[Packet/Java]패킷 직렬화

 

패킷이란?

패킷(Packet)은 네트워크 통신에서 데이터를 전송하는 단위입니다. 네트워크 상에서 데이터를 전송할 때, 큰 데이터를 작은 조각으로 분할하여 전송하는데, 이 작은 조각을 패킷이라고 합니다.

일반적으로 패킷은 헤더(Header)와 페이로드(Payload)로 구성됩니다. 헤더에는 송신지와 수신지의 주소 정보, 패킷의 크기, 전송 제어 정보 등의 메타데이터가 포함되어 있습니다. 이러한 메타데이터는 패킷을 올바르게 라우팅하고 전송하는 데 필요한 정보를 제공합니다.

패킷은 데이터 전송의 신뢰성과 효율성을 높이기 위해 사용됩니다. 전체 데이터를 한 번에 전송하는 것보다 작은 패킷 단위로 분할하여 전송하면, 손상된 패킷을 다시 요청하거나, 여러 경로를 통해 전송될 수 있는 등의 이점을 가집니다. 또한, 패킷을 독립적으로 처리하므로, 병렬 처리와 함께 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

패킷 직렬화란?

패킷 직렬화(Packet Serialization)는 네트워크 통신에서 데이터를 전송 가능한 형식으로 변환하는 과정을 말합니다. 데이터를 직렬화하면, 해당 데이터를 전송 프로토콜에 맞는 형식으로 변환하여 전송할 수 있습니다. 이러한 직렬화 과정을 통해 다양한 플랫폼이나 시스템 간에 데이터를 교환할 수 있게 됩니다.

패킷 직렬화는 일반적으로 객체(Object)나 데이터 구조(Data Structure)를 이진(Binary) 형식으로 변환하는 과정을 말합니다. 이진 형식으로 변환된 데이터는 네트워크 상에서 전송하기 위해 일련의 바이트(Byte)로 구성된 패킷(Packet)으로 포장됩니다. 이러한 패킷은 네트워크를 통해 수신자에게 전송되어, 다시 역직렬화(Deserialization) 과정을 거쳐 원래의 객체나 데이터 구조로 복원됩니다.

직렬화는 네트워크 통신뿐만 아니라 데이터 저장, 캐싱, 분산 시스템 등 다양한 상황에서 활용될 수 있습니다. 대표적인 직렬화 형식으로는 JSON, XML, Protocol Buffers, Thrift, Avro 등이 있으며, 각각의 형식은 서로 다른 목적과 특징을 가지고 있습니다.

예제 (Java)

아래는 Java에서 객체를 직렬화하는 예제 코드입니다.

import java.io.*;

public class SerializationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 직렬화할 객체 생성
        Student student = new Student("John Doe", 20, "Computer Science");

        // 객체를 파일에 직렬화
        try {
            FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream("student.ser");
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(fileOut);
            out.writeObject(student);
            out.close();
            fileOut.close();
            System.out.println("객체가 직렬화되어 파일에 저장되었습니다.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

// 직렬화할 클래스 (Serializable 인터페이스를 구현해야 함)
class Student implements Serializable {
    private String name;
    private int age;
    private String major;

    public Student(String name, int age, String major) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.major = major;
    }

    // Getter와 Setter 메소드 생략

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\\\\'' +
                ", age=" + age +
                ", major='" + major + '\\\\'' +
                '}';
    }
}

위의 코드에서 Student 클래스는 Serializable 인터페이스를 구현하여 직렬화 가능한 클래스로 만들어집니다. Student 객체를 생성하고, ObjectOutputStream을 사용하여 객체를 직렬화하여 파일에 저장합니다. 파일에 저장된 직렬화된 객체는 이후에 역직렬화하여 객체로 복원할 수 있습니다.

파일에 저장된 직렬화된 객체를 역직렬화하는 예제 코드는 다음과 같습니다.

import java.io.*;

public class DeserializationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 파일에서 직렬화된 객체를 역직렬화
        try {
            FileInputStream fileIn = new FileInputStream("student.ser");
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn);
            Student student = (Student) in.readObject();
            in.close();
            fileIn.close();
            System.out.println("파일에서 객체가 역직렬화되었습니다.");
            System.out.println("역직렬화된 객체: " + student);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

위의 코드에서 ObjectInputStream을 사용하여 파일에서 직렬화된 객체를 읽어와 역직렬화하여 Student 객체로 복원합니다. 이후에 student 객체를 사용하여 필요한 작업을 수행할 수 있습니다.