자바 8부터는 parallel
메서드만 한 번 호출하면 파이프라인을 병렬 실행할 수 있는 스트림을 지원한다.
그러나 스트림을 올바로 병렬화하는 것은 매우 어려운 작업이다.
스트림을 잘못 병렬화하면 (응답 불가를 포함해) 성능이 나빠질 뿐만 아니라 결과 자체가 잘못되거나 예상 못한 동작이 발생할 수 있다.
환경이 아무리 좋더라도 다음과 같은 경우 파이프라인 병렬화로는 성능 개선을 기대할 수 없다.
Stream.iterate
인 경우limit
를 쓰는 경우기본 타입 배열
이다.reduce 메서드
(중 하나), min
, max
, count
, sum
anyMatch
, allMatch
, noneMatch
🔖 가변 축소 (mutable reduction)를 수행하는 Stream의 collect 메서드는 병렬화에 적합하지 않다.
조건이 잘 갖춰지면, parallel 메서드 호출 하나로 거의 프로세서 코어 수에 비례하는 성능 향상을 만끽할 수 있다.
// 소수 계산 스트림 파이프라인
static long pi(long n) {
return LongStream.rangeClosed(2, n)
.parallel() // 병렬화
.mapToObj(BigInteger::valueOf)
.filter(i -> i.isProbablePrime(50))
.count();
}
여기서 parallel이 없어도 동작하지만 성능이 매우 향상된다. (저자 컴퓨터 기준 31초 → 9.2초)
🔖 성능 향상 측정하는 간단한 방법
원소 수 x 원소당 수행되는 코드 줄 수 >= 수십만
스트림 안의 원소 수와 원소당 수행되는 코드 줄 수를 곱하여 얻은 값이 최소 수십만은 되어야 성능 향상을 맛볼 수 있다.
SplittableRandom
: 정확히 이럴 때 쓰고자 설계된 것이라 병렬화하면 성능이 선형으로 증가한다.ThreadLocalRandom
: 단일 스레드에서 쓰고자 만들어졌기 때문에 SplittableRandom 만큼 빠르지 않다.Random
: 모든 연산을 동기화하기 때문에 병렬 처리하면 최악의 성능을 보일 것이다.📌 핵심 정리
계산도 올바로 수행하고 성능도 빨라질 거라는 확신 없이는 스트림 파이프라인 병렬화는 시도조차 하지 말라.
스트림을 잘못 병렬화하면 프로그램을 오동작하게 하거나 성능을 급격히 떨어뜨린다.
병렬화하는 편이 낫다고 믿더라도, 수정 후의 코드가 여전히 정확한지 확인하고 운영 환경과 유사한 조건에서 수행해보며 성능지표를 유심히 관찰하라.
그래서 계산도 정확하고 성능도 좋아졌음이 확실해졌을 때, 오직 그럴 때만 병렬화 버전 코드를 운영 코드에 반영하라.