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開発からアプリストアまで一気に自動化！
モバイルアプリのCI/CD
徹底解説
日本仮想化技術株式会社
VirtualTech.jp
2022/09/28
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資料は後ほど公開します
文字が多めです。公開資料は、読み物としてご活用ください。
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● 本名: 石本 達也
● 日本仮想化技術(VTJ) DevOpsエンジニア
○ 長崎出身→福岡→東京
● 2012年10月〜 OSC福岡で初めて学生として参加し、オープンソースを知る
● 2015年04月 新卒として商社系の SIerに入社
○ SAPの導入支援&アドオン開発を担当
● 2017年07月 ベンチャー系の人材紹介会社に入社
○ 大手通信会社の案件でサービス開発 PJで要件調整やマルチベンダとの折衝や調整を担当
○ 社内に戻りディレクション業務と RPA開発チーム立ち上げをエンジニア兼務で担当
● 2022年01月 日本仮想化技術に入社(8ヶ月目)
○ 開発環境構築を「かんたん」に、開発サイクルとリリースを「はやく」
○ VS Codeを軸にした仕組み作りや自動化を中心に実験と検証
○ 得たナレッジや気づきを弊社で開発を進めているDevOps支援サービスを反映
自己紹介
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DevOpsとは
開発と運用が密に連携して協力しあう開発手法
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もう少し詳しく知りたい人向け
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https://www.slideshare.net/ToruMiyahara/devops-251879644
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DevOpsの4本柱
• 文化
• 仕組みを回していくうちに文化として受け
入れて徐々に定着させていく
• 自動化
• 目の前の小さなが改善の積み上げよりも、
仕組みから変えることで大きな改善に繋が
ることも
• メトリクス
• ブラックボックス化したシステムを言い訳に
せず、どんどん情報収集する仕組み作り
• 共有
• 自分自身で理解するよりも、他人に説明し
て理解してもらうことの方が難しい
• 自動化してツールとして共有することもあり
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モバイルアプリ開発を始めるには
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● 開発対象のプラットフォームを決める
○ Apple、Android
● 開発手法を決める
モバイルアプリ開発を始めるには
開発手法 主な言語や技術 など メリット/デメリット
ネイティブアプリ Apple：Objective-C、Swift
Android：Java、Kotlin など
・パフォーマンスが高い
・AndroidとiOS向けに対応しようとすると両方で開発が
必要
クロスプラットフォームアプリ Flutter、React Native など ・両環境向けにビルド可能
・新機能や最新OSへの対応待ち期間がある
・端末固有機能に対応していないものある
ハイブリッドアプリ JavaScriptやHTMLなどのWeb技術や
WebViewなどを駆使して開発
・WebViewでできる範囲に限られる
・新機能や最新OSへの対応待ち期間がある
・端末固有機能に対応していないものある
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ネイティブアプリ開発
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Android
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● Googleが開発している汎用モバイルOS
○ LinuxカーネルやOSSがベース
○ テレビ用: Android TV、自動車用: Android Auto、ウェアラブルデバイス用 : Wear OS など
● KotlinやJava などを使用して開発できる
● 2003年、携帯電話向けソフトウェアプラットフォームを開発するAndroid社を設立
○ アンディ・ルービンら 3名
● 2005年、GoogleがAndroid社を買収
● 2007年11月、携帯電話用ソフトウェアのプラットフォームとしてOHAからAndroidを発表
○ OHAは、規格団体のオープン・ハンドセット・アライアンスのこと
○ Apache License 2.0に基づいて配布
● Android 12が主流で最新バージョンとしてAndroid 13が出ている(2022/09/28時点)
● 仮想マシン
○ 〜Android 4.4は、基本的にはDalvik(ダルビック)仮想マシン (VM) 上で動作
■ 実行直前にネイティブコードに変換して動作させる JITコンパイル方式
○ Android 4.4 (KitKat) 〜は、仮想マシンAndroid Runtime (ART) 上で動作
■ 予め最初からネイティブコードに変換しておく (ahead-of-time; AOT)方式
■ AOTとインタープリタとJITをミックスしたハイブリッド方式 (Android 7.0〜)
Androidとは
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歴代のコードネーム
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• 〜1.4まで
• 通常のバージョニング
• 1.1、1.2…
• バージョン1.5から9まで
• 頭文字がバージョンの発表順に CからPまでのアルファベット順で始まる菓子の名前
• Androidロボットが各コードネームの菓子に扮していた
• コードネームがエンドユーザー向けの製品別名として使われることもあった
• Cupcake (1.5)、Donut (1.6)、Jelly Bean (4.1, 4.2, 4.3) など
• バージョン10から
• アルファベット1文字だけになった
• コードネームはエンドユーザー向けの製品別名としては使われなくなっている
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Android Studioとは
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● Googleが提供するAndroid向けアプリケーション開発用の統合開発環境(IDE)
○ JetBrains社が開発したIntelliJ IDEAをベース
○ プロジェクト作成からアプリ実行までを行うことができる
● 公式サイトからインストーラーを用いてインストール
● 2013年5月にGoogle I/Oで発表され、2014年12月にGA
○ EclipseとAndroid Development Tools(ADT)は、2015年にサポートが終了して役目を Android Studioに引き継いだ
● Android SDKやAndroid NDKなどが含まれている
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• Android Software Development Kitの略
• アプリケーション開発用ツールセット
Android SDKとは
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https://developer.android.com/studio/intro/update?hl=ja#sdk-manager
Android SDK Build-Tools Android アプリをビルドするために必要なツール。
Android SDK Platform-Tools Android プラットフォームに必要な各種ツール。
(Android Debug Bridge(adb) など)
Android SDK Tools ProGuard などの基本的なツール。
Android Emulator 開発端末上でデバイスを動かすために必要なツール。
Android Virtual Device(AVD)というPC上で動作する仮想デバイスとプラットフォームを組み合わせ
てデバイスを動作させる
Android SDK Platform プラットフォームをインストールしたり、削除したりできる
(Android 12.0 (S) / APIレベル31 など)
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• Android Debug Bridge(=adb)
• 実機デバイス上で実行しながらPC上で
デバッグすることができる仕組み
• USBケーブル経由やWi-Fi経由などをサポート
• 使用している実機のOSバージョンとAPIレベル
に依存
• 詳しくはこちら
• 複数の実機デバイス不要で動作
• 仮想デバイス(AVD)とOSバージョンやAPIレベ
ルなどの組み合わせが自在
• Android Virtual Device
• 実機デバイスに比べると動作は重め
• 詳しくはこちら
Android Debug Bridge
Android Debug BridgeとAndroid Emulator
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Android Emulator
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APIレベル
• Android プラットフォームのバージョンごとに提供されるフレームワーク API のリビジョンを一意に識別す
る整数値
• Google側でサポートを求めるレベルが指定されてる
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Google Play アプリの対象 API レベル要件 APIレベルとは
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iOS / iPadOS / macOS / watchOS…
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iOS / iPadOS / macOS / watchOS…とは
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● Appleが開発および提供するモバイルOS
● iOS
○ iPhone OSの略
○ iPhoneとiPod touch(2022/5/10に在庫限りで販売終了を発表)
○ 主流はiOS15でiOS16が最近リリースされた
● iPadOSは、iPad向け。macOSは、Macbook向け。watchOSは、Apple Watch向け....
● 開発言語は、SwiftやObjective-C
○ 新規開発ではSwiftが採用されることが多い？
○ 相互運用性が保証されているため、Swiftを使用したとしてもObjective-Cのライブラリを使用できる
● Swift UI
○ すべてのApple向けのアプリを単一のコードベースで開発できることを目的として開発された UI
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Xcode / Xcode Cloud
● Xcode
○ Appleが開発および提供している統合開発環境(IDE)
■ Appleのパソコンでしか使えない
■ AppleプラットフォームでAppを開発、テスト、配信するために必要なものが全て含まれている
○ 最新バージョンは、Xcode14
○ Gitも一緒にインストールされる
○ App Storeからダウンロード
● Xcode Cloud(ベータ版)
○ Xcodeに組み込まれたCI/CDサービス
○ ビルドや複数の自動テストを並列実行、テスターへのAppの配信などが行える
○ 先日ベータ版の招待が届いたので、検証中
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サマリ
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Android iOS/macOS/iPadOS…
Kotlin(、Java) 開発言語 Swift(、Objective-C)
Android Studio エディタ Xcode
Android 12〜13 直近のバージョン iOS15〜16
Android SDK、NDK SDK など iOS SDK、macOS SDK…
エミュレーター 実行環境 シミュレーター
レイアウトエディター UIツール デザインエディター
内部テスト/外部テスト... テスト配信 TestFlight
Google デベロッパー デベロッパー アカウント Apple デベロッパー
aab 公開・配布可能なファイル形式 ipa
Google Play Store ストア App Store
Google Play Store Console 管理コンソール など Apple Developer Portal
App Store Connect
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デベロッパーアカウント
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• Google PlayでAndroidアプリを公開するため
に必要
• Googleアカウントがあればベータ版の使用は
可能
• Googleアカウントを使用して発行(登録料が1回
限りでUS$25必要)
• アカウントが発行されるとGoogle Play
Consoleが使用できるようになる
Google Play デベロッパー アカウント
デベロッパー アカウント
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Apple デベロッパー アカウント
● Apple StoreでiOSアプリを公開するために必要
● ベータ版の使用や各種ツール、情報提供を得る
ために必要
● 高度な機能を備えたAppをビルドして配信する
場合、Apple Developer Programが必要(年
間登録料がUS$99必要)
● Apple Developer PortalとApp Store Connect
が使用できるようになる
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公開・配布可能なファイル形式
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Android App Bundle(AAB)とAndroid Package(APK)
Android App Bundle(AAB)
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• 2018 年にリリースされた Android 用の公開の
みを目的としたファイル形式
• App Bundle をデバイスにインストールできるよ
うにするには、ディストリビュータが APK に加
工することが必要
• オープンソース
Android Package(APK)
• Android用のインストールかつ実行可能なアプ
リ形式
• タブレット端末や機種ごとに作成する必要があ
る
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クロスプラットフォームアプリ
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今回はFlutter + Dart + VS Code
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● バックエンド
○ PythonとRESTfulなAPI開発をするためのWebフレームワーク
● フロントエンド
○ 各種エミュレーター(シミュレーター)を使用
○ エミュレーターとバックエンドの通信
○ エディタとエミュレータの通信
● インフラとユーザーアクセス
○ テスト配信したモバイル端末からアクセスされる APIサーバー
○ DBとしてクラウドSQLを使用
○ モバイルアプリのCI/CDで使用する暗号化された証明書管理用のバケット
● CI/CD
○ Mac Runnerも使用
○ モバイルアプリまわりの自動化ツールとして Fastlaneを使用
全体構成の概要
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バックエンド
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全体構成(1/3)
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● Python + FastAPI
○ FastAPIは、PythonでRESTfulなAPI開発をするためのWebフレームワーク
● コーディング規約は、PEP8を使用
○ VS Codeでレコメンドされるもの
● テストフレームワーク
○ pytest
● Docker環境
○ APIサーバー：Pythonイメージをベース
○ DBサーバー：PostgreSQLイメージをベース
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バックエンド環境の概要
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バックエンド環境の構築について詳しく知りたい方は
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https://speakerdeck.com/ismt7/vs-codedeshi-meruwebapurikesiyonkai-fa-ru-men?slide=27
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フロントエンド
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全体構成(2/3)
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● Flutter + Dart
○ どちらもGoogleによって開発されたもの
○ Flutter
■ SDK(Software Development Kit)
■ クロスプラットフォームなアプリケーション開発が可能
○ Dart
■ Webアプリやモバイルアプリのクライアント開発向けに設計された プログラミング言語
■ ネイティブコードまたは、 JavaScriptにコンパイルできる
● 使用するネイティブ言語
○ Android：Kotlin、iOS：Swift
● コーディング規約
○ Dartガイドラインはこちら
● テストフレームワーク
○ Dartが標準で提供しているライブラリを使用
○ 単体テスト、コンポーネントテスト、 E2Eテスト
● 実行環境
○ 各種シミュレーター(エミュレーター)
フロントエンド(モバイル)環境の概要
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● Android StudioやXcodeでアプリのUIをGUIを用いてデザインできるツール
○ FlutterやVisual Studio Codeでは、公式で対応するツールや拡張機能がない
● ホットリロードの機能などにも対応しているので、うまく付き合っていく
レイアウトエディター / デザインエディター
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https://developer.apple.com/jp/xcode/swiftui/
https://developer.android.com/studio/write/layout-editor?hl=ja
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Flutter Studio
• 非公式なUIエディターツールはあれこれ存在している
• ツールで生成したコードをコピペして持っていくような流れ
• https://flutterstudio.app/
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インフラとユーザーアクセス
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全体構成(3/3)
※インフラ構成は簡略的な表記
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CI/CD
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CI/CD環境の概要
● GitHub Actionsとは
○ ビルド、テスト、デプロイなどのワークフローをGitHubから直接実行できる自動化ツール
● 無料プランで2,000分の無料枠が毎月与えられる[1]
● ワークフロー > ジョブ >ステップで構成[2]
○ 作成個数に制限は実質なし
○ 実行時間の上限は、ワークフロー： 35日間。ジョブ：最大6時間。
■ 上限に到達した場合は、途中でキャンセルされて正常に完了しない
○ APIリクエストの上限は、 1,000件/h
○ 同時実行ジョブ数の上限 は、無料プランで全体の合計が 20個まで(macOSは最大5個まで)
● ジョブマトリックス：最大 256のジョブ
● ワークフロー実行キュー： 10秒間隔で500まで
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全体イメージ
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ワークフロー/ジョブ/ステップ
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• GitHub Actionsで極端に処理が遅くなる問題に遭遇
• Flutterで使用しているパッケージか GitHub Actionsのスペック不足かなどは調査中
• スペック問題は、GitHub Actionsでは回避策がないためCircleCIがおすすめ
• Trigger CircleCI Pipelineを使用することでGitHub ActionsからCircleCIを実行することも可能
• セルフホステッドランナーは、検証やデバッグ用途で使用中
• GitHub Hostedとは勝手が違う。足りないパッケージなどは自分でインストールが必要
• 節約目的などでの本番運用は現時点では消極的
モバイルアプリで使用するランナー概要
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Android側 Apple側
Ubuntu Runner ランナー Mac Runner
2-core CPU (x86_64) CUP 3-core CPU (x86_64)
7 GB of RAM メモリ 14 GB of RAM
14 GB of SSD space ストレージ 14 GB of SSD space
できる(パブリックベータ版) インスタンスのサイズアップ できない
1クレジット 消費クレジット数/分 10クレジット
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弊社メンバーのブログ記事(9/26公開)
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https://devops-blog.virtualtech.jp/entry/20220926/1664160391
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ステップで使用しているAction一覧
● ステップで主に使用しているAction一覧
○ GitHubのマーケットプレイスから入手可能
● Fastlnaeは、Rubyのパッケージに含まれる
● 実行環境構築系のActionの使用が中心
● それ以外の部分は、シェルスクリプトにまとめてステップ内で呼び出している
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Action名 説明
actions/checkout GitHubからソースコードをクローンする際に使用する Action
actions/setup-java Javaの実行環境を構築する Action
subosito/flutter-action Flutterの実行環境を構築する Action
ruby/setup-ruby Rubyの実行環境を構築する Action
slackapi/slack-github-action Slackメッセージを送信する際に使用
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Fastlane
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CI/CD環境の概要(Fastlane)
● Fastlaneは、iOS および Android アプリのベータ展開とリリースを自動化するツール
○ スクリーンショットの生成、コード署名の処理、アプリケーションのリリースなど
● macOSは正式サポート。WindowsとLinuxは部分的にサポート
○ GitHub Actions上では、Android側のビルドにUbuntu Runnerを使用しているが現状は問題なく使えている
● MITライセンス
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主なコマンド
● 「gem install fastlane」or「brew install fastlane」
○ Fastlaneの実行環境を構築
○ Macに標準で入っている Rubyの使用は推奨しない (ドキュメントより)
■ 依存関係管理まわりが複雑で競合が発生する可能性がある
○ anyenv > rbenv > rubyなどで別に用意する
● fastlane init
○ 初期プロジェクトを作成
○ (project)/androidと(project)/iosのそれぞれで実行する
● fastlane (レーン名)
○ Fastfileで定義したレーンの内容を実行する
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● Fastfile[1]
○ fatslane (レーン名)コマンドで実行する自動化のシナリオが書かれているファイル
○ .(プロジェクト名)/(プラットフォーム名)/fastfileに格納されている
○ Rubyの構文を使用している
○ AppfileやMatchfileに記載した情報は自動で Actionに渡される
○ Fastfileなどに直接センシティブな情報を記載すると ログ上に出力される場合があるので注意
● Appfile[2]
○ Fastfileが処理される際に読み込まれる設定ファイル
■ Apple IDやアプリ識別子 など
● Matchfile[3]
○ Fsatlane Matchコマンドを使用する際に読み込まれる設定ファイル
主なファイル
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主に使用しているFastlane Action
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対象 アクション名 説明
ALL create_keychain キーチェーンを作成 [1]
iOS automatic_code_signing Xcodeのコード署名を有効化
iOS match 開発チーム全体で1つのコード署名IDを共有して、コード署名の設定を簡素化
iOS app_store_connect_api_key App Store Connect API トークンを取得
ALL flutter_version pubspec.ymlからバージョン情報を取得
iOS latest_testflight_build_number TestFlight から最新のビルド番号を取得
iOS upload_to_testflight TestFlight ベータ テスト用に新しいバイナリを App Store Connect にアップロード
Android google_play_track_version_codes Google Play トラックのバージョンコードを取得
Android upload_to_play_store バイナリを Google Play にアップロード
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モバイルアプリが
リリースされるまで
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流れ
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流れ 説明
初期構築 「flutter create (ディレクトリ名)」でプロジェクト作成を実行
実装 「flutter run -d (デバイス名)」でアプリを実行
ビルド 「flutter build appbundle」や「flutter build ipa」でビルドを実行
ストアにアップロード Fastlaneで実行
テスターに配信 iOS側はアップロード後に自動でテスターに配信される (設定が必要)
Android側はPlay Console画面でリリースを作成して配信する必要がある
Google Play Developer APIなどを活用して自動化できるかも？
審査、公開 省略
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アプリへの署名
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Android側
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• APK をデバイスにインストールしたり更新したり
する前に、証明書を使用してすべての APK に
デジタル署名する必要がある
• AABを使用してリリースする場合は、Playアプリ
署名によって処理が行われる
アプリへの署名(Android側)
アップロード署名
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• Play Store Consoleにアップロードする際に必
要な署名
• keytoolコマンドで生成したものを使用する
• 初回のみ画面上からアップロードする必要があ
る
アプリ署名
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アプリ署名
• Google がデベロッパーに代わってアプリの署名鍵を管理および保護し、その署名鍵を使用して、App
Bundle から生成され最適化された配布用 APK に署名する
• Google の安全なインフラストラクチャにアプリ署名鍵を保存し、セキュリティを強化するためのアップグ
レード オプションを提供
• Google の鍵管理サービスによって保護
• Google Cloudのセキュリティに関するホワイトペーパー
• Androidアプリは秘密鍵で署名される
• 秘密鍵は公開鍵証明書に関連付けられている
• 公開鍵証明書を使って、アプリのアップデートが同じ提供元によるものであることを確認できる
https://support.google.com/googleplay/android-developer/answer/9842756?hl=ja#zippy=%2C鍵アー
ティファクトツールの説明
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アップロード鍵
● 公式ドキュメントより
○ keytoolを使用して鍵を生成
■ keytool -genkey -v -keystore ~/upload-keystore.jks -keyalg RSA -keysize 2048 -validity
10000 -alias upload
○ [project]/android/key.propertiesファイルを作成
○ Gradle でサインインを構成する
■ [project]/android/app/build.gradleファイルを編集
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iOS側
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証明書
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• iOS、tvOS、watchOSは同じ証明書セットでOK。macOSは別の証明書セットが必要(だった)
• Xcode 11以降は、すべてのプラットフォームで統一された証明書を作成できる
https://help.apple.com/developer-account/?lang=ja#/deveedc0daa0
証明書 説明
開発証明書 ・デバイスでAppを実行したり、Appサービスを利用したりするときに必要
・個人所有。iOS用に2つ、macOS用に2まで
配布用証明書 ・Appをテスト用に配信したり、 App Store Connectにアップロードしたりする時に必要
・チーム所有。1チームにつき、1つまで
・作成者は、Account HolderかAdminの役割を持っているアカウントのみ
クラウド管理対象証明書 ・Xcode Organaizerのアーカイブと配信ワークフローを使用している場合に管理対象になる
Developer ID 証明書 ・App Store以外の場所からダウンロードされるようなアプリ配信時に必要になる
・詳しくはこちら
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Fastlaneでアップロードを自動化
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iOS側のアップロード例
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※逆順に説明しています
● アプリをApp Store Connectにアップロード
○ upload_to_testflightを使用
○ ビルド済みのIPAファイル
○ APIキー
○ 証明書
● ビルド番号の整合性チェック
○ latest_testflight_build_numberとflutter_versionを使
用
○ アップロード中にエラーで止まると待ち時間が無駄に
なるため
● App Store ConnectからAPIキーを取得
○ app_store_connect_api_keyを使用
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※逆順に説明しています
● 証明書の取得
○ matchを使用
○ 証明書を保持するための箱 (キーチェーン)が必要
● Xcode署名の有効
○ automatic_code_signingを使用
● キーチェーンを作成
○ create_keychainを使用
iOS側の事前準備の例
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Fastlane Matchとは
● チーム全体で証明書とプロファイルを簡単に同
期できる仕組み
● GCPとAWSとGitから選択できる
○ GitはGitHubを通じて共有する
● CI/CDを1メンバーとして扱うイメージで作成
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おわり
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