ベースライン プロファイルの概要

ベースライン プロファイルを使用すると、含まれるコードパスに対して解釈とジャストインタイム（JIT）コンパイルの手順を行う必要がなくなるため、初回起動からのコード実行速度が約 30% 向上します。

ベースライン プロファイルとともにアプリやライブラリをリリースすることで、Android ランタイム（ART）は、事前（AOT）コンパイルによって、指定されるコードパスを最適化し、すべての新規ユーザー、すべてのアプリ アップデートでパフォーマンスを改善できます。このプロファイルに基づく最適化（PGO）を行うと、起動の最適化、インタラクション ジャンクの削減、エンドユーザーの全体的なランタイム パフォーマンスの向上がアプリの初回起動時から可能になります。

こうしたパフォーマンスの向上は、ユーザー維持率、トランザクション、評価などのビジネス指標の改善に直接つながります。パフォーマンスがビジネス指標に及ぼす影響については、Josh、Lyft、TikTok、Zomato の事例をご覧ください。

ベースライン プロファイルのメリット

ベースライン プロファイルを使用すると、ユーザーの操作（アプリの起動、画面間の移動、コンテンツのスクロールなど）がすべて、初回の実行時からスムーズに行えるようになります。ベースライン プロファイルでアプリの速度と応答性を高めることで、1 日のアクティブ ユーザー数が増加し、平均リピーター率が向上します。

ベースライン プロファイルは、アプリの最初の起動からアプリのランタイムを改善する一般的なユーザー インタラクションを提供して、アプリの起動以外も含めて最適化する際の指針となります。指針に沿った AOT コンパイルは、ユーザーのデバイスに依存せず、モバイル デバイスではなく開発マシンでリリースごとに 1 回実行できます。ベースライン プロファイルとともにアプリをリリースすることで、Cloud プロファイルのみを使用する場合よりもはるかに速く、最適化されたアプリを利用できるようになります。

ベースライン プロファイルを使用しない場合、すべてのアプリコードは解釈後にメモリ内で JIT コンパイルされるか、デバイスがアイドル状態のときにバックグラウンドで odex ファイルに書き込まれます。アプリをインストールまたは更新した後、初回の実行時から新しいコードパスが最適化されるまで、ユーザーは最適なパフォーマンスが得られません。多くのアプリで、最適化後にパフォーマンスが約 30% 向上することがわかっています。

起動プロファイル

起動プロファイルはベースライン プロファイルと類似していますが、デバイス上の最適化のためではなく、コンパイル時に使用される点が異なります。起動プロファイルは、DEX ファイルのレイアウトを最適化して起動時間を短縮するために使用されます。起動プロファイルで識別されたコードはプライマリ classes.dex ファイルに配置され、その他のコードは個別の DEX ファイルに配置されます。これにより、アプリ起動時のページ フォールトの発生数が減少し、起動時間が短縮されます。起動プロファイルと DEX レイアウトの最適化によってアプリの起動時間を短縮する方法について詳しくは、DEX レイアウトの最適化と起動プロファイルをご覧ください。

始める

既存のアプリでパフォーマンスの最適化を行うには、ベースライン プロファイルの作成をご覧ください。

推奨される最小限の安定版

依存関係チェーンでは、安定版リリース バージョンと開発リリース バージョンが提供されます。ベースライン プロファイルを生成してインストールするには、Android Gradle プラグイン、Macrobenchmark ライブラリ、プロファイル インストーラの下記の対応バージョン以上を使用してください。これらの依存関係は異なるタイミングで必要になり、最適なベースライン プロファイルを実現するツールチェーンとして連携して機能します。

• Android Gradle プラグイン: com.android.tools.build:8.0.0
• Macrobenchmark ライブラリ: androidx.benchmark:benchmark-macro-junit4:1.3.3
• プロファイル インストーラ: androidx.profileinstaller:profileinstaller:1.4.1

ベースライン プロファイルの作成と管理には、最新バージョンの AGP を使用することをおすすめします。AGP のバージョン別の主な機能は次のとおりです。

プロファイル生成の例

アプリ起動用のベースライン プロファイルに加えて、推奨される Macrobenchmark ライブラリを使用したナビゲーション イベントおよびスクロール イベントを作成するクラスの例を以下に示します。

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

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

            device.findObject(By.text("COMPOSE LAZYLIST")).clickAndWait(Until.newWindow(), 1_000)
            device.findObject(By.res("myLazyColumn")).also {
                it.fling(Direction.DOWN)
                it.fling(Direction.UP)
            }
            device.pressBack()
        }
    }
}

このコードは GitHub のパフォーマンス サンプルに含まれており、コンテキストの全体および詳細情報と合わせて確認できます。

追加すべき要素

アプリでベースライン プロファイルを使用する場合、アプリの起動コードと、画面間のナビゲーションやスクロールなどの一般的なユーザー操作を含めることができます。登録、ログイン、支払いなどのフロー全体を収集することも可能です。重要と判断したユーザー ジャーニーについては、ベースライン プロファイルを利用することで、ランタイム パフォーマンスを改善できます。

パフォーマンスを改善するさまざまな方法をテストしている場合は、両方のテスト群にベースライン プロファイルを含めることを検討してください。両方に含めることにより、コンパイル済みのコードをすべてのユーザーが同様に実行するようになり、結果を解釈しやすくなります。

ライブラリが提供する独自のベースライン プロファイルをリリースの際に配布することで、アプリのパフォーマンスを改善できます。たとえば、Jetpack Compose のパフォーマンスについてのページで「ベースライン プロファイルを使用する」セクションをご覧ください。

ベースライン プロファイルの仕組み

アプリやライブラリの開発でベースライン プロファイルを定義する際は、レンダリング時間やレイテンシが重要となる一般的なユーザー操作がカバーされるようにしてください。 仕組みは次のとおりです。

1. 人間が判読できる形式でプロファイル ルールがアプリ用に生成され、アプリ内でバイナリ形式にコンパイルされます（assets/dexopt/baseline.prof にあります）。その後、AAB を通常どおり Google Play にアップロードできます。

2. Google Play がプロフィールを処理し、APK とともにユーザーに直接リリースします。インストール時に、ART はプロファイル内のメソッドを AOT コンパイルします。これにより、メソッドの実行速度が向上します。アプリの起動時やフレーム レンダリング時に使用されるメソッドがプロファイルに含まれていれば、起動時間が短くなったり、ジャンクが減ったりする可能性があります。

3. このフローはクラウド プロファイルの集約と連携し、時間の経過とともに、アプリの実際の使用に基づいてパフォーマンスを微調整します。

クラウド プロファイル

クラウド プロファイルでは、追加の形式の PGO がベースライン プロファイルとともに提供されます。PGO は Google Play ストアで集約され、インストール時のコンパイル用に配布されます。

クラウド プロファイルは実際のユーザーによるアプリの操作によって機能しますが、更新が配信されるまで数時間から数日かかるため、可用性が制限されます。プロファイルが完全に配信されるまで、新しいアプリまたは更新されたアプリのユーザーは、アプリを最適なパフォーマンスで利用できません。また、クラウド プロファイルは、Android 9（API レベル 28）以上を搭載した Android デバイスのみに対応しており、ユーザーが一定数以上いるアプリにのみ適しています。

Android バージョン間のコンパイル動作

Android プラットフォームの各バージョンでは、さまざまなアプリのコンパイル方法が採用されており、それぞれの方法にパフォーマンス面でのトレードオフがあります。ベースライン プロファイルは、すべてのインストールにプロファイルを提供することで、以前のコンパイル方法を改善します。

既知の問題

考えられる問題と解決策、回避策を開発中の問題は次のとおりです。

• OnePlus デバイスなど、一部のデバイスで権限の設定が原因で、ベースライン プロファイルの生成が失敗することがあります。この問題を回避するには、[開発者向けオプション] の設定で [権限モニタリングの無効化] オプションをオフにします。

• ベースライン プロファイルの生成は、Gradle で管理されている Test Lab デバイスを含む Firebase Test Lab デバイスではサポートされていません（問題 #285187547）。

• ライブラリにベースライン プロファイルを適切に提供するには、少なくともベースライン プロファイル Gradle プラグイン 1.2.3 または AGP 8.3 を使用してください（問題 #313992099）。

• ./gradlew app:generateBaselineProfile コマンドでベースライン プロファイルを生成すると、テスト モジュール内のベンチマークも実行され、結果は破棄されます。この場合は、-P android.testInstrumentationRunnerArguments.androidx.benchmark.enabledRules=BaselineProfile を指定してコマンドを実行することで、ベースライン プロファイルのみを生成できます。この問題は AGP 8.2 で修正されています。

• すべてのビルドタイプに対してベースライン プロファイルを生成するコマンド（./gradlew app:generateBaselineProfile）は、リリース ビルドタイプのベースライン プロファイルのみを生成します。この問題は AGP 8.1 で修正されています。

• Google Play ストア以外のアプリ配信チャネルでは、インストール時にベースライン プロファイルを使用できない場合があります。こうしたチャネルを通じてインストールされたアプリをユーザーが使用することは、バックグラウンド dexopt が実行されるまで（通常一晩中）メリットがありません。

• Play ストア内部アプリ共有はベースライン プロファイルをサポートしていませんが、内部テストトラックはサポートしています。

• Huawei デバイスなど、一部のデバイスではバッテリーを最適化すると、プロファイルのインストールが妨げられることがあります。プロファイルを効果的にインストールできるようにするには、ベンチマーク デバイスでバッテリーの最適化を無効にしてください。

参考情報

• DEX レイアウトの最適化と起動プロファイル