ภาพรวมของโปรไฟล์พื้นฐาน

Baseline Profiles ช่วยปรับปรุงความเร็วในการเรียกใช้โค้ดประมาณ 30% ตั้งแต่การเปิดตัวครั้งแรก โดยหลีกเลี่ยงขั้นตอนการตีความและการคอมไพล์แบบทันที (JIT) สำหรับเส้นทางโค้ดที่รวมไว้

การจัดส่ง Baseline Profile ในแอปหรือไลบรารีจะช่วยให้ Android Runtime (ART) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางโค้ดที่ระบุผ่านการคอมไพล์ Ahead-of-Time (AOT) ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับผู้ใช้ใหม่ทุกคนและการอัปเดตแอปทุกครั้ง การเพิ่มประสิทธิภาพตามโปรไฟล์ (PGO) นี้ช่วยให้แอปเพิ่มประสิทธิภาพการเริ่มต้น ลดความหน่วงของการโต้ตอบ และปรับปรุงประสิทธิภาพรันไทม์โดยรวมสำหรับผู้ใช้ตั้งแต่การเปิดตัวครั้งแรก

การเพิ่มประสิทธิภาพเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อการปรับปรุงเมตริกทางธุรกิจ เช่น การคงผู้ใช้ไว้ ธุรกรรม และการให้คะแนน คุณอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่ ประสิทธิภาพส่งผลต่อเมตริกทางธุรกิจได้ในเรื่องราวจาก Josh, Lyft, TikTok และ Zomato

ประโยชน์ของโปรไฟล์พื้นฐาน

Baseline Profile ช่วยให้คอมไพล์โค้ดล่วงหน้าในการโต้ตอบที่สำคัญของผู้ใช้ได้ เช่น การเริ่มต้นแอป การไปยังส่วนต่างๆ ระหว่างหน้าจอ หรือการเลื่อนดูเนื้อหา ซึ่งจะทำให้การทำงานราบรื่นขึ้นตั้งแต่ครั้งแรกที่เรียกใช้ การเพิ่มความเร็วและ การตอบสนองของแอปโดยใช้โปรไฟล์พื้นฐานจะช่วยให้มีผู้ใช้ที่ใช้งานอยู่รายวันมากขึ้น และอัตราการกลับมาเข้าชมเฉลี่ยสูงขึ้น

Baseline Profile ช่วยแนะแนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพนอกเหนือจากการเริ่มต้นแอปด้วยการโต้ตอบของผู้ใช้ทั่วไป ซึ่งจะช่วยปรับปรุงเวลาทำงานของแอปตั้งแต่การเปิดตัวครั้งแรก การคอมไพล์ AOT ที่มีคำแนะนำไม่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ของผู้ใช้ และสามารถทำได้ 1 ครั้งต่อรุ่นในเครื่องพัฒนาแทนที่จะเป็นอุปกรณ์เคลื่อนที่ การเผยแพร่รุ่นที่มี Baseline Profile จะช่วยให้การเพิ่มประสิทธิภาพแอปพร้อมใช้งานได้เร็วกว่าการใช้Cloud Profile เพียงอย่างเดียวมาก

เมื่อไม่ได้ใช้ Baseline Profile โค้ดแอปทั้งหมดจะได้รับการคอมไพล์ JIT ในหน่วยความจำ หลังจากได้รับการตีความ หรือเขียนลงในไฟล์ odex ในเบื้องหลังเมื่อ อุปกรณ์ไม่ได้ใช้งาน หลังจากติดตั้งหรืออัปเดตแอป ผู้ใช้จะได้รับประสบการณ์ที่ด้อยกว่า ตั้งแต่ครั้งแรกที่เรียกใช้จนกว่าจะมีการเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางโค้ดใหม่ แอปจำนวนมากวัดการเพิ่มประสิทธิภาพได้ประมาณ 30% หลังจากเพิ่มประสิทธิภาพแล้ว

โปรไฟล์สตาร์ทอัพ

โปรไฟล์การเริ่มต้นทำงานคล้ายกับโปรไฟล์พื้นฐาน แต่ใช้ในเวลาคอมไพล์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเลย์เอาต์ DEX ให้เวลาเริ่มต้นทำงานเร็วขึ้น แทนที่จะใช้สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพในอุปกรณ์ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างโปรไฟล์การเริ่มต้นกับโปรไฟล์พื้นฐานได้ที่เปรียบเทียบโปรไฟล์พื้นฐานกับโปรไฟล์การเริ่มต้น ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพเลย์เอาต์ DEX ได้ที่การเพิ่มประสิทธิภาพเลย์เอาต์ DEX และโปรไฟล์การเริ่มต้น

เริ่มต้นใช้งาน

หากต้องการเริ่มเพิ่มประสิทธิภาพในแอปที่มีอยู่ ให้ดูสร้างโปรไฟล์พื้นฐาน

บิลด์โปรไฟล์เทียบกับบิลด์ที่เผยแพร่

คุณต้องเข้าใจความแตกต่างในการกำหนดค่าบิลด์ที่จำเป็น เมื่อสร้างไฟล์โปรไฟล์พื้นฐานและโปรไฟล์เริ่มต้น (เช่น baseline-prof.txt และ startup-prof.txt) กับเมื่อสร้าง APK เวอร์ชันที่เผยแพร่สุดท้ายที่ใช้โปรไฟล์เหล่านี้

เมื่อสร้างไฟล์โปรไฟล์ (เช่น benchmark)

หากต้องการให้กฎของโปรไฟล์ที่สร้างขึ้นตรงกับลายเซ็นของเมธอดในโค้ดอย่างถูกต้อง คุณต้องปิดการปกปิดโค้ดและการเพิ่มประสิทธิภาพ (R8) สำหรับตัวแปรบิลด์ ที่ใช้ในการสร้างโปรไฟล์ ตัวแปรนี้ต้องแตกต่างจากตัวแปรบิลด์รุ่นที่เผยแพร่ ซึ่งมีการเปิดใช้การสร้างความสับสนและการเพิ่มประสิทธิภาพ คุณทำได้โดยการตั้งค่า isMinifyEnabled = false สำหรับตัวแปรบิลด์การสร้างโปรไฟล์ หากไม่ได้ใช้ปลั๊กอิน Gradle ของ Baseline Profile คุณควรตรวจสอบว่าได้ใช้ -dontobfuscate และ -dontoptimize แล้ว ปลั๊กอิน Gradle ของ Baseline Profile จะจัดการการกำหนดค่านี้ให้คุณโดยอัตโนมัติ

เมื่อสร้าง APK รุ่นสุดท้าย

บิลด์รุ่นของคุณควรมี isMinifyEnabled = true เสมอเพื่อรับประโยชน์จาก การปรับให้ยากต่อการอ่าน การลดขนาด และการเพิ่มประสิทธิภาพ R8 จะเขียนกฎใหม่โดยอัตโนมัติ จากไฟล์โปรไฟล์ที่ไม่ได้สับสนเพื่อให้ตรงกับโค้ดที่สับสนและเพิ่มประสิทธิภาพแล้ว ใน APK ของรุ่นที่เผยแพร่ หากต้องการให้การเพิ่มประสิทธิภาพเลย์เอาต์ DEX (ขับเคลื่อนโดยโปรไฟล์ Startup) มีประสิทธิภาพ แอปที่เผยแพร่ต้อง มีการปกปิดโค้ดและใช้ R8 โดยเปิดใช้การเพิ่มประสิทธิภาพทั้งหมด

เวอร์ชันเสถียรขั้นต่ำที่แนะนำ

ห่วงโซ่การอ้างอิงมีเวอร์ชันการเผยแพร่ที่เสถียรและเวอร์ชันที่กำลังพัฒนา หากต้องการ สร้างและติดตั้ง Baseline Profile ให้ใช้ปลั๊กอิน Android Gradle, ไลบรารี Macrobenchmark และ Profile Installer เวอร์ชันที่รองรับต่อไปนี้หรือสูงกว่า การขึ้นต่อกันเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ในเวลาที่ต่างกันและทำงานร่วมกันเป็น เครื่องมือเพื่อเปิดใช้ Baseline Profile ที่เหมาะสม

• ปลั๊กอิน Android Gradle: com.android.tools.build:8.0.0
• ไลบรารี Macrobenchmark androidx.benchmark:benchmark-macro-junit4:1.4.1
• โปรแกรมติดตั้งโปรไฟล์ androidx.profileinstaller:profileinstaller:1.4.1

เราขอแนะนำให้ใช้ AGP เวอร์ชันล่าสุดเพื่อสร้างและจัดการ Baseline Profiles ฟังก์ชันการทำงานหลักๆ ที่มาพร้อมกับ AGP เวอร์ชันต่างๆ มีดังนี้

การตั้งค่าแหล่งที่มาของโปรไฟล์ที่คำนึงถึงตัวแปร

การใช้ปลั๊กอิน Android Gradle (AGP) เวอร์ชัน 8.0 สำหรับแอปพลิเคชันและ AGP เวอร์ชัน 8.3 สำหรับไลบรารีจะช่วยให้คุณวางกฎ Baseline Profile ไว้ในไดเรกทอรีชุดแหล่งที่มาเฉพาะได้ ซึ่งจะช่วยให้คุณไม่ต้องยึดติดกับข้อจำกัดของเส้นทางเดียวที่ตายตัว (เช่น src/main/baseline-prof.txt) และใช้ไฟล์หลายไฟล์ได้

ซึ่งจะช่วยให้รองรับตัวแปรได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้คุณกำหนด Baseline Profile ที่แตกต่างกันซึ่งปรับให้เหมาะกับรุ่นและประเภทการสร้างที่เฉพาะเจาะจงได้ (เช่น ใช้ไดเรกทอรีอย่าง src/variant/baselineProfiles/) ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่า กฎการเพิ่มประสิทธิภาพจะได้รับการปรับใช้อย่างแม่นยำสำหรับแอปพลิเคชันหรือไบนารีของไลบรารีแต่ละรายการ

ตัวอย่างการสร้างโปรไฟล์

ต่อไปนี้คือตัวอย่างคลาสในการสร้าง Baseline Profile สำหรับการเริ่มต้นแอป รวมถึงเหตุการณ์การนำทางและการเลื่อนหลายรายการโดยใช้ไลบรารี Macrobenchmark ที่แนะนำ

class BaselineProfileGenerator {
    @get:Rule
    val baselineProfileRule = BaselineProfileRule()

    @Test
    fun appStartupAndUserJourneys() {
        baselineProfileRule.collect(packageName = PACKAGE_NAME) {
            uiAutomator {
                // App startup journey.
                startApp(PACKAGE_NAME)

                // Find and click elements using the new DSL
                onElement { textAsString() == "COMPOSE LAZYLIST" }.click()
                onElement { viewIdResourceName == "myLazyColumn" }.also {
                    it.fling(Direction.DOWN)
                    it.fling(Direction.UP)
                }
                pressBack()
            }
        }
    }
}

ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ไลบรารี UI Automator เพื่อทำให้เส้นทางของผู้ใช้เป็นแบบอัตโนมัติได้ที่เขียนการทดสอบอัตโนมัติด้วย UI Automator

คุณดูโค้ดนี้ในบริบททั้งหมดและรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในส่วนตัวอย่างประสิทธิภาพใน GitHub

ข้อมูลที่ต้องระบุ

เมื่อใช้ Baseline Profile ในแอป คุณจะรวมโค้ดการเริ่มต้นแอปและ การโต้ตอบของผู้ใช้ทั่วไป เช่น การไปยังส่วนต่างๆ ระหว่างหน้าจอหรือการเลื่อน ได้ นอกจากนี้ คุณยังรวบรวมโฟลว์ทั้งหมด เช่น การลงทะเบียน การเข้าสู่ระบบ หรือการชำระเงิน ได้ด้วย เส้นทางของผู้ใช้ที่คุณถือว่ามีความสําคัญจะได้รับประโยชน์จากโปรไฟล์พื้นฐานด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพรันไทม์

หากคุณกำลังทดสอบแนวทางต่างๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ให้พิจารณารวมโปรไฟล์พื้นฐานสำหรับทั้ง 2 กลุ่มของการทดสอบ การทำเช่นนี้จะช่วยให้คุณตีความผลลัพธ์ได้ง่ายขึ้นโดยทำให้มั่นใจว่าผู้ใช้ทั้งหมดจะเรียกใช้โค้ดที่คอมไพล์แล้วอย่างสม่ำเสมอ

ไลบรารีสามารถจัดเตรียม Baseline Profile ของตนเองและจัดส่งพร้อมกับรุ่นต่างๆ เพื่อ ปรับปรุงประสิทธิภาพของแอป เช่น ดูส่วนการใช้ Baseline Profile ใน ประสิทธิภาพของ Jetpack Compose

วิธีการทำงานของโปรไฟล์พื้นฐาน

ขณะพัฒนาแอปหรือไลบรารี ให้พิจารณากําหนดโปรไฟล์พื้นฐานเพื่อครอบคลุมการโต้ตอบของผู้ใช้ทั่วไปที่เวลาในการแสดงผลหรือเวลาในการตอบสนองมีความสําคัญ วิธีการทำงานมีดังนี้

1. ระบบจะสร้างกฎโปรไฟล์ที่มนุษย์อ่านได้สำหรับแอปของคุณและคอมไพล์เป็นรูปแบบไบนารีในแอป คุณสามารถดูกฎเหล่านี้ได้ใน assets/dexopt/baseline.prof จากนั้นคุณจะอัปโหลด Android App Bundle (AAB) ไปยัง Google Play ได้ตามปกติ

2. Google Play จะประมวลผลโปรไฟล์และจัดส่งให้ผู้ใช้โดยตรงพร้อมกับ APK ในระหว่างการติดตั้ง ART จะทำการคอมไพล์ AOT ของเมธอดใน โปรไฟล์ ซึ่งจะทำให้เมธอดเหล่านั้นทำงานได้เร็วขึ้น หากโปรไฟล์มีเมธอดที่ใช้ในการเปิดแอปหรือระหว่างการแสดงผลเฟรม ผู้ใช้อาจได้รับประสบการณ์การเปิดแอปที่เร็วขึ้นและลดอาการกระตุก

3. โฟลว์นี้จะทำงานร่วมกับการรวบรวมโปรไฟล์ระบบคลาวด์เพื่อปรับแต่งประสิทธิภาพตามการใช้งานแอปจริงเมื่อเวลาผ่านไป

เปรียบเทียบโปรไฟล์พื้นฐานกับโปรไฟล์สตาร์ทอัป

คุณใช้ปลั๊กอิน Gradle ของ Baseline Profile เพื่อกำหนดและสร้างไฟล์โปรไฟล์ ปลั๊กอินนี้จะเชื่อมต่อกับกระบวนการสร้าง และ AGP จะคอมไพล์กฎโปรไฟล์ที่มนุษย์อ่านได้เหล่านี้ เป็นรูปแบบไบนารีที่แพ็กเป็น baseline.prof ภายใน APK หรือ AAB ซึ่ง ART สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการคอมไพล์ในอุปกรณ์ โดยมีเงื่อนไขว่าต้องมีขนาดเล็กกว่า 1.5 MB

โดยปกติแล้วไฟล์โปรไฟล์ที่สร้างขึ้นเหล่านี้จะมีชื่อว่า startup-prof.txt และ baseline-prof.txt แม้ว่าเนื้อหาของทั้ง 2 ส่วนอาจดูคล้ายกันในบางครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณมุ่งเน้นที่สตาร์ทอัพเป็นหลัก แต่ทั้ง 2 ส่วนมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน และส่งผลต่อประสิทธิภาพในระยะต่างๆ

โปรไฟล์พื้นฐาน

ไฟล์ Baseline Profile มีชุดกฎที่ครอบคลุมซึ่ง Android Runtime (ART) ใช้เพื่อคอมไพล์เส้นทางโค้ดที่ใช้บ่อยล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของแอปได้มากกว่าแค่ตอนเริ่มต้น

โดยทั่วไปแล้วไฟล์โปรไฟล์พื้นฐานจะเป็นซูเปอร์เซ็ตของกฎที่พบในโปรไฟล์เริ่มต้น ไฟล์นี้มีกฎทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการเริ่มต้นแอป (สร้างผ่านbaselineProfile งาน Gradle) พร้อมด้วย โปรไฟล์เพิ่มเติมสำหรับการเดินทางของผู้ใช้ที่สำคัญอื่นๆ เช่น การเลื่อน และการไปยังส่วนต่างๆ ของหน้าจอ

กฎเพิ่มเติมที่ไม่ใช่กฎเริ่มต้นเหล่านี้จะสร้างขึ้นโดยไม่คำนึงถึงค่าของ includeInStartupProfileฟิลด์การกำหนดค่า

โปรไฟล์สตาร์ทอัพ

ไฟล์โปรไฟล์การเริ่มต้นระบบมีกฎที่เพิ่มประสิทธิภาพมาให้เหมาะกับเส้นทางการเริ่มต้นระบบของแอปโดยเฉพาะ ในระหว่างการคอมไพล์ D8 จะแปลงไบต์โค้ด Java เป็นรูปแบบ DEX จากนั้น R8 จะใช้ไฟล์นี้เพื่อกำหนดเลย์เอาต์ของไฟล์ DEX เพื่อให้มั่นใจว่า โค้ดเริ่มต้นที่สำคัญจะอยู่ในไฟล์ DEX หลักเพื่อให้ดำเนินการได้เร็วขึ้น โดยทั่วไป คุณควรตั้งค่า includeInStartupProfile เป็น true เฉพาะใน สถานการณ์การทดสอบที่จำเป็นต่อการแสดงผลครั้งแรกของแอป ดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่สร้างโปรไฟล์สตาร์ทอัพ

โปรไฟล์ Cloud

โปรไฟล์ในระบบคลาวด์เป็น PGO อีกรูปแบบหนึ่งที่ Google Play Store รวบรวมและเผยแพร่เพื่อการคอมไพล์เวลาติดตั้ง พร้อมกับโปรไฟล์พื้นฐาน

แม้ว่าโปรไฟล์ในระบบคลาวด์จะขับเคลื่อนโดยการโต้ตอบของผู้ใช้จริงกับแอป แต่ระบบจะใช้เวลาหลายชั่วโมงถึงหลายวันหลังจากอัปเดตในการเผยแพร่ ซึ่งจำกัด ความพร้อมใช้งาน จนกว่าจะมีการกระจายโปรไฟล์อย่างเต็มรูปแบบ ประสิทธิภาพของแอป จะต่ำกว่าที่ควรจะเป็นสำหรับผู้ใช้แอปใหม่หรือแอปที่อัปเดต นอกจากนี้ Cloud Profiles ยังรองรับเฉพาะอุปกรณ์ Android ที่ใช้ Android 9 (API ระดับ 28) ขึ้นไป และปรับขนาดได้ดีเฉพาะกับแอปที่มีฐานผู้ใช้ขนาดใหญ่เพียงพอ

ลักษณะการทำงานของการคอมไพล์ใน Android เวอร์ชันต่างๆ

เวอร์ชันแพลตฟอร์ม Android ใช้แนวทางการคอมไพล์แอปที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละแนวทางมี การแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน โปรไฟล์พื้นฐานปรับปรุงวิธีการรวบรวมข้อมูลก่อนหน้าด้วยการจัดทำโปรไฟล์สำหรับการติดตั้งทั้งหมด

ปัญหาที่ทราบ

ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้น หรือปัญหาที่อยู่ระหว่างการพัฒนาวิธีแก้ไขเบื้องต้นมีดังนี้

• การสร้าง Baseline Profile อาจล้มเหลวเนื่องจากการตั้งค่าสิทธิ์ในอุปกรณ์บางรุ่น รวมถึงอุปกรณ์ OnePlus หากต้องการหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ให้ปิดตัวเลือกปิดใช้การตรวจสอบสิทธิ์ในการตั้งค่าตัวเลือกสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์

• อุปกรณ์ Firebase Test Lab ไม่รองรับการสร้าง Baseline Profile รวมถึงอุปกรณ์ Test Lab ที่จัดการโดย Gradle (ปัญหา #285187547)

• หากต้องการจัดเตรียม Baseline Profile สำหรับไลบรารีให้สำเร็จ ให้ใช้ ปลั๊กอิน Baseline Profile Gradle 1.2.3 หรือ AGP 8.3 เป็นอย่างน้อย (ปัญหา #313992099)

• หากคุณสร้างโปรไฟล์พื้นฐานด้วยคำสั่ง ./gradlew app:generateBaselineProfile ระบบจะเรียกใช้การเปรียบเทียบในโมดูลทดสอบ ด้วย และจะทิ้งผลลัพธ์ หากเกิดกรณีนี้ คุณจะสร้างได้ เฉพาะ Baseline Profiles โดยเรียกใช้คำสั่งที่มี -P android.testInstrumentationRunnerArguments.androidx.benchmark.enabledRules=BaselineProfile ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วใน AGP 8.2

• คำสั่งในการสร้างโปรไฟล์พื้นฐานสำหรับบิลด์ทุกประเภท - ./gradlew app:generateBaselineProfile - จะสร้างโปรไฟล์พื้นฐานสำหรับ ประเภทบิลด์ที่เผยแพร่เท่านั้น ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วใน AGP 8.1

• ช่องทางการเผยแพร่แอปที่ไม่ใช่ Google Play Store อาจไม่รองรับการใช้ Baseline Profile ในการติดตั้ง ผู้ใช้แอปที่ติดตั้งผ่านช่องทางเหล่านี้จะไม่เห็นสิทธิประโยชน์จนกว่า dexopt ในเบื้องหลังจะทำงาน ซึ่งอาจใช้เวลาข้ามคืน

• การแชร์แอปภายในของ Play Store ไม่รองรับ Baseline Profile แต่แทร็กการทดสอบภายใน รองรับ

• การเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ในอุปกรณ์บางรุ่น เช่น อุปกรณ์ Huawei อาจรบกวน การติดตั้งโปรไฟล์ หากต้องการให้มั่นใจว่าโปรไฟล์ได้รับการติดตั้งอย่างมีประสิทธิภาพ ให้ปิดการเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ในอุปกรณ์เปรียบเทียบ

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• การเพิ่มประสิทธิภาพเลย์เอาต์ DEX และโปรไฟล์การเริ่มต้น
• ปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปด้วยโปรไฟล์พื้นฐาน