Pong 온라인 웹 게임 서비스 - Backend

고전 게임 Pong을 현대적으로 재해석한 실시간 멀티플레이어 게임의 백엔드 서비스입니다. Django와 WebSocket을 활용하여 원활한 게임플레이, 사용자 관리, 실시간 알림을 제공합니다.

Table of Contents

• 주요 기능
• 빠른 시작
• 사용 예시
• API 엔드포인트
• 왜 Space-Pin-Pong을 만들었나요?
• 기술 스택
• 프로젝트 구조
• 게임 시스템
• 개발
• 라이선스

주요 기능

• 실시간 게임 엔진:
  • WebSocket 기반 240 FPS 게임 엔진
  • 정밀한 물리 충돌 처리
  • 자동 스코어링 시스템
  • 다양한 게임 모드 (1v1, 로컬, AI, 토너먼트)
• 42 OAuth 인증:
  • 42 계정 연동
  • JWT 기반 사용자 인증
  • 토큰 자동 갱신
• 사용자 관리:
  • 프로필 수정
  • 전적 및 통계 시스템
  • 계정 비활성화
• 토너먼트 시스템:
  • 실시간 토너먼트 매칭
  • 준결승/결승 라운드
  • 승자 투표 시스템
• 친구 시스템:
  • 친구 추가/수락/거절
  • 온라인 상태 확인
  • 실시간 알림

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빠른 시작

요구 사항

• Docker 및 Docker Compose
• 42 OAuth 애플리케이션 설정

환경 변수

# Django
SECRET_KEY=your_secret_key
DEBUG=True
ALLOWED_HOSTS=localhost,127.0.0.1

# Database
POSTGRES_DB=your_db_name
POSTGRES_USER=your_db_user
POSTGRES_PASSWORD=your_db_password
POSTGRES_HOST=db
POSTGRES_PORT=5432

# Redis
REDIS_HOST=redis
REDIS_PORT=6379
REDIS_DB_CACHE=1
REDIS_DB_CHANNEL=2

# 42 OAuth
OAUTH_CLIENT_ID=your_42_client_id
OAUTH_CLIENT_SECRET=your_42_client_secret
OAUTH_REDIRECT_URI=your_redirect_uri
OAUTH_AUTHORIZE_URL=https://api.intra.42.fr/oauth/authorize
OAUTH_TOKEN_URL=https://api.intra.42.fr/oauth/token
OAUTH_USER_API_URL=https://api.intra.42.fr/v2/me

서버 실행

# 저장소 클론:
git clone [repository-url]
cd back_end

# 개발 서버 시작:
docker-compose -f docker-compose.local.yml up --build

# 프로덕션 환경:
docker-compose up --build

서버 접속:

• API: http://localhost:8000/api/
• WebSocket: ws://localhost:8000/ws/

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사용 예시

API 엔드포인트

자세한 API 문서는 API.md 파일을 참고하세요.

주요 엔드포인트:

• /api/users/ - 사용자 관리
• /api/games/ - 게임 관련 작업
• /api/notifications/ - 알림
• /ws/game/ - 게임 웹소켓
• /ws/notification/ - 알림 웹소켓

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왜 Space-Pin-Pong을 만들었나요?

단순히 게임을 즐기는 것을 넘어서, 실시간 멀티플레이어 웹 게임의 백엔드를 직접 구현하여 그 작동 방식을 깊이 이해하고자 시작한 프로젝트입니다. 덕분에 평소에는 추상적으로만 이해했던 실시간 게임 서버의 내부 구조를 명확하게 파악하고, 필요시 분석 및 수정까지 가능한 수준으로 이해도를 높일 수 있었습니다.

기술적 도전

• WebSocket 기반 실시간 통신: Django Channels를 활용한 양방향 실시간 통신을 구현하여 지연 없는 게임플레이를 구현했습니다. 특히 240 FPS의 게임 엔진과 60 FPS의 클라이언트 간의 최적화된 상태 동기화를 달성했습니다.
• 물리 엔진 구현: 충돌 감지, 반사각 계산, 속도 벡터 처리 등 게임 물리를 Python으로 구현하며 게임 서버의 핵심 로직을 이해했습니다.
• 상태 관리: 다중 사용자의 게임 상태를 실시간으로 관리하고 동기화하는 과정에서 분산 시스템의 동시성 처리를 경험했습니다.

서버 아키텍처 설계

• 마이크로서비스 구조: 인증, 게임, 알림, 사용자 관리를 독립적인 Django 앱으로 분리하여 확장 가능한 아키텍처를 설계했습니다.
• 캐싱 전략: Redis를 활용한 게임 상태 및 사용자 세션 캐싱으로 성능을 최적화했습니다.
• 보안: JWT 기반 인증, OAuth 통합, HTTPS/SSL 설정을 통해 안전한 서비스 환경을 구축했습니다.

개발 프로세스 개선

• 코드 품질: pre-commit 훅을 통한 자동화된 코드 검사와 포맷팅으로 일관된 코드 스타일을 유지했습니다.
• 테스트 자동화: 단위 테스트와 통합 테스트를 구현하여 안정적인 서비스 품질을 보장했습니다.
• 문서화: API 문서화를 통해 프론트엔드 팀과의 효율적인 협업 환경을 구축했습니다.

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기술 스택

Languages & Frameworks:

• 

Databases:

• 
• 

Authentication & Authorization:

• 
• 

Infrastructure & DevOps:

• 

Protocols & APIs:

• 
• 

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프로젝트 구조

Space-Pin-Pong/
├── apps/                    # Django 애플리케이션
│   ├── accounts/           # 인증 및 계정 관리
│   ├── games/             # 게임 로직 및 매칭
│   ├── notifications/     # 실시간 알림 시스템
│   └── users/            # 사용자 프로필 및 친구 관리
├── config/                # 프로젝트 설정
│   ├── settings/         # 환경별 설정
│   │   ├── base.py      # 기본 설정
│   │   └── local.py     # 개발 환경 설정
│   ├── urls.py          # URL 라우팅
│   └── asgi.py          # ASGI 설정
└── entrypoint/           # Docker 진입점 스크립트

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게임 시스템

게임 규칙

• 게임 엔진: 내부 240 FPS, 클라이언트 60 FPS
• 필드 크기: -500 ~ 500 (X축), -250 ~ 250 (Y축)
• 패들 크기: 10x100 단위
• 공 반지름: 7 단위
• 공 속도: 1000 단위/초
• 패들 속도: 500 단위/초
• 승리 조건: 15점 선취

게임 모드

1. 1대1 원격
   • 실시간 매칭
   • 게임 코드로 초대
2. 로컬 게임
   • 한 기기에서 두 명이 플레이
3. AI 대전
   • 컴퓨터와 대결
4. 토너먼트
   • 4인 토너먼트
   • 준결승/결승 방식
   • 승자 투표 시스템

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개발

테스트 실행

python manage.py test

DB 마이그레이션

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

코드 품질 관리

프로젝트는 다음 도구들을 사용하여 코드 품질을 관리합니다:

• Black: 코드 포맷터 (최대 라인 길이: 120)
• isort: 임포트 문 정렬
• mypy: 타입 체크 (django-stubs 포함)
• flake8: 린터 (최대 라인 길이: 120)

pre-commit 설정:

# pre-commit 설치
pip install pre-commit

# pre-commit 훅 설치
pre-commit install

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라이선스

이 프로젝트는 42 School 교육과정의 일부이며, 해당 라이선스 조항을 따릅니다.

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