[Java] การใช้งาน Sequential และ Parallel Stream

ใน Java 8 ขึ้นมานั้น (นานแล้ว)
มี Stream API เพิ่มเข้ามา
ทำให้ง่ายต่อการเข้าถึงข้อมูลในรูปแบบของ collection
โดยไม่ทำการแก้ไขข้อมูลต้นทางหรือต้นฉบับ
สามารถทำซ้ำแล้วซ้ำเล่า
จะได้ผลเช่นเดิม ใน operation เดิมเสมอ
ซึ่งการใช้งานสามารถสร้าง stream ในรูปแบบของ sequential
หรือ parallel (ตาม core ของ CPU) ก็ได้

คำถามที่น่าสนใจคือ

เมื่อใดควรใช้ sequential stream ?
เมื่อใดควรใช้ parallel stream ?

ก่อนที่จะเลือกว่าจะใช้อะไรนั้น
ควรทำความเข้าใจแต่ละอย่างก่อนว่าเป็นอย่างไร ?

พื้นฐานของ Stream คือตัวหุ้มหรือ wrapper ของ data source นั่นเอง
ช่วยให้เราสามารถทำงานหรือ operation ต่าง ๆ บน data source ได้อย่างง่าย
หรือเรียกว่าการเพิ่ม operation บน data pipeline

Sequential stream คืออะไร

เป็นค่า default สำหรับ Stream นั่นเอง
โดยที่ operation ต่าง ๆ จะทำงานแบบตามลำดับอยู่แล้ว
การทำงานแบบ sequential คือ ทำงานบน main thread
ดัง code ตัวอย่าง

[gist id="192fab39f7944ccb51789cda080b5a21" file="1.java"]

Parallel stream คืออะไร

เราสามารถแปลงจาก sequential มาเป็น parallel ได้เลย
โดยใช้งานผ่าน method parallelStream() หรือ parallel()
ซึ่งจะทำการแยก thread ไปทำงานตามแต่ละ core ของ CPU
และนำผลที่ได้มารวมกัน
ซึ่งใช้เทคนิคของ Fork and Join
ดัง code ตัวอย่าง

[gist id="192fab39f7944ccb51789cda080b5a21" file="2.java"]

ลองมาทำ Benchmark ด้วย JMH (Java Microbenchmark Harness) กัน

ถึงแม้ว่าการทำงานแบบ parallel จะมีประโยชน์
แต่ก็มาพร้อมกับ overhead เช่นกัน
ทั้งการจัดการ thread (Fork and Join)
ทั้งการแยกและรวมข้อมูล
ทั้งการจัดการ memory

[gist id="192fab39f7944ccb51789cda080b5a21" file="3.java"]

จะเลือกสิ่งใดต้องเข้าใจ รวมทั้งต้อง benchmark เสมอ