Firebase를 이용한 푸시 알림 구현 🚀

모바일 앱 개발에서 푸시 알림은 사용자 참여를 높이고 중요한 정보를 전달하는 핵심 기능입니다. Firebase Cloud Messaging (FCM)은 안드로이드, iOS, 웹 등 다양한 플랫폼에서 손쉽게 푸시 알림을 구현할 수 있게 해주는 강력한 도구입니다. 이 글에서는 Java를 사용하여 안드로이드 앱에서 Firebase를 통한 푸시 알림 구현 방법을 상세히 알아보겠습니다.

푸시 알림 기능은 다양한 앱에서 활용되고 있습니다. 예를 들어, 재능 공유 플랫폼인 재능넷에서도 새로운 프로젝트 제안이나 메시지 알림 등을 위해 푸시 알림을 사용할 수 있겠죠. 이러한 기능은 사용자 경험을 크게 향상시키고, 앱의 참여도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

그럼 지금부터 Firebase를 이용한 푸시 알림 구현의 세계로 빠져볼까요? 🎉

1. Firebase 소개 및 설정 🔧

1.1 Firebase란?

Firebase는 Google이 제공하는 모바일 및 웹 애플리케이션 개발 플랫폼입니다. 다양한 기능을 제공하여 개발자가 고품질 앱을 빠르게 개발할 수 있도록 돕습니다. 주요 기능으로는 실시간 데이터베이스, 인증, 호스팅, 클라우드 함수, 그리고 우리가 다룰 Cloud Messaging 등이 있습니다.

1.2 Firebase Cloud Messaging (FCM) 소개

FCM은 무료로 메시지를 안정적으로 전송할 수 있는 크로스 플랫폼 메시징 솔루션입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 신뢰성 있는 메시지 전송
• 다양한 메시징 옵션 (알림 메시지, 데이터 메시지)
• 세그먼트 타겟팅 및 A/B 테스트 지원
• 분석 및 모니터링 기능

1.3 Firebase 프로젝트 설정

Firebase를 사용하기 위해서는 먼저 Firebase 콘솔에서 프로젝트를 생성해야 합니다. 다음 단계를 따라 설정해보세요:

1. Firebase 콘솔(https://console.firebase.google.com/)에 접속합니다.
2. '프로젝트 추가' 버튼을 클릭합니다.
3. 프로젝트 이름을 입력하고 약관에 동의합니다.
4. '프로젝트 만들기' 버튼을 클릭하여 프로젝트를 생성합니다.

프로젝트가 생성되면, 안드로이드 앱을 Firebase 프로젝트에 등록해야 합니다:

1. Firebase 콘솔의 프로젝트 개요 페이지에서 'Android' 아이콘을 클릭합니다.
2. 앱의 패키지 이름을 입력합니다.
3. 앱 닉네임(선택사항)과 디버그 서명 인증서 SHA-1을 입력합니다.
4. '앱 등록' 버튼을 클릭합니다.
5. google-services.json 파일을 다운로드하여 앱의 모듈(app-level) 디렉토리에 추가합니다.

1.4 안드로이드 프로젝트 설정

Firebase를 안드로이드 프로젝트에 추가하기 위해 다음 단계를 수행합니다:

1. 프로젝트 수준의 build.gradle 파일에 다음을 추가합니다:

buildscript {
    dependencies {
        classpath 'com.google.gms:google-services:4.3.15'
    }
}

2. 앱 수준의 build.gradle 파일에 다음을 추가합니다:

plugins {
    id 'com.android.application'
    id 'com.google.gms.google-services'
}

dependencies {
    implementation platform('com.google.firebase:firebase-bom:32.1.1')
    implementation 'com.google.firebase:firebase-messaging'
}

이제 기본적인 Firebase 설정이 완료되었습니다. 다음 섹션에서는 실제 푸시 알림 구현에 대해 알아보겠습니다. 🚀

2. FCM 클라이언트 구현 💻

2.1 FCM 토큰 생성 및 관리

FCM을 사용하기 위해서는 각 디바이스마다 고유한 토큰이 필요합니다. 이 토큰은 서버에서 특정 디바이스로 메시지를 보낼 때 사용됩니다.

토큰을 생성하고 관리하는 방법은 다음과 같습니다:

public class MyFirebaseMessagingService extends FirebaseMessagingService {
    @Override
    public void onNewToken(@NonNull String token) {
        super.onNewToken(token);
        Log.d("FCM", "New token: " + token);
        // 여기서 토큰을 서버로 전송하거나 로컬에 저장합니다.
        sendRegistrationToServer(token);
    }

    private void sendRegistrationToServer(String token) {
        // TODO: 서버로 토큰을 전송하는 로직 구현
    }
}

이 코드는 새 토큰이 생성될 때마다 호출됩니다. 토큰은 앱 설치 시, 앱 데이터 삭제 시, 또는 2개월마다 주기적으로 갱신됩니다.

2.2 메시지 수신 처리

FCM을 통해 메시지를 수신하면 onMessageReceived 메소드가 호출됩니다. 이 메소드를 오버라이드하여 수신된 메시지를 처리할 수 있습니다.

@Override
public void onMessageReceived(RemoteMessage remoteMessage) {
    // 데이터 페이로드 처리
    if (remoteMessage.getData().size() > 0) {
        Log.d("FCM", "Message data payload: " + remoteMessage.getData());
        handleNow(remoteMessage.getData());
    }

    // 알림 페이로드 처리
    if (remoteMessage.getNotification() != null) {
        Log.d("FCM", "Message Notification Body: " + remoteMessage.getNotification().getBody());
        sendNotification(remoteMessage.getNotification().getTitle(), remoteMessage.getNotification().getBody());
    }
}

private void handleNow(Map data) {
    // TODO: 데이터 메시지 처리 로직 구현
}

private void sendNotification(String title, String messageBody) {
    Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);
    intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP);
    PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, PendingIntent.FLAG_ONE_SHOT);

    String channelId = "fcm_default_channel";
    Uri defaultSoundUri = RingtoneManager.getDefaultUri(RingtoneManager.TYPE_NOTIFICATION);
    NotificationCompat.Builder notificationBuilder =
            new NotificationCompat.Builder(this, channelId)
                    .setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
                    .setContentTitle(title)
                    .setContentText(messageBody)
                    .setAutoCancel(true)
                    .setSound(defaultSoundUri)
                    .setContentIntent(pendingIntent);

    NotificationManager notificationManager = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);

    // Android Oreo 이상에서는 채널 생성이 필요
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
        NotificationChannel channel = new NotificationChannel(channelId,
                "Channel human readable title",
                NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);
        notificationManager.createNotificationChannel(channel);
    }

    notificationManager.notify(0, notificationBuilder.build());
}

이 코드는 수신된 메시지의 유형(데이터 메시지 또는 알림 메시지)에 따라 적절히 처리합니다. 알림 메시지의 경우, 시스템 트레이에 알림을 표시합니다.

2.3 백그라운드 vs 포그라운드 메시지 처리

FCM 메시지는 앱의 상태에 따라 다르게 처리됩니다:

• 포그라운드: 앱이 실행 중일 때 수신되는 모든 메시지는 onMessageReceived 메소드에서 처리됩니다.
• 백그라운드: 앱이 백그라운드 상태일 때, 알림 메시지는 시스템 트레이에 자동으로 표시되며 데이터 메시지만 onMessageReceived에서 처리됩니다.

2.4 토픽 구독

FCM은 토픽 기반 메시징을 지원합니다. 이를 통해 특정 주제에 관심 있는 사용자들에게 일괄적으로 메시지를 보낼 수 있습니다.

FirebaseMessaging.getInstance().subscribeToTopic("news")
        .addOnCompleteListener(new OnCompleteListener() {
            @Override
            public void onComplete(@NonNull Task task) {
                String msg = "Subscribed to news topic";
                if (!task.isSuccessful()) {
                    msg = "Subscribe to news topic failed";
                }
                Log.d("FCM", msg);
                Toast.makeText(MainActivity.this, msg, Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

이 코드는 "news" 토픽을 구독하는 예시입니다. 토픽 구독을 통해 특정 관심사에 따라 사용자를 그룹화하고 효율적으로 메시지를 전송할 수 있습니다.

2.5 FCM 클라이언트 구현 시 주의사항

• 배터리 최적화: onMessageReceived 메소드에서 긴 작업을 수행하면 배터리 소모가 증가할 수 있습니다. 필요한 경우 WorkManager를 사용하여 백그라운드 작업을 스케줄링하세요.
• 메시지 중복 처리: 네트워크 상태에 따라 동일한 메시지가 여러 번 전달될 수 있습니다. 메시지 ID를 활용하여 중복 처리를 방지하세요.
• 사용자 경험: 과도한 알림은 사용자 경험을 해칠 수 있습니다. 중요한 정보만 푸시 알림으로 전송하고, 사용자가 알림 설정을 관리할 수 있도록 하세요.

이제 FCM 클라이언트 구현의 기본적인 부분을 살펴보았습니다. 다음 섹션에서는 서버 측 구현에 대해 알아보겠습니다. 🚀

3. FCM 서버 구현 🖥️

3.1 FCM HTTP v1 API 소개

FCM HTTP v1 API는 서버에서 클라이언트로 메시지를 보내는 데 사용되는 최신 API입니다. 이 API는 이전 버전에 비해 더 강력하고 유연한 기능을 제공합니다.

주요 특징:

• HTTP/2 기반으로 성능 향상
• JSON 웹 토큰(JWT) 인증 사용
• 다양한 메시징 옵션 지원

3.2 서버 환경 설정

FCM 서버를 구현하기 위해서는 먼저 필요한 라이브러리와 도구를 설정해야 합니다. Java를 사용하는 경우, Google의 공식 Admin SDK를 사용하는 것이 좋습니다.

Maven을 사용하는 경우, pom.xml에 다음 의존성을 추가하세요:

<dependency>
  <groupId>com.google.firebase</groupId>
  <artifactId>firebase-admin</artifactId>
  <version>9.1.1</version>
</dependency>

Gradle을 사용하는 경우, build.gradle 파일에 다음을 추가하세요:

implementation 'com.google.firebase:firebase-admin:9.1.1'

3.3 Firebase Admin SDK 초기화

서버에서 FCM을 사용하기 위해서는 Firebase Admin SDK를 초기화해야 합니다. 이를 위해 서비스 계정 키가 필요합니다.

1. Firebase 콘솔에서 프로젝트 설정 > 서비스 계정으로 이동합니다.
2. "새 비공개 키 생성" 버튼을 클릭하여 JSON 키 파일을 다운로드합니다.
3. 다운로드한 키 파일을 안전한 위치에 저장합니다.

그 다음, 다음과 같이 Admin SDK를 초기화합니다:

import com.google.auth.oauth2.GoogleCredentials;
import com.google.firebase.FirebaseApp;
import com.google.firebase.FirebaseOptions;

import java.io.FileInputStream;

public class FCMInitializer {
    public static void initialize() throws IOException {
        FileInputStream serviceAccount = new FileInputStream("path/to/serviceAccountKey.json");

        FirebaseOptions options = new FirebaseOptions.Builder()
                .setCredentials(GoogleCredentials.fromStream(serviceAccount))
                .build();

        FirebaseApp.initializeApp(options);
    }
}

3.4 메시지 전송

FCM을 통해 메시지를 전송하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 여기서는 가장 일반적인 세 가지 방법을 살펴보겠습니다.

3.4.1 단일 기기로 메시지 전송

import com.google.firebase.messaging.FirebaseMessaging;
import com.google.firebase.messaging.Message;

public class FCMSender {
    public static void sendToToken(String token, String title, String body) throws FirebaseMessagingException {
        Message message = Message.builder()
                .setNotification(Notification.builder()
                        .setTitle(title)
                        .setBody(body)
                        .build())
                .setToken(token)
                .build();

        String response = FirebaseMessaging.getInstance().send(message);
        System.out.println("Successfully sent message: " + response);
    }
}

3.4.2 토픽으로 메시지 전송

public static void sendToTopic(String topic, String title, String body) throws FirebaseMessagingException {
    Message message = Message.builder()
            .setNotification(Notification.builder()
                    .setTitle(title)
                    .setBody(body)
                    .build())
            .setTopic(topic)
            .build();

    String response = FirebaseMessaging.getInstance().send(message);
    System.out.println("Successfully sent message to topic: " + response);
}

3.4.3 다수의 기기로 메시지 전송

import com.google.firebase.messaging.BatchResponse;
import com.google.firebase.messaging.MulticastMessage;

public static void sendToMultipleDevices(List tokens, String title, String body) throws FirebaseMessagingException {
    MulticastMessage message = MulticastMessage.builder()
            .setNotification(Notification.builder()
                    .setTitle(title)
                    .setBody(body)
                    .build())
            .addAllTokens(tokens)
            .build();

    BatchResponse response = FirebaseMessaging.getInstance().sendMulticast(message);
    System.out.println(response.getSuccessCount() + " messages were sent successfully");
}

3.5 메시지 페이로드 구성

FCM 메시지는 크게 두 가지 유형의 페이로드를 가질 수 있습니다: 알림 페이로드와 데이터 페이로드.

3.5.1 알림 페이로드

알림 페이로드는 기본적인 알림 내용을 포함합니다. 앱이 백그라운드 상태일 때 시스템에서 자동으로 처리됩니다.

Message message = Message.builder()
        .setNotification(Notification.builder()
                .setTitle("제목")
                .setBody("내용")
                .setImage("https://example.com/image.jpg")
                .build())
        .setToken(token)
        .build();

3.5.2 데이터 페이로드

데이터 페이로드는 커스텀 키-값 쌍을 포함할 수 있으며, 앱에서 직접 처리해야 합니다.

Message message = Message.builder()
        .putData("score", "850")
        .putData("time", "2:45")
        .setToken(token)
        .build();

3.6 메시지 우선순위 설정

FCM은 두 가지 메시지 우선순위를 제공합니다: normal과 high.

Message message = Message.builder()
        .setNotification(Notification.builder()
                .setTitle("긴급 알림")
                .setBody("중요한 업데이트가 있습니다!")
                .build())
        .setAndroidConfig(AndroidConfig.builder()
                .setPriority(AndroidConfig.Priority.HIGH)
                .build())
        .setApnsConfig(ApnsConfig.builder()
                .setAps(Aps.builder()
                        .setSound("default")
                        .build())
                .build())
        .setToken(token)
        .build();

3.7 오류 처리 및 재시도 로직

메시지 전송 시 다양한 오류가 발생할 수 있습니다. 적절한 오류 처리와 재시도 로직을 구현하는 것이 중요합니다.

public static void sendWithRetry(String token, String title, String body, int maxRetries) {
    int attempts = 0;
    while (attempts < maxRetries) {
        try {
            Message message = Message.builder()
                    .setNotification(Notification.builder()
                            .setTitle(title)
                            .setBody(body)
                            .build())
                    .setToken(token)
                    .build();

            String response = FirebaseMessaging.getInstance().send(message);
            System.out.println("Successfully sent message: " + response);
            return;
        } catch (FirebaseMessagingException e) {
            attempts++;
            System.err.println("Error sending message, attempt " + attempts + " of " + maxRetries);
            if (attempts == maxRetries) {
                System.err.println("Max retries reached. Message not sent.");
            } else {
                try {
                    Thread.sleep(1000 * attempts);  // 지수 백오프
                } catch (InterruptedException ie) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        }
    }
}

이 예제에서는 지수 백오프(exponential backoff) 전략을 사용하여 재시도 간격을 점진적으로 늘립니다.

3.8 메시지 전송 결과 분석

대량의 메시지를 전송할 때는 전송 결과를 분석하는 것이 중요합니다.

public static void sendAndAnalyze(List tokens, String title, String body) throws FirebaseMessagingException {
    MulticastMessage message = MulticastMessage.builder()
            .setNotification(Notification.builder()
                    .setTitle(title)
                    .setBody(body)
                    .build())
            .addAllTokens(tokens)
            .build();

    BatchResponse response = FirebaseMessaging.getInstance().sendMulticast(message);

    System.out.println(response.getSuccessCount() + " messages were sent successfully");

    if (response.getFailureCount() > 0) {
        List responses = response.getResponses();
        List failedTokens = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < responses.size(); i++) {
            if (!responses.get(i).isSuccessful()) {
                failedTokens.add(tokens.get(i));
            }
        }

        System.out.println("List of tokens that caused failures: " + failedTokens);
    }
}

이 코드는 실패한 토큰들을 추적하여 후속 조치(예: 데이터베이스에서 제거)를 취할 수 있게 합니다.

3.9 보안 고려사항

FCM 서버 구현 시 다음과 같은 보안 사항을 고려해야 합니다:

• 서비스 계정 키를 안전하게 보관하고, 버전 관리 시스템에 포함시키지 마세요.
• 환경 변수나 보안 키 관리 서비스를 사용하여 키를 관리하세요.
• 필요한 최소한의 권한만 부여하는 원칙을 따르세요.
• 정기적으로 키를 교체하고 사용하지 않는 키는 즉시 폐기하세요.

이제 FCM 서버 구현의 주요 부분을 살펴보았습니다. 다음 섹션에서는 FCM을 활용한 고급 기능들에 대해 알아보겠습니다. 🚀