DroidKaigi_2022_LINEマンガAndroid メモリ改善

1. LINEマンガで9年運用したAndroidアプリのレガシーの問題としてOOMのメモリクラッシュ問題を真剣に向き合って解決した事例を紹介します。
2. AndroidのVMの発展過程の紹介とそのメモリ管理方法とGCの管理方法の変化を辿る。
3. 基本的なGC(Garbage collection)の考え方からAndroidのメモリ解析のための基礎知識を伝える。
4. 具体的なメモリ解析の方法を事例で紹介する。
5. メモリリークを防ぐため、メモリを改善するための注意点と実際の例を紹介する。
6. Google I/O 2022のLarge Screen重視でさらに重要になったConfiguration changeのメモリ対策

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Transcript

1. マンガアプリの メモリ改善と解析⽅法 © LINE Digital Frontier Corporation 2022/10/5 Sai.choko
2. • sai.choko • https://twitter.com/zhangho • 中国 -> ⽇本 -> 中国 -> ⽇本 • LINEマンガの開発
3. © LINE Digital Frontier Corporation
4. USER BASE ※2022年9⽉時点 MAU 作品数 取引額 作家数 WEBTOON Entertainment 最新実績 WEBTOON Entertainment が運営する代表的なサービスは 「LINEマンガ (⽇本)」「NAVER WEBTOON (韓国)」「WEBTOON (北南⽶･欧州)」「LINE WEBTOON (東南アジア)」など 8900 万 1000 億円 600 万⼈ 10 億
5. LINEマンガ メモリ問題の背景 © LINE Digital Frontier Corporation
6. レガシー 2013年からアプリを9年以上運⽤したアプリ Java…Kotlin化 AsyncTask…Coroutine アーキテクチャー…MVVMだったり メモリ問題…どこから着⼿すればいいのか︖
7. 現在、将来 画⾯回転 Large Screen: Tablet, foldable Google Play Media Experience Program (⼿数料30% -> 15%)
8. マンガViewerはメモリ⼤量消費 縦⻑画像 メイン 画⾯ マンガ Viewer Viewerでは⼗分なメモリを確保したい。
9. 本資料の⽬的 • Java/Androidメモリの基礎知識勉強 • メモリ解析ノウハウ共有 • Best practiceをまとめる
10. LINEマンガで Out of memoryが全体crashの⽐率40% -> 5% OOMが40% 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash OOM Crash OOM crash割合<5% 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash 他 Crash OOM Crash こちらはあくまでイメージ図であります。 メモリ改善
11. 解析⽅法 & tools • ログ • Java JVM基礎知識 • Android studio メモリprofiler • Android メモリ監視メソッド • Bitmap画像のメモリ計算⽅法
12. 12 Crashログ みなさん⼤好きなCrashログ: Crashログから検知 (Firebase Crashlytics、⾃社ログサービスなど) ログだけ頼ってメモリ問題を解決しようとしたが 根本的な解決には繋がらなかった。 いい点: 問題の箇所がすぐわかる 悪い点︓表⾯的な修正に終わる可能性がある、本質的な原因に辿り着かない
13. 13 解析⽅法 & tools: ログは最後の段階しか解析できない 量的変化 -> 質的変化 OutOfMemory
14. Java/Android メモリの基礎知識 © LINE Digital Frontier Corporation
15. • JVMのheapに注⽬ Javaメモリ管理⽅法
16. • StackからHeap objectへのReference(参照)ことは線を切ること Java stackとheap
17. • GC Object参照は⾊々絡んでいる。 • Depth: The shortest number of hops from any GC root to the selected instance. GC treeとdepth
18. GC treeとdepth https://www.youtube.com/watch?v=v4kCRZ_O4Lc
19. メモリサイズ https://www.youtube.com/watch?v=v4kCRZ_O4Lc
20. Two important JVM tuning points in the java world • Heap size • -Xms, -Xmx • android:largeHeap="true” • Garbage Collection(GC) • こちらはAndroid OSバージョンとともに進化 https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html - jvms-2.5 https://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/gc01/index.html Java memory tuning
21. • 特にAndroid 8.0でメモリ管理改善 • Compacting garbage collectorでfragment化したメモリをまとめる • Bitmapはjvm heapではなく、native heapに保存される https://source.android.com/devices/tech/dalvik Android Runtime (ART)
22. OOMの発⽣のデバイス
23. • Android 5,6,7で起こりやすい • RAM 2GB, 3GBで発⽣; 4GB以上は少ない • Android 8以上の端末ではOOMが少ない • ⽐較的にRAMが>=3GBのものが多いのでHeapサイズも⼤きい • Android 8以上ではNative heapにbitmapを保存 • Android 8ではConcurrent compacting garbage collectorなど メモリ回収処理が最適化されている LINEマンガ OOMの発⽣のデバイス統計
24. メモリ解析ツール © LINE Digital Frontier Corporation
25. 平坦な下がりグラフにも注意 – メモリGCできていない可能性。 Android studio Profiling – グラフ
26. ALLOCATIONS/NATIVE SIZE/SHALLOW SIZE/RETAINED SIZE / DEPTHの確認(GC ROOTからの距離) Android studio Profiling – グラフ
27. Android Studio profilerの詳しい使い⽅はこちら: https://www.youtube.com/watch?v=v4kCRZ_O4Lc https://developer.android.com/studio/profile/memory- profiler デモ
28. • どんなタイミングでOOM するかを可視化したい • totalFreeMemory が0だ とOOMが発⽣する • 要はVMのmax Memoryを 超えるとメモリが⾜りな いのでOOM https://stackoverflow.com/a/18375641 MemoryUtil
29. totalFreeMemoryで 残りのメモリを数値化したい private const val MEGA_BYTE = 1048576 // 1024 * 1024 @JvmStatic fun printCurrentApplicationVMMemory() { val runtimeVersion = System.getProperty("java.vm.version") val runtime = Runtime.getRuntime() val maxMemory = runtime.maxMemory() / MEGA_BYTE val freeMemory = runtime.freeMemory() / MEGA_BYTE val totalMemory = runtime.totalMemory() / MEGA_BYTE val totalFreeMemory = maxMemory - totalMemory + freeMemory Timber.d( "#Memory CurrentApplicationVMMemory(MB) %s, %s, %s, %s, %s", " totalFreeMemory: $totalFreeMemory", " runtimeVersion: $runtimeVersion", " maxMemory: $maxMemory", " freeMemory: $freeMemory", " totalMemory: $totalMemory", ) } MemoryUtil
30. https://square.github.io/leakcanary/ Leak canary メモリリークの監視ツール
31. 具体例 © LINE Digital Frontier Corporation
32. © LINE Digital Frontier Corporation ⼤きい画像はロードしない Do not load large images 画像サイズ調整
33. 33 🤔2048 x 1536のjpeg画像のファイルサイズが1MBぐらいなのにAndroid bitmapサイズは12MB になる。なぜ︖ • Bimap画像サイズ(memory) > Jpeg/PNG/webP(圧縮アルゴリズム)ファイルサイズ(dis k) Bitmap画像: ARGB_8888⽅式 (LINEマンガでは画像のクオリティを維持するためRGB_565を採 ⽤しない) で保存する場合のBitmapメモリサイズ(標準保存⽅式) Each pixel is stored on 4 bytes Bitmap image memory size = height x width x 4byte 例: 2048 x 1536 => 2048 x 1536 x 4 = 12582912bytes ≒ 12MB 1024 x 1600 => 1024 x 1600 x 4 = 65536000bytes ≒ 6.8MB 512 x 384 => 512 x 384 x 4 = 786432bytes ≒ 0.75MB • OutOfMemory: Faild to allocate 12582912bytes…の場合は驚かないでください。12MB/4=3MBより ⼩さいファイルサイズ(普段は1MBぐらい)の画像かもしれません。 • 質問: 最新のWebPフォーマットの画像だったらBitmapメモリサイズが⼩さくなる︖ Bitmap画像のメモリサイズ計算⽅法
34. • Picasso .resize(600, 200) • Glideのは基本的にImageViewのサイズを⾃動判別できるが必要に応じ て.override(targetWidth, targetHeight)、 CustomTarget<Drawable>(targetImageWidth, targetImageHeight)でサ イズを設定 画像ライブラリー使う場合: オリジナル画像をロードしない ImageView ImageView サーバーから必要以上に⼤きい画像が送られる場合がありませんか？ ImageView サイズ取得
35. • Bitmapを直接弄る時にメモリにロードする時のサイズを調整: • 画像のロードサイズを画⾯サイズに合わせる • option.inSampleSize = 2 // 2の倍数 • https://developer.android.com/topic/performance/graphics/load -bitmap 画像サイズ⼿動調整: inSampleSize
36. 画像分割ロード 問題 • 縦⻑い画像のままだと⼆つの問題が発⽣する • GL_MAX_TEXTURE_SIZEとかCanvas: trying to draw too large で古い端末では描画できない可能性がある • RecyclerViewで画⾯に表⽰されていない部分がrecyclerできない 解決⽅法 • meta dataを参考に事前に分割する適切なサイズを計算する • Android 8.0以下: BitmapRegionDecoderで分割読み込み 、 読み込みスピードを犠牲 • Android 8.0以上: オリジナルBitmap読み込んでからsub bitmapに分割して表⽰、 読み込みスピード優先
37. ⼀気に多い画像をロードしない Don't load too many images at once 画像ロード量調整
38. マンガViewer、メモリSpike問題
39. • fast scrollで画⾯上に表⽰する必要のない 画像はロードのcallbackが来たら処理しない • NO_POSITIONのholderの画像はもうロードする必要がない。 public void onBitmapLoaded(Bitmap bitmap, … int requestPosition) { …. int adapterPosition = holder. getAbsoluteAdapterPosition(); // check whether it is valid position. // - avoid calling unnecessary logic such as createBitmap. // - this also fix when fast scroll wrong position bitmap set. if (adapterPosition == RecyclerView.NO_POSITION || requestPosition != adapterPosition) { return; } …. Create bitmap … Viewer: RecyclerViewのfast scroll対応 NO_POSITION … … NO_POSITION
40. • low end deviceʼs recyclerview cache limit Viewer: RecyclerViewのviewcache制限
41. 無駄なメモリ参照を無くそう もしくは 範囲を狭める Remove useless memory references OR Narrow the scope メモリ参照をなくす
42. • Memcacheがずっとメモリを占⽤しているのを防ぎましょう。 • Picasso⼿動でclearする必要あります。しないとmemcacheで15%のheapメ モリが使えなくなります => Picasso.cache.clear() • Glideなどはactivity/viewなどのcontextにより⾃動メモリ解放しているらしい が必要に応じてclearしておく => Glide.get(context).clearMemory() Memcache: Strong referenceが必要ないときにclearする
43. • addObserver/removeObserve • addListener/removeListener など….. メモリリークはこの系でよく発⽣します。 * 最近のLifecycler系のaddObserverとかはremoveObserverしなくても参照を残さないらしいで す。 参照: addXXXXしたものは必ずremoveXXXX
44. private var binding: xxxxBinding? = null …. override fun onDestroyView() { super.onDestroyView() binding = null } 参照: Release Binding/Adapter
45. • Adapter release when onDestroy • or not use field adapter, just cast for use adapter = null or recyclerView.setAdapter(null); (adapter as xxxxAdapter).get….. 参照: Release Adapter
46. class xxxxFragment { private val myView: View? = null // Bad practice private val myDialogFragment MyDialogFragment? = null // Bad practice } • Filedに保持しない、必要な時はbinding/findFragmentByTag/byId で参照できる 参照: view/dialogを保持しない
47. • Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(…..). // Bad practice • 実際画像バナー⾃動横scrollでこれを使って無限ループで⾃⼰参照しているところがあ りました。バナー画像は⼤きいですからメモリリークされてメモリにずっと残っていま した。 • rootView.postDelayed(…..) // Good practice • Runnableのstop処理を⾃前で書いてもいいですがこの場合viewのpost/postDelayed が適切 • Viewに紐ついてPostDelayedするとattatch状態もちゃんとチェックしてくれます。 View.java 参照: 遅延処理はViewのpostDelayedを使う
48. 広告 sdkなどの実装が悪くでメモリリークが発⽣する可能性 Third party sdk にも注意を払おう
49. https://pszklarska.medium.com/catch-leak-if-you-can-608a99537d8a https://proandroiddev.com/everything-you-need-to-know-about- memory-leaks-in-android-d7a59faaf46a 役に⽴つメモリ関連基礎知識
50. • Flyweight or factory method で⼤きいobjectを使い回す • https://refactoring.guru/design-patterns/flyweight • Singletonもしくはfactory methodでobjectを⼀元管理 おまけ: デザインパターン
51. • Google I/O 2022でもLarge screen(tablet/foldable)が話題 • Large screen対応アプリはGoogle playの該当デバイス種類検索ラン キング上位に現れるなど優遇される • Play Media Experience Programに申請して対応すると⼿数料 が30% -> 15%になります。 • ConfigutationChange/rotationなどで発⽣する可能性が⾼いメモリ リークなど問題ないか解析が必要になっています • LINEマンガは既にLarge Screen対応済み おまけ: Google large screen対応
52. THANK YOU ! Sai.choko © LINE Digital Frontier Corporation