parellelStream 은 Stream보다 항상 빠를까?

[sejineer]

문제

parallelStream은 병렬로 작업을 처리한다고 한다. 그러면 Stream 보다 빠르지 않을까?

선정 배경

프로젝트를 하면서 항상 stream만 사용해왔었는데 책을 읽어보면서 parallelStream이란 것을 처음 알게되었습니다. 많은 레포지토리의 소스코드들을 참고하면서 parallelStream 을 사용하는 코드는 본적이 없어서 병렬로 처리하면 작업속도가 빠를텐데 사용하지 않는 이유가 있지 않을까? 하는 고민에 선정하게 되었습니다.

관련 챕터

[1장] 자바 8, 9, 10, 11 : 무슨 일이 일어나고 있는가?

[sejineer]

결론부터 말하면 아니다.
병렬 처리라는 것이 단순히 작업을 쪼개서 수행하는 것에 그치는 것이 아니라, 그것을 취합하는 과정도 있고 쪼개면서 발생하는 오버헤드, 컨텍스트 스위칭 등도 고려해야 하기 때문이다.

ParallelStream

• 병렬 처리이기 때문에, 순서를 보장하지 않는다.
• 별도의 설정이 없으면 해당 어플리케이션이 구동되는 스펙에 따라 스레드 수가 결정된다.
• 스레드가 N개 생성되었을 때, 하나의 메인 스레드로 스트림을 처리하는 기본 스레드, 나머지 N-1개의 스레드가 ForkJoinPool 스레드이다.
• ForkJoinPool을 CustomPool을 별도로 생성해서 활용하지 않으면, JVM인스턴스에서 공통적으로 사용하는 Pool을 사용한다.

작업이 무겁지 않으면 parallelStream을 쓰는 것이 오히려 독이 될 수 있다. 처리 요소의 수와 그 요소에 대한 작업의 비용을 감안해서, 작업이 무거울 때야 비로소 병렬 처리의 이점을 보여준다. 병렬 처리 적용이 성능 개선을 보이는 경우도 있었지만, 시스템 전체 성능에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 보여 stream만 사용해도 좋다.

Effective Java에서는...

• 스트림 파이프라인을 아무 생각 없이 parallelStream으로 돌리면 성능이 나빠지는 것에 그치지 않고, 응답 불가까지 발생시키는 심각한 장애와 결과에 오류가 있을 수 있다.
• ArrayList, HashMap, HashSet, ConcurrentHashMap, 배열, int 법위, long 범위에서 효과가 가장 좋다. 이들 자료구조가 데이터를 원하는 크기로 정확하게 나눌 수 있고, 원소를 순차 실행할 때 참조 지역성이 뛰어나다.(메모리에 연속해서 저장되어 있다.)
• parallelStream은 성능 최적화 수단으로만 사용한다.