니다.