병렬 스트림 이란, 각각의 스레드에서 처리할 수 있도록 스트림 요소를 여러 청크로 분할한 스트림이다.
병렬 스트림을 이용하면 모든 멀티코어 프로세서가 각각의 청크를 처리하도록 할당할 수 있다.

순차 스트림을 병렬 스트림으로 변환하기

순차 스트림에 parallel 메서드를 호출하면 기존의 함수형 리듀싱 연산이 병렬로 처리된다.

public static long parallelSum(long n) {
  return Stream.iterate(1L, i -> i + 1)
               .limit(n)
               .parallel()  // 스트림을 병렬 스트림으로 변환
               .reduce(0L, Long::sum);
}

병렬 스트림에서 사용하는 스레드 풀 설정
병렬 스트림은 내부적으로 ForkJoinPool을 사용한다. 기본적으로 ForkJoinPool은 프로세서 수, 즉 Runtime.getRuntime().availableProcessors()가 반환하는 값에 상응하는 스레드를 갖는다.

1	System.setProperty("java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism", "12");

전역 설정 코드로 이후의 모든 병렬 스트림연상에 영향을 준다. 일반적으로 기기의 프로세서 수와 같으므로 특별한 이유가 없다면 ForkJoinPool의 기본값을 그대로 사용할 것을 권장한다.

병렬 스트림 효과적으로 사용하기

확신이 서지 않는다면 직접 측정하자.
박싱을 주의하자. 자동박싱과 언박싱은 성은을 크게 저하시킬 수 있는 요소다. 기본형 특화 스트림을 사용하자.
순차 스트림보다 병렬 스트림에서 성능이 떨어지는 연산이 있다. limit나 findFirst처럼 요소의 순서에 의존하는 연산을 병렬 스트림에서 수행하면 비싼비용을 치러야 한다.
소량의 데이터에서는 병렬 스트림이 도움이 되지 않는다.
스트림의 구성하는 자료구조가 적절한지 확인하라.
최종 연산의 병합 과정 비용을 살펴보자. 병합 과정의 비용이 비싸다면 병렬 스트림으로 얻은 성능의 이익이 서브스트림의 부분결과를 합치는 과정에서 상쇄될 수 있다.

소스	분해성
ArrayList	훌륭함
LinkedList	나쁨
IntStream.range	훌륭함
Stream.iterate	나쁨
HashSet	좋음
TreeSet	좋음

포크/조인 프레임워크

포크/조인 프레임워크 는 병렬화할 수 있는 작업을 재귀적으로 작은 작업으로 분할한 다음에 서브태스크에 각가의 결과를 합쳐서 전체 결과를 만들도록 설계 되어 있다.
divide-and-conquer 알고리즘의 병렬화 버전이라 생각하면 된다.

RecursiveTask 활용

스레드 풀을 이용하려면 RecursiveTask의 서브클래스를 만들어야 한다.
RecursiveTask를 정의하려면 추상 메서드 compute를 구현해야 한다.

아래 의사코드와 같이 구현하면 된다.

public class Task extend RecursiveTask<V> {
  @Override
  protected V compute() {
    if (분할가능한경우) {
      분할;
      재귀호출;
      합침;
    } else {
      실제할일
    }
  }
}

// 호출시..
ForkJoinTask<V> task = new Task();
new ForkJoinPool().invoke(task);

Spliterator

Spliterator는 탐색하려는 데이터를 포함하는 스트림을 어떻게 병렬화할 것인지 정의한다.

자바8은 컬렉션 프레임워크에 포함된 모든 자료구조에 사용할 수 있는 디폴트 Spliterator 구현을 제공하고 있다.

public interface Spliterator<T> {
  boolean tryAdvance(Consumer<? super T> action);
  Spliterator<T> trySplit();
  long estimateSize();
  int characteristics();
}

Method	Description
tryAdvance	탐색요소가 남아있으면 참 반환
trySplit	분할하여 Spliterator 생성
estimateSize	탐색해야할 요소 수

Reference : Java 8 in Action