fix: WebSocket 연결 생명주기 및 메모리 누수 개선

문제점:
- 1KB 작은 버퍼로 인한 성능 저하
- 장시간 연결에서 타임아웃 미처리
- 연결 해제 시 리소스 정리 불완전
- 하트비트 메커니즘 부재

수정사항:
- 버퍼 크기 1KB → 4KB 증가로 성능 향상
- 30분 타임아웃으로 장시간 연결 관리
- ping/pong 하트비트 메시지 처리 추가
- 연결 종료 시 완전한 리소스 정리
- 초기 연결 확인 메시지 전송
- CancellationTokenSource 적절한 해제

Author: ImGdevel

ProjectVG.Api/Middleware/WebSocketMiddleware.cs

@@ -103,28 +103,86 @@ private async Task RegisterConnection(Guid userId, WebSocket socket)
             await _webSocketService.ConnectAsync(userId.ToString());
         }
 
-        /// <summary> 
-        /// 세션 루프 실행 
+        /// <summary>
+        /// 세션 루프 실행
         /// </summary>
         private async Task RunSessionLoop(WebSocket socket, string userId)
         {
-            var buffer = new byte[1024];
+            var buffer = new byte[1024 * 4]; // Increase buffer size for better performance
+            var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
+
+            // Set a reasonable timeout for WebSocket operations
+            cancellationTokenSource.CancelAfter(TimeSpan.FromMinutes(30));
+
             try {
-                while (socket.State == WebSocketState.Open) {
-                    var result = await socket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
+                _logger.LogInformation("WebSocket 세션 시작: {UserId}", userId);
+
+                // Send initial connection confirmation
+                var welcomeMessage = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes($"{{\"type\":\"connected\",\"userId\":\"{userId}\"}}");
+                await socket.SendAsync(
+                    new ArraySegment<byte>(welcomeMessage),
+                    WebSocketMessageType.Text,
+                    true,
+                    cancellationTokenSource.Token).ConfigureAwait(false);
+
+                while (socket.State == WebSocketState.Open && !cancellationTokenSource.Token.IsCancellationRequested) {
+                    var result = await socket.ReceiveAsync(
+                        new ArraySegment<byte>(buffer),
+                        cancellationTokenSource.Token).ConfigureAwait(false);
 
                     if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Close) {
                         _logger.LogInformation("연결 종료 요청: {UserId}", userId);
                         break;
                     }
+
+                    if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Pong) {
+                        _logger.LogDebug("Pong 받음: {UserId}", userId);
+                        continue;
+                    }
+
+                    // Handle heartbeat/ping messages
+                    if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Text) {
+                        var message = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
+                        if (message.Contains("ping")) {
+                            var pongMessage = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("{\"type\":\"pong\"}");
+                            await socket.SendAsync(
+                                new ArraySegment<byte>(pongMessage),
+                                WebSocketMessageType.Text,
+                                true,
+                                cancellationTokenSource.Token).ConfigureAwait(false);
+                        }
+                    }
                 }
             }
+            catch (OperationCanceledException) {
+                _logger.LogWarning("WebSocket 세션 타임아웃: {UserId}", userId);
+            }
+            catch (WebSocketException ex) {
+                _logger.LogWarning(ex, "WebSocket 연결 오류: {UserId}", userId);
+            }
             catch (Exception ex) {
-                _logger.LogError(ex, "세션 루프 오류: {UserId}", userId);
+                _logger.LogError(ex, "세션 루프 예상치 못한 오류: {UserId}", userId);
             }
             finally {
-                _logger.LogInformation("연결 해제: {UserId}", userId);
-                await _webSocketService.DisconnectAsync(userId);
+                _logger.LogInformation("WebSocket 연결 해제: {UserId}", userId);
+
+                try {
+                    await _webSocketService.DisconnectAsync(userId).ConfigureAwait(false);
+                    _connectionRegistry.Unregister(userId);
+
+                    if (socket.State == WebSocketState.Open || socket.State == WebSocketState.CloseReceived) {
+                        await socket.CloseAsync(
+                            WebSocketCloseStatus.NormalClosure,
+                            "Connection closed",
+                            CancellationToken.None).ConfigureAwait(false);
+                    }
+                }
+                catch (Exception ex) {
+                    _logger.LogError(ex, "WebSocket 정리 중 오류: {UserId}", userId);
+                }
+                finally {
+                    cancellationTokenSource?.Dispose();
+                }
             }
         }
     }