17.2 내부 반복자

for 문과 Iterator는 컬렉션의 요소를 컬렉션 바깥쪽으로 반복해서 가져와 처리하는데, 이것을 외부 반복자(external iterator)라고 한다. 반면 스트림은 요소 처리 방법을 컬렉션 내부로 주입시켜서 요소를 반복 처리하는데, 이것을 내부 반복자(internal iterator)라고 한다.

외부 반복자 vs 내부 반복자 시각화 (택배 상하차 비유)

flowchart TD
    subgraph External [외부 반복자 (for문, Iterator)]
        direction LR
        Dev1[개발자 👨‍💻] -->|가져와!| Item1[요소 하나 꺼냄]
        Item1 -->|처리| Dev1
    end
    
    subgraph Internal [내부 반복자 (Stream)]
        direction LR
        Dev2[개발자 👨‍💻\n'이렇게 처리해' 명령만 전달] -.-> Belt
        Belt{컨베이어 벨트 ⚙️\n(컬렉션 내부)}
        Item2[요소들 줄지어 지나감] --> Belt
        Belt -->|알아서 병렬/순차 처리| Result[결과물]
    end
    
    style External fill:#f9f9f9,stroke:#333
    style Internal fill:#e1d5e7,stroke:#9673a6
    style Belt fill:#fff2cc,stroke:#d6b656,stroke-width:2px

외부 반복자일 경우는 컬렉션의 요소를 외부로 가져오는 코드와 처리하는 코드를 모두 개발자 코드가 가지고 있어야 한다. 반면 내부 반복자일 경우는 개발자 코드에서 제공한 데이터 처리 코드(람다식)를 가지고 컬렉션 내부에서 요소를 반복 처리한다.

내부 반복자는 멀티 코어 CPU를 최대한 활용하기 위해 요소들을 분배시켜 병렬 작업을 할 수 있다. 하나씩 처리하는 순차적 외부 반복자보다는 효율적으로 요소를 반복시킬 수 있는 장점이 있다.

다음 예제는 List 컬렉션의 내부 반복자를 이용해서 병렬 처리하는 방법을 보여준다. parallelStream() 메소드로 병렬 처리 스트림을 얻고, forEach() 메소드를 호출할 때 요소 처리 방법인 람다식을 제공한다. 람다식은 처리되는 요소가 무엇이고, 어떤 스레드가 처리하는지를 출력한다.

package ch17.sec02;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class ParallelStreamExample {
	public static void main(String[] args) {
		// List 컬렉션 생성
		List<String> list = new ArrayList<>();
		list.add("홍길동");
		list.add("신용권");
		list.add("감자바");
		list.add("람다식");
		list.add("박병렬");

		// 병렬 처리
		Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();
		parallelStream.forEach(name -> {
			System.out.println(name + ": " + Thread.currentThread().getName());
		});
	}
}

실행 결과

감자바: main
람다식: ForkJoinPool.commonPool-worker-2
홍길동: ForkJoinPool.commonPool-worker-2
박병렬: main
신용권: ForkJoinPool.commonPool-worker-1