Kotlin의 Iterable과 Sequence는 컬렉션을 처리하는 두 가지 주요 방식으로, 각기 다른 평가 전략과 성능 특성을 가집니다. 이 글에서는 두 방식의 차이점을 중심으로, 각각의 장단점과 적합한 사용 사례를 설명합니다.

Iterable vs Sequence: 평가 방식의 차이

1. 즉시 평가 (Eager Evaluation) - Iterable

Iterable은 각 처리 단계에서 전체 컬렉션에 대해 연산을 수행하며, 중간 결과를 새로운 컬렉션으로 반환합니다. 이 방식은 각 단계가 독립적으로 실행되므로 직관적이고 간단하지만, 중간 결과로 인해 메모리 사용량이 증가할 수 있습니다.

작동 방식

  • 각 연산(filter, map 등)이 전체 컬렉션에 대해 실행됩니다.
  • 중간 결과로 새로운 리스트가 생성됩니다.
  • 모든 작업이 완료된 후 최종 결과를 얻습니다.

예를 들어, 다음 코드는 Iterable 방식으로 작동합니다:

val words = "The quick brown fox jumps over the lazy dog".split(" ")
val lengthsList = words.filter { println("filter: $it"); it.length > 3 }
    .map { println("length: ${it.length}"); it.length }
    .take(4)

println("Lengths of first 4 words longer than 3 chars:")
println(lengthsList)

출력 결과:

filter: The
filter: quick
filter: brown
filter: fox
filter: jumps
filter: over
filter: the
filter: lazy
filter: dog
length: 5
length: 5
length: 5
length: 4
Lengths of first 4 words longer than 3 chars:
[5, 5, 5, 4]

위 예제에서 볼 수 있듯이, filter와 map 연산은 모든 요소에 대해 수행되고, 중간 리스트가 생성됩니다.

2. 지연 평가 (Lazy Evaluation) - Sequence

Sequence는 연산을 필요할 때까지 미루며, 각 요소에 대해 연산 체인을 순차적으로 적용합니다. 이는 중간 결과를 저장하지 않으므로 메모리 효율성이 높아지고, 불필요한 계산을 피할 수 있습니다.

작동 방식

  • 각 요소가 처리 체인을 통과하며 필요한 만큼만 계산됩니다.
  • 중간 리스트를 생성하지 않습니다.
  • 최종 결과를 요청하는 시점(터미널 연산)에서 계산이 수행됩니다.

다음 코드는 동일한 작업을 Sequence로 처리하는 방법입니다:

val words = "The quick brown fox jumps over the lazy dog".split(" ")
val lengthsSequence = words.asSequence()
    .filter { println("filter: $it"); it.length > 3 }
    .map { println("length: ${it.length}"); it.length }
    .take(4)

println("Lengths of first 4 words longer than 3 chars:")
println(lengthsSequence.toList())

출력 결과:

Lengths of first 4 words longer than 3 chars:
filter: The
filter: quick
length: 5
filter: brown
length: 5
filter: fox
filter: jumps
length: 5
filter: over
length: 4
[5, 5, 5, 4]

여기서 볼 수 있듯이, Sequence는 필요한 만큼만 데이터를 처리하며 불필요한 연산을 피합니다.

성능 비교

1. 작은 데이터셋

작은 크기의 컬렉션에서는 Iterable이 더 유리할 수 있습니다. 즉시 평가 방식은 CPU 캐시 활용성이 높아 간단한 작업에서는 더 빠르게 동작합니다.

2. 큰 데이터셋

큰 데이터셋이나 복잡한 연산 체인에서는 Sequence가 더 적합합니다. 중간 결과를 저장하지 않고 필요한 만큼만 계산하므로 메모리 사용량과 성능 면에서 효율적입니다.

예제 비교

  • Iterable: 모든 요소를 처리하고 중간 리스트를 생성.
  • Sequence: 필요한 요소까지만 계산하고 중간 리스트 생성을 피함.

실제 벤치마크에 따르면, 큰 데이터셋에서 Sequence는 수백 배 더 빠른 성능을 보일 수 있습니다.

사용 시점

상황추천 방식
단순하고 작은 데이터셋Iterable
복잡한 연산 체인 또는 큰 데이터셋Sequence
중간 결과 저장 필요Iterable
불필요한 계산 최소화 필요Sequence

결론

Kotlin의 Iterable과 Sequence는 각각 다른 방식으로 컬렉션을 처리하며, 적절한 선택은 작업의 특성과 데이터 크기에 따라 달라집니다. 작은 데이터셋이나 간단한 작업에는 Iterable, 메모리 효율성과 성능 최적화가 중요한 경우에는 Sequence를 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 차이를 이해하고 적절히 활용하면 더 효율적인 Kotlin 코드를 작성할 수 있습니다.

참고자료: