起動時間で差をつけろ！ アプリ起動パフォーマンス改善！

Transcript

1. 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
2. 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 2
3. 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 3
4. アプリの起動時間とは 
 What is application startup time? 4
5. 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 5
6. 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
 6
7. 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) 7
8. 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
 8
9. 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 9
10. ・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 10
11. 起動時間の指標　Startup time index 11
12. パフォーマンス検査 
 Performance Inspection 12
13. 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. 13
14. 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. 14
15. 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 15
16. 16 Macrobenchmark
17. 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 } } 17 Macrobenchmark
18. @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() } } 18 Macrobenchmark
19. 19 Macrobenchmark
20. 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 20
21. CPU Profiler 起動時間計測のための設定 
 Configuration for 
 startup time measurement 
 Tool Bar ↓ Run ↓ Edit Configurations 21
22. CPU Profiler app ↓ Profiling ↓ Check Start this recording on startup ↓ CPU activity Java/Kotlin Method Sample 22
23. 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. 23
24. CPU Profiler 24
25. CPU Profiler 25
26. パフォーマンス向上 
 Performance Improvements 26
27. 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 27
28. 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 28
29. 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... 29
30. App Startup <provider android:name="com.google.firebase.provider.FirebaseInitProvider" android:authorities="${applicationId}.firebaseinitprovider" android:directBootAware="true" android:exported="false" android:initOrder="100" /> 30
31. App Startup <provider android:name="com.google.firebase.provider.FirebaseInitProvider" android:authorities="${applicationId}.firebaseinitprovider" tools:node="remove" /> 自動初期化の無効化 Disable automatic initialization 31
32. App Startup dependencies { implementation "androidx.startup:startup-runtime:1.1.1" } build.gradle class ExampleInitializer : Initializer<Unit> { override fun create(context: Context) { // initialization process } override fun dependencies(): List<Class<out Initializer<*>>> { // No dependencies on other libraries. return emptyList() } } ExampleInitializer.kt 32
33. App Startup <provider android:name="androidx.startup.InitializationProvider" android:authorities="${applicationId}.androidx-startup" android:exported="false" tools:node="merge"> <meta-data android:name="com.example.HogeInitializer" android:value="androidx.startup" /> <meta-data android:name="com.example.FugaInitializer" android:value="androidx.startup" /> </provider> AndroidManifest.kt 33
34. 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) 34
35. ベースラインプロファイル Baseline Profiles 35
36. ベースラインプロファイル Baseline Profiles 36
37. 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() } } } 37
38. ベースラインプロファイル Baseline Profiles 38
39. 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 39
40. 起動プロファイル Startup Profiles isMinifyEnabled = true baselineProfile { dexLayoutOptimization = true } build.gradle Settings 40
41. 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 
 41
42. 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 42
43. 起動プロファイル Startup Profiles 43
44. 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 44
45. 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 45
46. パフォーマンスモニタリング 
 Performance Monitoring 46
47. 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
 47
48. 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) … 48
49. パフォーマンスモニタリング Performance Monitoring 49
50. 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 50
51. 参照
 • アプリの起動 <https://developer.android.com/topic/performance/vitals/launch-time?hl=j a>
 • アプリのスタートアップ
 <https://developer.android.com/topic/libraries/app-startup?hl=ja#startup-i nitialize>
 • App Startupについて
 <https://medium.com/@jmatsu.drm/app-startup-%E3%81%AB%E3%81%A4%E 3%81%84%E3%81%A6-b11cc31850de>
 • Android 向け Performance Monitoring を使ってみる
 <https://firebase.google.com/docs/perf-mon/get-started-android?hl=ja>
 51
52. 参照
 • パフォーマンス監視ツールの活用 <https://speakerdeck.com/recruitengineers/pahuomansujian-shi-turunohu o-yong>
 • performance-samples
 <https://github.com/android/performance-samples/tree/main>
 • いかにしてアプリの起動時間を改善するか
 <https://speakerdeck.com/haru067/ikanisiteapurifalseqi-dong-shi-jian-wo gai-shan-suruka>
 • Firebase Performance Monitoring
 <https://firebase.google.com/docs/perf-mon?hl=ja>
 52
53. ありがとうございました！ Thank you so much for your kind attention.