Mini Redis – 자바 기반 인메모리 캐시 서버

목표: Redis의 핵심 동작 원리를 직접 구현하며 네트워크 서버, 캐시 메모리 관리, TTL 및 LRU 정책을 학습한다. 기간: 약 2~3주 팀 구성: 2인 (A: 네트워크 서버 / B: 캐시 저장소)

프로젝트 구조

mini-redis/
 ├── src/
 │   ├── main/java/com/
 │   │   ├── Main.java                 # 서버 실행 진입점 (CLI 인자 파싱)
 │   │   ├── server/
 │   │   │   ├── RedisServer.java      # A 담당: TCP 서버 및 클라이언트 스레드 풀 관리
 │   │   │   ├── ClientHandler.java    # 클라이언트 요청을 스레드 단위로 처리
 │   │   │   ├── CommandParser.java    # 명령어 파싱 및 실행 분기 처리
 │   │   │   ├── CommandResult.java    # 명령어 실행 결과 응답 객체
 │   │   │   └── ServerConfig.java     # 서버 포트 및 스레드 설정 관리
 │   │   │
 │   │   ├── cache/
 │   │   │   ├── CacheStore.java       # B 담당: 핵심 캐시 로직 (ConcurrentHashMap 기반)
 │   │   │   ├── CacheEntry.java       # 데이터 + TTL 정보 저장 클래스
 │   │   │   ├── LRUCache.java         # LRU(Least Recently Used) 캐시 정책
 │   │   │   ├── TTLManager.java       # TTL(만료 시간) 관리 스레드
 │   │   │   ├── SnapshotManager.java  # 데이터 스냅샷 저장/복원 기능
 │   │   │   └── dto/SnapshotData.java # 스냅샷 직렬화를 위한 DTO
 │   │   │
 │   │   └── common/
 │   │       └── Utils.java            # 공통 유틸
 │   │
 │   └── test/java/com/
 │       ├── cache/
 │       │   ├── CacheStoreTest.java, SnapshotManagerTest.java, TTLManagerTest.java
 │       └── server/
 │           └── CommandParserTest.java
 │
 ├── README.md
 └── build.gradle

역할 분담

A 역할 – 서버 및 명령 처리 담당 (유완규 @beans3142)

목표: 클라이언트가 Redis 서버에 명령을 보낼 수 있게 TCP 서버를 구축한다.

주요 구현 내용

RedisServer

ServerSocket을 사용해 다중 클라이언트 연결 수용

클라이언트마다 ClientHandler 스레드 생성

CommandParser

문자열 명령(SET key value, GET key, DEL key)을 파싱

CacheStore 객체에 명령을 위임

프로토콜 설계

간단한 텍스트 기반 프로토콜 (OK, ERROR, VALUE ...)

명령 수행 후 결과 반환

예시

Client → Server: SET user:1 name=John
Server → Client: OK

Client → Server: GET user:1
Server → Client: John

Client → Server: DEL user:1
Server → Client: OK

B 역할 – 내부 캐시 및 데이터 관리 담당 (한권희 @abookhui)

목표: Redis의 핵심 로직인 인메모리 저장소를 구현한다.

주요 구현 내용

CacheStore

CacheStore: ConcurrentHashMap<String, CacheEntry> 기반 저장소 및 ReentrantLock을 활용한 동시성 제어

set(), get(), del() 메소드 구현

TTLManager

ScheduledExecutorService를 사용해 주기적으로 만료 데이터 제거

LRUCache

LinkedHashMap을 활용해 자동 캐시 교체 정책 구현

SnapshotManager

서버 종료 시 파일로 데이터 직렬화 → 재시작 시 복원

지원 명령어

명령어	설명	예시
SET key value [EX seconds]	값 저장 (선택적으로 TTL 설정)	SET name John EX 10
GET key	값 조회	GET name
DEL key	키 삭제	DEL name
EXISTS key	키 존재 여부 확인	EXISTS name
TTL key	남은 TTL 조회	TTL name
DUMP	전체 캐시 출력 (디버깅용)	DUMP
PING	서버 상태 확인	PING (응답: +PONG)
HELP	지원하는 전체 명령어 목록 출력	HELP
QUIT	클라이언트 연결 종료	QUIT (응답: +BYE)

---

실행 예시

1. 서버 실행

# Gradle을 활용한 실행 (기본 포트 6379)
$ ./gradlew run

# 포트 및 워커 스레드 수를 지정하여 실행
$ ./gradlew run --args="--port=6380 --workers=32"

2. 클라이언트 접속 (telnet 또는 netcat)

$ telnet localhost 6379
+OK MiniRedis ready
SET user:1 John
+OK
GET user:1
+VALUE John
SET temp 123 EX 5
+OK
TTL temp
:5

기술 스택

• Language: Java 17+
• Networking: Java Socket API
• Concurrency: Thread / ExecutorService
• Data Structure: HashMap, LinkedHashMap
• Persistence: Object Serialization (Snapshot)
• Build: Gradle