<div id="readability-page-1" class="page"><article id="post-java/2024/12/07/[Practical-Java] 13. Parallel Programming-JAVA 8 : Spliterator" role="article"><header> <time datetime="2024-12-07T00:00:00+00:00">07 Dec 2024</time> in <a href="/category/java/" data-flip="title">Java</a> on <a href="/tag/java-modern-practical/" data-flip="title">Java Practical</a></header><div>자바의 <code>Spliterator</code>는 Java 8에서 도입된 인터페이스로, <code>Iterator</code>와 <code>Iterable</code> 인터페이스의 확장된 것이다. <code>Spliterator</code>는 “splitable iterator”의 줄임말로, 요소를 순차적으로 탐색하면서 필요에 따라 분할할 수 있는 기능을 제공한다. 이는 주로 병렬 프로그래밍을 위해 설계되었다. <code>Collection</code> 인터페이스를 구현하는 클래스는 <code>spliterator()</code> 메서드를 통해 <code>Spliterator</code> 객체를 제공할 수 있다.<h2 id="병렬-프로그래밍--java-8-분할반복">병렬 프로그래밍 : JAVA 8-분할반복</h2><h2 id="1-개념-및-정의">1. 개념 및 정의</h2><code>Spliterator</code>는 컬렉션의 요소를 탐색하고, 필요한 경우 분할할 수 있는 방법을 제공하는 인터페이스다. 분할 기능은 병렬 처리를 용이하게 하기 위해 설계되었으며, <code>Spliterator</code>는 <code>tryAdvance</code>, <code>trySplit</code>, <code>estimateSize</code>, <code>characteristics</code>와 같은 주요 메서드를 포함한다.<h3 id="특징">특징</h3><ol><li>분할 가능성(TrySplit): <code>Spliterator</code>의 가장 중요한 특징은 <code>trySplit()</code> 메서드를 통해 자신을 부분적으로 분할하여 일부 요소를 포함하는 새로운 <code>Spliterator</code>를 반환할 수 있다는 점이다. 이는 병렬 처리에서 작업을 여러 스레드에 분배할 때 유용하다.</li><li>정확한 크기 추정(EstimateSize): <code>estimateSize()</code> 메서드는 탐색해야 할 요소의 대략적인 수를 반환한다. 이는 분할 전략을 결정하는 데 도움을 준다.</li><li>특성(Characteristics): <code>characteristics()</code> 메서드는 <code>Spliterator</code>의 특성을 나타내는 정수를 반환한다. 이 특성들은 <code>Spliterator</code>가 정렬된 순서(SORTED), 고정된 크기(SIZED), 요소의 변경 불가능(IMMUTABLE), 그리고 더 많은 특성을 포함할 수 있다.</li></ol><h3 id="장점">장점</h3><ol><li>향상된 병렬 처리: <code>Spliterator</code>는 병렬 스트림 처리에 적합하도록 설계되어 있으며, 병렬 처리를 통해 프로그램의 성능을 향상시킬 수 있다.</li><li>효율적인 요소 처리: 각 <code>Spliterator</code>는 독립적으로 요소를 처리할 수 있으며, 이는 데이터 구조를 효율적으로 탐색하고 처리할 수 있게 한다.</li><li>유연한 처리 전략: 다양한 특성과 분할 가능성을 통해, 개발자는 데이터를 처리하는 데 필요한 전략을 유연하게 선택할 수 있다.</li></ol><code>Spliterator</code>는 특히 큰 데이터 셋을 다룰 때나 멀티 코어 프로세서의 이점을 최대한 활용하고자 할 때 매우 유용하다. 예를 들어, Java의 <code>Stream</code> API에서는 <code>Spliterator</code>를 사용하여 요소들을 병렬로 처리하고 결과를 효율적으로 합치는 작업을 수행한다. 이러한 처리는 데이터의 분산 처리 및 빠른 접근이 필요할 때 큰 이점을 제공한다.Java의 <code>Spliterator</code> 인터페이스는 여러 주요 메서드를 제공한다. 이들 각각의 메서드는 컬렉션 또는 스트림의 요소를 탐색하고, 분할하는데 특화된 기능을 수행한다. 여기에 <code>Spliterator</code>의 주요 메서드들을 설명하겠다:<h2 id="2-주요-메서드">2. 주요 메서드</h2><h3 id="1-tryadvanceconsumer-super-t-action">1. <code>tryAdvance(Consumer&lt;? super T&gt; action)</code></h3><ul><li>기능: <code>Spliterator</code>의 요소들을 순차적으로 소비하며, 각 요소에 대해 지정된 <code>action</code>을 수행한다. <code>action</code>은 <code>Consumer</code> 인터페이스를 구현한 람다 표현식 또는 메서드 참조일 수 있다.</li><li>반환 값: 요소가 있어 <code>action</code>을 수행했다면 <code>true</code>를, 더 이상 처리할 요소가 없으면 <code>false</code>를 반환한다.</li></ul><h3 id="2-trysplit">2. <code>trySplit()</code></h3><ul><li>기능: <code>Spliterator</code>를 두 부분으로 분할하려고 시도한다. 호출 결과로, 원래 <code>Spliterator</code>의 일부 요소를 포함하는 새로운 <code>Spliterator</code> 객체가 반환된다.</li><li>반환 값: 성공적으로 분할된 경우 새로운 <code>Spliterator</code>를 반환하고, 분할할 수 없는 경우 <code>null</code>을 반환한다. 이 메서드는 주로 병렬 처리에 사용된다.</li></ul><h3 id="3-estimatesize">3. <code>estimateSize()</code></h3><ul><li>기능: 탐색해야 할 요소들의 추정 개수를 반환한다. 이 값은 정확하지 않을 수 있으며, 단지 추정치다.</li><li>반환 값: 남아 있는 요소들의 추정 개수를 <code>long</code> 타입으로 반환한다.</li></ul><h3 id="4-characteristics">4. <code>characteristics()</code></h3><ul><li>기능: <code>Spliterator</code>의 특성을 나타내는 비트 값 집합을 반환한다. 이 특성들은 <code>Spliterator</code>의 행동 방식을 정의하며, 예를 들어 정렬된 순서(SORTED), 요소 크기가 고정(SIZED), 변경 불가능(IMMUTABLE) 등을 포함할 수 있다.</li><li>반환 값: 특성을 나타내는 <code>int</code> 비트 값이다.</li></ul><h3 id="5-getcomparator">5. <code>getComparator()</code></h3><ul><li><code>characteristics()</code> 메서드에 <code>SORTED</code> 플래그가 설정된 경우, 이 메서드를 사용하여 <code>Spliterator</code>가 정렬된 순서를 유지하는 데 사용하는 <code>Comparator</code> 객체를 얻을 수 있다.</li><li>반환 값: <code>Spliterator</code>가 정렬된 경우, 해당 <code>Comparator</code>를 반환한다. 정렬되지 않은 경우 <code>IllegalStateException</code>을 발생시킨다.</li></ul><h3 id="6-foreachremainingconsumer-super-t-action">6. <code>forEachRemaining(Consumer&lt;? super T&gt; action)</code></h3><ul><li>기능: 남아 있는 모든 요소에 대해 주어진 <code>action</code>을 수행한다. 이 메서드는 내부적으로 <code>tryAdvance</code>를 반복적으로 호출하여 모든 요소를 처리한다.</li><li>반환 값: 없다 (<code>void</code>). 모든 요소에 대해 <code>action</code>을 실행한다.</li></ul><h2 id="3-spliterator-이용한-병렬-처리">3. Spliterator 이용한 병렬 처리</h2>Spliterator 는 분할하는 역할을 하지 병렬 처리를 하려면 Fork/Join 프레임워크와 결합해서 구현해야 한다.<div><pre><code>try {
 List&lt;PayAccount&gt; payAccountList = getDummyBankAccountList();

 // Spliterator 객체 생성
 Spliterator&lt;PayAccount&gt; spliterator1 = payAccountList.spliterator();
 // Spliterator 분리
 Spliterator&lt;PayAccount&gt; spliterator2 = spliterator1.trySplit();

 // 첫 번째 부분 처리
 Runnable task1 = ()-&gt; {
 spliterator1.forEachRemaining((spliterator)-&gt;{
 try {
 Thread.sleep(1000);
 System.out.println("# ID: " + spliterator.getAccountId() + ", ThreadName: " + Thread.currentThread().getName());
 } catch (InterruptedException ex) {
 ex.printStackTrace();
 }
 });
 };

 // 두 번째 부분 처리
 Runnable task2 = ()-&gt; {
 spliterator2.forEachRemaining((spliterator)-&gt;{
 try {
 Thread.sleep(1000);
 System.out.println("# ID: " + spliterator.getAccountId() + ", ThreadName: " + Thread.currentThread().getName());
 } catch (InterruptedException ex) {
 ex.printStackTrace();
 }
 });
 };

 // 스레드 생성 및 시작
 Thread thread1 = new Thread(task1);
 Thread thread2 = new Thread(task2);
 thread1.start();
 thread2.start();

 // 스레드가 끝날 때까지 대기
 thread1.join();
 thread2.join();

} catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
}
</code></pre></div><hr> </div></article></div>

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자바의 Spliterator는 Java 8에서 도입된 인터페이스로, Iterator와 Iterable 인터페이스의 확장된 것이다. Spliterator는 “splitable iterator”의 줄임말로, 요소를 순차적으로 탐색하면서 필요에 따라 분할할 수 있는 기능을 제공한다. 이는 주로 병렬 프로그래밍을 위해 설계되었다. Collection 인터페이스를 구현하는 클래스는 spliterator() 메서드를 통해 Spliterator 객체를 제공할 수 있다.
병렬 프로그래밍 : JAVA 8-분할반복
1. 개념 및 정의
Spliterator는 컬렉션의 요소를 탐색하고, 필요한 경우 분할할 수 있는 방법을 제공하는 인터페이스다. 분할 기능은 병렬 처리를 용이하게 하기 위해 설계되었으며, Spliterator는 tryAdvance, trySplit, estimateSize, characteristics와 같은 주요 메서드를 포함한다.
특징
분할 가능성(TrySplit): Spliterator의 가장 중요한 특징은 trySplit() 메서드를 통해 자신을 부분적으로 분할하여 일부 요소를 포함하는 새로운 Spliterator를 반환할 수 있다는 점이다. 이는 병렬 처리에서 작업을 여러 스레드에 분배할 때 유용하다.
정확한 크기 추정(EstimateSize): estimateSize() 메서드는 탐색해야 할 요소의 대략적인 수를 반환한다. 이는 분할 전략을 결정하는 데 도움을 준다.
특성(Characteristics): characteristics() 메서드는 Spliterator의 특성을 나타내는 정수를 반환한다. 이 특성들은 Spliterator가 정렬된 순서(SORTED), 고정된 크기(SIZED), 요소의 변경 불가능(IMMUTABLE), 그리고 더 많은 특성을 포함할 수 있다.
장점
향상된 병렬 처리: Spliterator는 병렬 스트림 처리에 적합하도록 설계되어 있으며, 병렬 처리를 통해 프로그램의 성능을 향상시킬 수 있다.
효율적인 요소 처리: 각 Spliterator는 독립적으로 요소를 처리할 수 있으며, 이는 데이터 구조를 효율적으로 탐색하고 처리할 수 있게 한다.
유연한 처리 전략: 다양한 특성과 분할 가능성을 통해, 개발자는 데이터를 처리하는 데 필요한 전략을 유연하게 선택할 수 있다.
Spliterator는 특히 큰 데이터 셋을 다룰 때나 멀티 코어 프로세서의 이점을 최대한 활용하고자 할 때 매우 유용하다. 예를 들어, Java의 Stream API에서는 Spliterator를 사용하여 요소들을 병렬로 처리하고 결과를 효율적으로 합치는 작업을 수행한다. 이러한 처리는 데이터의 분산 처리 및 빠른 접근이 필요할 때 큰 이점을 제공한다.
Java의 Spliterator 인터페이스는 여러 주요 메서드를 제공한다. 이들 각각의 메서드는 컬렉션 또는 스트림의 요소를 탐색하고, 분할하는데 특화된 기능을 수행한다. 여기에 Spliterator의 주요 메서드들을 설명하겠다:
2. 주요 메서드
1. tryAdvance(Consumer<? super T> action)
기능: Spliterator의 요소들을 순차적으로 소비하며, 각 요소에 대해 지정된 action을 수행한다. action은 Consumer 인터페이스를 구현한 람다 표현식 또는 메서드 참조일 수 있다.
반환 값: 요소가 있어 action을 수행했다면 true를, 더 이상 처리할 요소가 없으면 false를 반환한다.
2. trySplit()
기능: Spliterator를 두 부분으로 분할하려고 시도한다. 호출 결과로, 원래 Spliterator의 일부 요소를 포함하는 새로운 Spliterator 객체가 반환된다.
반환 값: 성공적으로 분할된 경우 새로운 Spliterator를 반환하고, 분할할 수 없는 경우 null을 반환한다. 이 메서드는 주로 병렬 처리에 사용된다.
3. estimateSize()
기능: 탐색해야 할 요소들의 추정 개수를 반환한다. 이 값은 정확하지 않을 수 있으며, 단지 추정치다.
반환 값: 남아 있는 요소들의 추정 개수를 long 타입으로 반환한다.
4. characteristics()
기능: Spliterator의 특성을 나타내는 비트 값 집합을 반환한다. 이 특성들은 Spliterator의 행동 방식을 정의하며, 예를 들어 정렬된 순서(SORTED), 요소 크기가 고정(SIZED), 변경 불가능(IMMUTABLE) 등을 포함할 수 있다.
반환 값: 특성을 나타내는 int 비트 값이다.
5. getComparator()
characteristics() 메서드에 SORTED 플래그가 설정된 경우, 이 메서드를 사용하여 Spliterator가 정렬된 순서를 유지하는 데 사용하는 Comparator 객체를 얻을 수 있다.
반환 값: Spliterator가 정렬된 경우, 해당 Comparator를 반환한다. 정렬되지 않은 경우 IllegalStateException을 발생시킨다.
6. forEachRemaining(Consumer<? super T> action)
기능: 남아 있는 모든 요소에 대해 주어진 action을 수행한다. 이 메서드는 내부적으로 tryAdvance를 반복적으로 호출하여 모든 요소를 처리한다.
반환 값: 없다 (void). 모든 요소에 대해 action을 실행한다.
3. Spliterator 이용한 병렬 처리
Spliterator 는 분할하는 역할을 하지 병렬 처리를 하려면 Fork/Join 프레임워크와 결합해서 구현해야 한다.
try {
 List<PayAccount> payAccountList = getDummyBankAccountList();
 // Spliterator 객체 생성
 Spliterator<PayAccount> spliterator1 = payAccountList.spliterator();
 // Spliterator 분리
 Spliterator<PayAccount> spliterator2 = spliterator1.trySplit();
 // 첫 번째 부분 처리
 Runnable task1 = ()-> {
 spliterator1.forEachRemaining((spliterator)->{
 try {
 Thread.sleep(1000);
 System.out.println("# ID: " + spliterator.getAccountId() + ", ThreadName: " + Thread.currentThread().getName());
 } catch (InterruptedException ex) {
 ex.printStackTrace();
 }
 });
 };
 // 두 번째 부분 처리
 Runnable task2 = ()-> {
 spliterator2.forEachRemaining((spliterator)->{
 try {
 Thread.sleep(1000);
 System.out.println("# ID: " + spliterator.getAccountId() + ", ThreadName: " + Thread.currentThread().getName());
 } catch (InterruptedException ex) {
 ex.printStackTrace();
 }
 });
 };
 // 스레드 생성 및 시작
 Thread thread1 = new Thread(task1);
 Thread thread2 = new Thread(task2);
 thread1.start();
 thread2.start();
 // 스레드가 끝날 때까지 대기
 thread1.join();
 thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
}

[Practical-Java] 13. Parallel Programming-JAVA 8 : Spliterator

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