AlgoJ — 스터디용 온라인 저지

알고리즘 스터디를 위한 자체 호스팅 온라인 저지(Online Judge)입니다. 문제 출제부터 제출·채점·풀이 공유까지 스터디에 필요한 흐름을 한 곳에서 처리합니다.

• 웹: https://oj-oui2.vercel.app (가입은 스터디원 대상)
• API: Oracle Cloud Ampere 한 박스, blue-green 무중단 배포

주요 기능

• 문제: Markdown + KaTeX 수식 지원 출제, 태그/난이도 분류, 단일 .md 파일로 문제 업로드/다운로드, 지문 이미지 업로드(박스 디스크)
• 채점: 자체 채점기 기반 격리 실행 — 제출마다 새 컨테이너 (Python·PyPy3·C++·Java·C·JavaScript), IOI 스타일 서브태스크 부분 점수, 재채점
• 채점 큐: RabbitMQ durable 큐 — 재시작해도 채점 유실 없음, 워커 크래시 시 자동 재전달, 실패 메시지는 DLQ 격리, PENDING으로 남은 제출은 스위퍼가 주기적으로 재적재
• 탐색: 제목 검색, 난이도/태그/풀이 상태(맞음·도전 중·안 풂) 필터, 사용자별 해결 표시
• 풀이 공유: 문제를 맞힌 사람에게만 다른 사람의 정답 코드 공개
• 테스트케이스 생성기: 제너레이터 + 모범 답안 코드를 실행해 테스트케이스 자동 생성
• Discord 봇: 계정 연동, 비밀번호 재설정, /서버상태 모니터링, master 머지 시 업데이트 자동 공지
• 선정 문제 알림: 관리자 일괄 업로드 화면에서 그 주 선정 문제를 디스코드 채널에 공유 (웹훅)
• 계정: JWT(access + silent refresh) 인증, 관리자 회원 관리

아키텍처

모든 구성 요소가 Oracle Cloud Ampere 한 박스(aarch64, 2 OCPU / 12GB) 에서 돕니다. 앱은 DB·브로커·채점기를 주소(.env)로만 알고 있어서 어디에 두든 설정만 바꾸면 됩니다 — AWS에서 이 박스로 옮길 때 애플리케이션 코드를 거의 건드리지 않은 이유입니다.

                     Vercel (Next.js)
                           │ HTTPS  algoj.duckdns.org
                           ▼
┌────────── OCI Ampere (aarch64, 2 OCPU / 12GB) ──────────┐
│ nginx — TLS 종단 + blue-green 업스트림                    │
│   ├─ API   algoj-api-blue|green   127.0.0.1:8081|8082    │
│   └─ 내부 고정 :8080  ◀── Discord 봇 (host network)       │
│                                                          │
│ algoj-net (도커 네트워크 — 호스트 포트를 열지 않는다)       │
│   ├─▶ MySQL 8       DB_HOST=mysql       스키마는 Flyway   │
│   ├─▶ RabbitMQ 4    RABBITMQ_HOST       judge.queue      │
│   └─▶ judge-runner  JUDGE0_URL          채점 샌드박스      │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘

• 무중단 배포는 한 박스 blue-green — 새 컨테이너를 비어 있는 포트에 띄우고 /api/health가 통과하면 nginx 업스트림을 갈아끼웁니다. 12GB라 JVM 두 개가 잠깐 겹쳐도 됩니다 (2GB 시절에는 스왑 때문에 불가능해 박스를 두 대로 나눴었습니다 → deploy/archive/redundancy.md)
• 채점기는 자체 구현 — Judge0 공식 이미지가 amd64 전용이라 arm64에서 돌지 않아, 앱이 실제로 쓰는 Judge0 API 두 개만 구현해 대체했습니다. 격리는 제출마다 새 컨테이너(네트워크 없음· capability 제거·읽기전용 루트·메모리/PID 상한)로 얻습니다 → judge-runner/README.md
• MySQL·RabbitMQ는 호스트 포트를 열지 않고 도커 네트워크 안에서만 통신합니다. docker의 포트 publish는 iptables INPUT 체인을 우회하므로, 여는 순간 방화벽과 무관하게 인터넷에 노출됩니다
• 제출 → judge.queue 적재 → 리스너 워커가 꺼내 채점 → 결과 저장, 프론트는 폴링으로 갱신. PENDING으로 남은 제출은 스위퍼가 1분 주기로 재적재합니다
• DB 스키마는 Flyway(src/main/resources/db/migration/)가 관리하고 Hibernate는 validate만 수행합니다
• 지문 이미지는 박스 디스크에 저장하고 API가 /images/**로 직접 서빙합니다 (blue-green 두 색이 같은 디렉터리를 공유)
• DB는 매일 덤프해 박스에 보관하고, 설정하면 지문 이미지와 함께 Google Drive로도 올립니다 → deploy/backup.md
• 이전 경위는 deploy/oracle-cloud-migration.md, AWS 시절의 이중화·컴포넌트 분리 기록은 deploy/archive/에 남아 있습니다

기술 스택

영역	스택
백엔드	Java 21, Spring Boot 3.5 (Web·Security·Data JPA·AMQP·Validation·Actuator), Flyway, JJWT
프론트엔드	Node.js 22, Next.js 14, React 18, TypeScript, Tailwind CSS 4, TanStack Query, Monaco Editor, react-markdown + KaTeX
인프라	Oracle Cloud(Ampere/arm64), MySQL 8, RabbitMQ 4, 자체 채점기, Docker, nginx, GitHub Actions CI/CD
봇	Node.js 22, discord.js 14

저장소 구조

├── src/                  # Spring Boot 백엔드 (dev.algoj)
│   ├── domain/           #   user · problem · submission · run · image
│   └── global/           #   config · security · Judge0 클라이언트 · 모니터링
├── frontend/             # Next.js 프론트엔드
├── judge-runner/         # 채점기 (Judge0 대체) — 서비스 + 샌드박스 이미지
├── discord-bot/          # Discord 봇 (연동/비밀번호/서버상태/배포공지)
├── deploy/               # 배포 자료 + 운영 가이드
│   ├── deploy-api.sh     #   한 박스 blue-green 배포 (CD가 실행)
│   ├── backup-db.sh      #   DB 백업 (cron으로 매일)
│   ├── nginx/            #   공개 사이트 · upstream 시드 · 내부 :8080 고정 진입점
│   ├── docker-compose*.yml # 로컬 인프라 · 운영(MySQL+RabbitMQ) · 채점기 · Discord 봇
│   └── archive/          #   AWS 시절 설계·이전 기록 (현재 구성 아님)
├── scripts/dev.sh        # 로컬 백엔드 실행 스크립트
└── .github/workflows/    # ci.yml (검증) · cd.yml (배포) · judge-images.yml (채점기 이미지)

로컬 개발

0. 사전 준비

• JDK 21, Node 22 (프론트), Docker
• 채점기 — 운영 박스의 judge-runner로 SSH 터널. 러너는 호스트 포트를 열지 않으므로 컨테이너 IP로 잇는다:

  ssh <박스> "docker inspect -f '{{range .NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' algoj-judge-runner"
  ssh -L 2358:<위 IP>:2358 <박스>
  

1. 환경 변수

cp .env.example .env.dev   # 값 채우기 (DB, JWT_SECRET, JUDGE0_URL 등)

2. 인프라 (MySQL + RabbitMQ)

cd deploy
docker compose --env-file ../.env.dev up -d   # mysql :3306, rabbitmq :5672 (+관리 UI :15672)

로컬 전용 구성입니다. 운영은 MySQL·RabbitMQ를 deploy/docker-compose.oci.yml로 띄우고 호스트 포트를 열지 않습니다(위 아키텍처 참고).

3. 백엔드

./scripts/dev.sh           # .env.dev 로드 후 bootRun (dev 프로필)

첫 부팅 시 Flyway가 스키마를 자동 생성합니다. dev 프로필은 기본으로 admin / admin1234 계정을 시드합니다.

4. 프론트엔드

cd frontend
npm ci
npm run dev                # http://localhost:3000, API는 NEXT_PUBLIC_API_BASE_URL (기본 :8080)

테스트

./gradlew test             # 백엔드 전체 (통합 테스트는 MySQL 필요 — CI와 동일)
./gradlew test --tests 'dev.algoj.domain.*' --tests 'dev.algoj.global.*'
                           # DB 없이 실행 가능한 단위/H2 테스트만
cd frontend && npm run lint && npm run build

• 리포지토리 검색 테스트는 MySQL 모드 H2로 돌아가므로 Docker 없이 실행됩니다.
• 엔티티를 바꿀 때는 SchemaDdlGenerator 테스트로 DDL을 뽑아 diff를 확인하고 db/migration/V<N>__*.sql을 추가하세요.

배포

master에 머지되면 GitHub Actions(cd.yml)가 자동으로:

1. 백엔드 테스트 재실행 → API·봇 이미지 빌드 후 GHCR push
2. 박스에 SSH 접속해 blue-green 배포(deploy-api.sh) 실행 — 비어 있는 포트에 새 컨테이너를 띄우고 /api/health가 통과하면 nginx upstream을 전환합니다. 통과하지 못하면 nginx를 건드리지 않고 새 컨테이너만 지우므로 구버전이 계속 서빙됩니다.
3. 배포 성공 시 머지된 PR 본문의 ## 공지 섹션으로 Discord 업데이트 공지

Flyway 마이그레이션은 앱이 부팅하면서 자동 적용되므로 스키마 변경에 별도 서버 작업이 필요 없습니다. 서버 초기 세팅, nginx/TLS, 봇 운영 등 자세한 내용은 deploy/README.md 참고.

Discord 봇 명령

명령	설명
/연동 <코드>	OJ 계정 페이지에서 발급한 코드로 디스코드 계정 연동
/비밀번호분실	연동된 계정의 임시 비밀번호 발급 (본인에게만 표시)
/서버상태	DB · Judge0 · 채점 큐(대기/워커/DLQ) · 제출 현황 · JVM 상태 확인

배포 공지는 명령이 아니라 자동입니다 — PR 본문에 ## 공지 섹션을 쓰면, 머지·배포 성공 시 그 섹션 내용만 DISCORD_ANNOUNCE_CHANNEL_ID 채널에 올라갑니다. 섹션이 없는 PR은 공지 없이 배포됩니다.