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起動時間で差をつけろ！
アプリ起動パフォーマンス改善！
yanmar
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自己紹介
yanmar
- 所属：チャリチャリ株式会社 (Charichari, Inc.)
- 職種：Androidチームリード兼テックリード
- 経歴：
2018.03 早稲田大学商学部 卒
2018.04~ 東京海上日動火災保険
2020.01~ レンサ
2022.05~ フラー
2024.02~ チャリチャリ
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アジェンダ Agenda
1 . アプリの起動時間とは
What is application startup time?
2 . パフォーマンス検査
Performance Inspection
3 . パフォーマンス向上
Performance Improvements
4 . パフォーマンスモニタリング
Performance Monitoring
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アプリの起動時間とは
What is application startup time?
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起動の方法 Ways to launch
・コールドスタート
Cold start
・ウォームスタート
Warm start
・ホットスタート
Hot start
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コールドスタート Cold start
・デバイスの起動後に初めてアプリを起動
Launch the app for the first time after device
activation
・システムがアプリを強制終了した後で起動
Launch after the system has killed the
application
※ アプリキルからの起動 ⊂ コールドスタート
Booting from app kill is part of the cold start
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ウォームスタート Warm start
・アプリを終了 → 再び起動（プロセスは生きている）
Exit application -> Start again (process is still running)
・メモリからアプリを削除 → 再び起動（状態バンドル
利⽤可）
Remove app from memory -> Start again (state
bundle available)
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ホットスタート Hot start
・アプリのプロセスがバックグラウンドで実行されて
いる場合
If the app process is still running in the background
すべてのアクティビティがまだメモリに存在していれば初期
化処理を行わなくて良いため、高速起動できる
Fast startup if all activity still exists in memory
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起動の方法 Ways to launch
参照：さまざまな起動状態とそれぞれのプロセスを⽰した図
https://developer.android.com/topic/performance/vitals/launch-time?hl=ja#hot
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・TTID (Time To Initial Display)
- 初期表示までの時間
- プロセスの初期化〜最初のフレーム表示
Process initialization - first frame generation
起動時間の指標 Startup time index
・TTFD (Time To Full Display)
- 完全表示までの時間
- コンテンツが表示され、ユーザー操作できるまで
Time until content is displayed and can be
manipulated by the user
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起動時間の指標 Startup time index
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パフォーマンス検査
Performance Inspection
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前提 Assumption
計測はReleaseビルドで行う
Measure with Release build
本番アプリでの改善が目的であり
環境を一致させなければ意味がない
The goal is to improve on the production application, and
if the environment does not match, there is no point.
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パフォーマンス検査 Performance Inspection
・Macrobenchmark
- アプリ操作によって直接アプリを制御して計測
Direct app control and measurement by app operation
- スクロールやアニメーションの計測にも使える
It can be used to measure scrolling and animation.
→ 定期的な観測で、不要な変更が入っていないか確認できる
Regular observation to check for unwanted changes.
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パフォーマンス検査 Performance Inspection
・CPU Profiler
- ボトルネックの特定とパフォーマンス問題の追跡
Identify bottlenecks and track performance issues
- Android Studio内で完結
Complete within Android Studio
→ どこの処理で時間がかかっているのかが視覚的にわかる
Visual indication of where the process is taking time
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Macrobenchmark
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buildTypes {
release {
isMinifyEnabled = false
isShrinkResources = true
proguardFiles(
getDefaultProguardFile("proguard-android-optimize.txt"),
"proguard-rules.pro"
)
}
create("benchmark") {
initWith(buildTypes.getByName("release"))
signingConfig = signingConfigs.getByName("debug")
matchingFallbacks += listOf("release")
isDebuggable = false
}
}
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Macrobenchmark
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@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class ExampleStartupBenchmark {
@get:Rule
val benchmarkRule = MacrobenchmarkRule()
@Test
fun startup() = benchmarkRule.measureRepeated(
packageName = "com.example.performance",
metrics = listOf(StartupTimingMetric()),
iterations = 10,
startupMode = StartupMode.COLD
) {
pressHome()
startActivityAndWait()
}
}
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Macrobenchmark
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Macrobenchmark
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Macrobenchmark
Activity.reportFullyDrawn()
UIが完全に描画され、重要なデータが反映されたタイミング
で呼び出す
Call when the UI is fully drawn and important data is
reflected
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CPU Profiler
起動時間計測のための設定
Configuration for
startup time measurement
Tool Bar
↓
Run
↓
Edit Configurations
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CPU Profiler
app
↓
Profiling
↓
Check
Start this recording on startup
↓
CPU activity
Java/Kotlin Method Sample
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CPU Profiler
・Profile 'app' with low overhead：CPU、メモリプロファイラー
CPU and Memory profilers
・Profile 'app' with complete data：CPU、メモリ、エネルギープロファイラー
CPU, Memory, and Energy profilers.
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CPU Profiler
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CPU Profiler
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パフォーマンス向上
Performance Improvements
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ツールとライブラリ Tools & Libraries
1 . App Startupライブラリ
App Startup Library
2 . ベースラインプロファイル
Baseline Profiles
3 . 起動プロファイル
Startup Profiles
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App Startup
アプリ起動時のコンポーネント初期化ライブラリ
Component initialization library at app startup
・単一のコンテンツプロバイダで複数のInitializer共有ができる
Multiple Initializer shares with a single content provider
・初期化の順序を制御できる
Can control the order of initialization
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App Startup
ContentProviderでの個別初期化 → App Startup
Initialization with ContentProvider → App Startup
Applicationクラスでの初期化 → App Startup
Initialization in Application class → App Startup
App Startupで起動時間改善するには...
To improve startup time with App Startup...
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App Startup
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App Startup
自動初期化の無効化
Disable automatic initialization
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App Startup
dependencies {
implementation "androidx.startup:startup-runtime:1.1.1"
}
build.gradle
class ExampleInitializer : Initializer {
override fun create(context: Context) {
// initialization process
}
override fun dependencies(): List>> {
// No dependencies on other libraries.
return emptyList()
}
}
ExampleInitializer.kt
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App Startup
AndroidManifest.kt
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ベースラインプロファイル Baseline Profiles
起動や画面遷移、スクロールなど重要な機能を提供するガイド
Guide role in providing important functions such as
startup, screen transitions, scrolling, etc.
1 . 主要な起動パスや重要なメソッドを含むプロファイルを生成
Generate a profile containing the main launch paths and
important methods for your app
2 . APKにプロファイルを埋め込む
Embed profiles in APKs
3 . ART(Android runtime)による最適化
Optimization by ART (Android runtime)
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ベースラインプロファイル Baseline Profiles
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ベースラインプロファイル Baseline Profiles
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ベースラインプロファイル Baseline Profiles
@RunWith(AndroidJUnit4::class)
@LargeTest
class BaselineProfileGenerator {
@get:Rule
val rule = BaselineProfileRule()
@Test
fun generate() {
rule.collect(
packageName = InstrumentationRegistry.getArguments().getString("targetAppId")
?: throw Exception("targetAppId not passed as instrumentation runner arg"),
includeInStartupProfile = true
) {
pressHome()
startActivityAndWait()
}
}
}
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ベースラインプロファイル Baseline Profiles
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起動プロファイル Startup Profiles
参照：DEX レイアウトからのコードの局所性の改善
https://developer.android.com/topic/performance/baselineprofiles/dex-layout-optimizations?hl=ja
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起動プロファイル Startup Profiles
isMinifyEnabled = true
baselineProfile {
dexLayoutOptimization = true
}
build.gradle Settings
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起動プロファイル Startup Profiles
@RunWith(AndroidJUnit4::class)
@LargeTest
class BaselineProfileGenerator {
@get:Rule
val rule = BaselineProfileRule()
@Test
fun generate() {
rule.collect(
packageName = InstrumentationRegistry.getArguments().getString("targetAppId")
?: throw Exception("targetAppId not passed as instrumentation runner arg"),
includeInStartupProfile = true
) {
Generator Settings
※ 起動フローでのみ使用すること
To be used only in the startup flow
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起動プロファイル Startup Profiles
@Test
fun generate() {
rule.collect(
packageName = InstrumentationRegistry
.getArguments()
.getString("targetAppId")
?: throw Exception("targetAppId not passed as instrumentation runner arg"),
includeInStartupProfile = true
) {
pressHome()
startActivityAndWait(Intent().apply {
setPackage(packageName)
setAction("com.example.app.NEWS_FEED")
})
}
}
Generator Settings
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起動プロファイル Startup Profiles
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プロファイル Profiles
@Test
fun startupCompilationNone() =
benchmark(CompilationMode.None())
@Test
fun startupCompilationBaselineProfiles() =
benchmark(CompilationMode.Partial(BaselineProfileMode.Require))
private fun benchmark(compilationMode: CompilationMode) {
rule.measureRepeated(
packageName = InstrumentationRegistry.getArguments().getString("targetAppId")
?: throw Exception("targetAppId not passed as instrumentation runner arg"),
metrics = listOf(StartupTimingMetric()),
compilationMode = compilationMode,
StartupBenchmarks
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プロファイル Profiles
劇的な改善にはボトルネック改善も必要
Dramatic improvement also requires bottleneck improvement
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パフォーマンスモニタリング
Performance Monitoring
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パフォーマンスモニタリング Performance Monitoring
Firebase Performance Monitoring
・起動時間やネットワークリクエストなどを自動測定
Automatic measurement of startup time and network requests
→ FirebasePerfProvider.onCreate 〜 first Activity.onResume
・アラートによるパフォーマンス低下の検知
Detection of performance degradation through alerts
→ 指定したパーセンタイル値の閾値を超える
Exceeds the specified percentile value threshold
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パフォーマンスモニタリング Performance Monitoring
plugins {
alias(libs.plugins.firebase.perf) apply false
{project}/build.gradle
dependencies {
implementation(platform(libs.firebase.bom))
implementation(libs.firebase.perf)
}
app/build.gradle
plugins {
alias(libs.plugins.firebase.perf)
…
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パフォーマンスモニタリング Performance Monitoring
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まとめ Summary
1 . アプリの起動時間とは What is application startup time?
- Cold Start, Warm Start, Hot Start
- TTID, TTFD
2 . パフォーマンス検査 Performance Inspection
- Macrobenchmark, CPU Profiler
3 . パフォーマンス向上 Performance Improvements
- App Startup, Baseline Profiles, Startup Profiles
4 . パフォーマンスモニタリング Performance Monitoring
- Firebase Performance Monitoring
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参照
● アプリの起動
● アプリのスタートアップ
● App Startupについて
● Android 向け Performance Monitoring を使ってみる
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参照
● パフォーマンス監視ツールの活用
● performance-samples
● いかにしてアプリの起動時間を改善するか
● Firebase Performance Monitoring
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ありがとうございました！
Thank you so much for your kind attention.