多くのアプリは、Hilt を使用して、さまざまなビルド バリアントに異なる動作を注入します。これは、結果を歪める可能性のあるコンポーネントを切り替えられるため、アプリのマイクロベンチマークを行う際に特に便利です。たとえば、次のコード スニペットは、名前のリストを取得して並べ替えるリポジトリを示しています。
Kotlin
class PeopleRepository @Inject constructor( @Kotlin private val dataSource: NetworkDataSource, @Dispatcher(DispatcherEnum.IO) private val dispatcher: CoroutineDispatcher ) { private val _peopleLiveData = MutableLiveData<List<Person>>() val peopleLiveData: LiveData<List<Person>> get() = _peopleLiveData suspend fun update() { withContext(dispatcher) { _peopleLiveData.postValue( dataSource.getPeople() .sortedWith(compareBy({ it.lastName }, { it.firstName })) ) } } }}
Java
public class PeopleRepository { private final MutableLiveData<List<Person>> peopleLiveData = new MutableLiveData<>(); private final NetworkDataSource dataSource; public LiveData<List<Person>> getPeopleLiveData() { return peopleLiveData; } @Inject public PeopleRepository(NetworkDataSource dataSource) { this.dataSource = dataSource; } private final Comparator<Person> comparator = Comparator.comparing(Person::getLastName) .thenComparing(Person::getFirstName); public void update() { Runnable task = new Runnable() { @Override public void run() { peopleLiveData.postValue( dataSource.getPeople() .stream() .sorted(comparator) .collect(Collectors.toList()) ); } }; new Thread(task).start(); } }
ベンチマークの際にネットワーク呼び出しを含める場合は、より正確な結果を得るために疑似ネットワーク呼び出しを実装します。
ベンチマークに実際のネットワーク呼び出しを含めると、ベンチマーク結果の解釈が困難になります。ネットワーク呼び出しは多くの外的要因の影響を受けるため、その期間はベンチマーク実行の反復処理によって異なる場合があります。ネットワーク呼び出しの所要時間は、並べ替えよりも時間がかかることがあります。
Hilt を使用して疑似ネットワーク呼び出しを実装する
上記の例に示すように、dataSource.getPeople()
の呼び出しにはネットワーク呼び出しが含まれています。ただし、NetworkDataSource
インスタンスは Hilt によって注入されるため、ベンチマークのために次の疑似実装に置き換えることができます。
Kotlin
class FakeNetworkDataSource @Inject constructor( private val people: List<Person> ) : NetworkDataSource { override fun getPeople(): List<Person> = people }
Java
public class FakeNetworkDataSource implements NetworkDataSource{ private List<Person> people; @Inject public FakeNetworkDataSource(List<Person> people) { this.people = people; } @Override public List<Person> getPeople() { return people; } }
この疑似ネットワーク呼び出しは、getPeople()
メソッドを呼び出すとできるだけ早く実行されるように設計されています。Hilt でこれを注入できるように、次のプロバイダを使用します。
Kotlin
@Module @InstallIn(SingletonComponent::class) object FakekNetworkModule { @Provides @Kotlin fun provideNetworkDataSource(@ApplicationContext context: Context): NetworkDataSource { val data = context.assets.open("fakedata.json").use { inputStream -> val bytes = ByteArray(inputStream.available()) inputStream.read(bytes) val gson = Gson() val type: Type = object : TypeToken<List<Person>>() {}.type gson.fromJson<List<Person>>(String(bytes), type) } return FakeNetworkDataSource(data) } }
Java
@Module @InstallIn(SingletonComponent.class) public class FakeNetworkModule { @Provides @Java NetworkDataSource provideNetworkDataSource( @ApplicationContext Context context ) { List<Person> data = new ArrayList<>(); try (InputStream inputStream = context.getAssets().open("fakedata.json")) { int size = inputStream.available(); byte[] bytes = new byte[size]; if (inputStream.read(bytes) == size) { Gson gson = new Gson(); Type type = new TypeToken<ArrayList<Person>>() { }.getType(); data = gson.fromJson(new String(bytes), type); } } catch (IOException e) { // Do something } return new FakeNetworkDataSource(data); } }
データは、可変長の I/O 呼び出しを使用してアセットから読み込まれます。ただし、これは初期化時に行われるため、ベンチマーク中に getPeople()
が呼び出されたときに不規則性が生じることはありません。
一部のアプリでは、デバッグビルドですでに架空のものを使用して、バックエンドの依存関係を削除しています。ただし、できるだけリリースビルドに近いビルドでベンチマークを行う必要があります。このドキュメントの残りの部分では、完全なプロジェクト設定で説明されているように、マルチモジュール、マルチバリアント構造を使用します。
次の 3 つのモジュールがあります。
benchmarkable
: ベンチマークを行うコードが含まれます。benchmark
: ベンチマーク コードが含まれます。app
: 残りのアプリコードが含まれます。
上記の各モジュールには、benchmark
という名前のビルド バリアントと、通常の debug
バリアントと release
バリアントがあります。
ベンチマーク モジュールを設定する
疑似ネットワーク呼び出しのコードは benchmarkable
モジュールの debug
ソースセットにあります。完全なネットワーク実装は同じモジュールの release
ソースセットにあります。疑似実装から返されるデータを含むアセット ファイルは、release
ビルドでの APK の肥大化を避けるため、debug
ソースセットに含まれています。benchmark
バリアントは release
に基づいており、debug
ソースセットを使用する必要があります。架空の実装を含む benchmarkable
モジュールの benchmark
バリアントのビルド構成は次のとおりです。
Kotlin
android { ... buildTypes { release { isMinifyEnabled = false proguardFiles( getDefaultProguardFile("proguard-android-optimize.txt"), "proguard-rules.pro" ) } create("benchmark") { initWith(getByName("release")) } } ... sourceSets { getByName("benchmark") { java.setSrcDirs(listOf("src/debug/java")) assets.setSrcDirs(listOf("src/debug/assets")) } } }
Groovy
android { ... buildTypes { release { minifyEnabled false proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro' ) } benchmark { initWith release } } ... sourceSets { benchmark { java.setSrcDirs ['src/debug/java'] assets.setSrcDirs(listOf ['src/debug/assets'] } } }
benchmark
モジュールで、Hilt をサポートするテストの実行用の Application
を作成するカスタム テストランナーを次のように追加します。
Kotlin
class HiltBenchmarkRunner : AndroidBenchmarkRunner() { override fun newApplication( cl: ClassLoader?, className: String?, context: Context? ): Application { return super.newApplication(cl, HiltTestApplication::class.java.name, context) } }
Java
public class JavaHiltBenchmarkRunner extends AndroidBenchmarkRunner { @Override public Application newApplication( ClassLoader cl, String className, Context context ) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { return super.newApplication(cl, HiltTestApplication.class.getName(), context); } }
これにより、テストが実行される Application
オブジェクトが HiltTestApplication
クラスを拡張します。ビルド構成に次の変更を加えます。
Kotlin
plugins { alias(libs.plugins.android.library) alias(libs.plugins.benchmark) alias(libs.plugins.jetbrains.kotlin.android) alias(libs.plugins.kapt) alias(libs.plugins.hilt) } android { namespace = "com.example.hiltmicrobenchmark.benchmark" compileSdk = 34 defaultConfig { minSdk = 24 testInstrumentationRunner = "com.example.hiltbenchmark.HiltBenchmarkRunner" } testBuildType = "benchmark" buildTypes { debug { // Since isDebuggable can't be modified by Gradle for library modules, // it must be done in a manifest. See src/androidTest/AndroidManifest.xml. isMinifyEnabled = true proguardFiles( getDefaultProguardFile("proguard-android-optimize.txt"), "benchmark-proguard-rules.pro" ) } create("benchmark") { initWith(getByName("debug")) } } } dependencies { androidTestImplementation(libs.bundles.hilt) androidTestImplementation(project(":benchmarkable")) implementation(libs.androidx.runner) androidTestImplementation(libs.androidx.junit) androidTestImplementation(libs.junit) implementation(libs.androidx.benchmark) implementation(libs.google.dagger.hiltTesting) kaptAndroidTest(libs.google.dagger.hiltCompiler) androidTestAnnotationProcessor(libs.google.dagger.hiltCompiler) }
Groovy
plugins { alias libs.plugins.android.library alias libs.plugins.benchmark alias libs.plugins.jetbrains.kotlin.android alias libs.plugins.kapt alias libs.plugins.hilt } android { namespace = 'com.example.hiltmicrobenchmark.benchmark' compileSdk = 34 defaultConfig { minSdk = 24 testInstrumentationRunner 'com.example.hiltbenchmark.HiltBenchmarkRunner' } testBuildType "benchmark" buildTypes { debug { // Since isDebuggable can't be modified by Gradle for library modules, // it must be done in a manifest. See src/androidTest/AndroidManifest.xml. minifyEnabled true proguardFiles( getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'benchmark-proguard-rules.pro' ) } benchmark { initWith debug" } } } dependencies { androidTestImplementation libs.bundles.hilt androidTestImplementation project(':benchmarkable') implementation libs.androidx.runner androidTestImplementation libs.androidx.junit androidTestImplementation libs.junit implementation libs.androidx.benchmark implementation libs.google.dagger.hiltTesting kaptAndroidTest libs.google.dagger.hiltCompiler androidTestAnnotationProcessor libs.google.dagger.hiltCompiler }
上記の例では、次のことを行います。
- 必要な Gradle プラグインをビルドに適用します。
- カスタム テストランナーを使用してテストを実行することを指定します。
benchmark
バリアントがこのモジュールのテストタイプであることを指定します。benchmark
バリアントを追加します。- 必要な依存関係を追加します。
Gradle がベンチマークを実行する connectedBenchmarkAndroidTest
タスクを作成するように、testBuildType
を変更する必要があります。
microbenchmark を作成する
ベンチマークは次のように実装されます。
Kotlin
@RunWith(AndroidJUnit4::class) @HiltAndroidTest class PeopleRepositoryBenchmark { @get:Rule val benchmarkRule = BenchmarkRule() @get:Rule val hiltRule = HiltAndroidRule(this) private val latch = CountdownLatch(1) @Inject lateinit var peopleRepository: PeopleRepository @Before fun setup() { hiltRule.inject() } @Test fun benchmarkSort() { benchmarkRule.measureRepeated { runBlocking { benchmarkRule.getStart().pauseTiming() withContext(Dispatchers.Main.immediate) { peopleRepository.peopleLiveData.observeForever(observer) } benchmarkRule.getStart().resumeTiming() peopleRepository.update() latch.await() assert(peopleRepository.peopleLiveData.value?.isNotEmpty() ?: false) } } } private val observer: Observer<List<Person>> = object : Observer<List<Person>> { override fun onChanged(people: List<Person>?) { peopleRepository.peopleLiveData.removeObserver(this) latch.countDown() } } }
Java
@RunWith(AndroidJUnit4.class) @HiltAndroidTest public class PeopleRepositoryBenchmark { @Rule public BenchmarkRule benchmarkRule = new BenchmarkRule(); @Rule public HiltAndroidRule hiltRule = new HiltAndroidRule(this); private CountdownLatch latch = new CountdownLatch(1); @Inject JavaPeopleRepository peopleRepository; @Before public void setup() { hiltRule.inject(); } @Test public void benchmarkSort() { BenchmarkRuleKt.measureRepeated(benchmarkRule, (Function1<BenchmarkRule.Scope, Unit>) scope -> { benchmarkRule.getState().pauseTiming(); new Handler(Looper.getMainLooper()).post(() -> { awaitValue(peopleRepository.getPeopleLiveData()); }); benchmarkRule.getState().resumeTiming(); peopleRepository.update(); try { latch.await(); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } assert (!peopleRepository.getPeopleLiveData().getValue().isEmpty()); return Unit.INSTANCE; }); } private <T> void awaitValue(LiveData<T> liveData) { Observer<T> observer = new Observer<T>() { @Override public void onChanged(T t) { liveData.removeObserver(this); latch.countDown(); } }; liveData.observeForever(observer); return; } }
上記の例では、ベンチマークと Hilt の両方のルールを作成しています。benchmarkRule
は、ベンチマークのタイミングを実行します。hiltRule
は、ベンチマーク テストクラスで依存関係インジェクションを実行します。個々のテストを実行する前に、@Before
関数で Hilt ルールの inject()
メソッドを呼び出してインジェクションを実行する必要があります。
ベンチマーク自体は、LiveData
オブザーバーが登録される間、タイミングを一時停止します。次に、ラッチを使用して、LiveData
が更新されるまで待機してから完了します。peopleRepository.update()
が呼び出されてから LiveData
が更新を受信するまでの間に並べ替えが実行されるため、並べ替えの時間はベンチマーク時間に含まれます。
microbenchmark を実行する
./gradlew :benchmark:connectedBenchmarkAndroidTest
を使用してベンチマークを実行し、ベンチマークを何回も繰り返して実行し、タイミング データを Logcat に出力します。
PeopleRepositoryBenchmark.log[Metric (timeNs) results: median 613408.3952380952, min 451949.30476190476, max 1412143.5142857144, standardDeviation: 273221.2328680522...
上記の例は、1,000 アイテムのリストに対して並べ替えアルゴリズムを実行するためのベンチマーク結果を 0.6 ~ 1.4 ミリ秒の範囲で示しています。ただし、ベンチマークにネットワーク呼び出しを含めると、反復処理間のばらつきは並べ替え自体の実行にかかった時間よりも大きくなるため、並べ替えをネットワーク呼び出しから分離する必要があります。
いつでもコードをリファクタリングして、単独で並べ替えを簡単に実行できますが、すでに Hilt を使用している場合は、それを使用してベンチマーク用に疑似を注入できます。