爆速でAndroidアプリをビルドするための仕組み DeNA TechCon #denatechcon

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Jan 29, 2016
TOYAMA, Yosaku
System Gr. 
DeNA Life Science, Inc.
爆速でAndroidアプリを
ビルドするための仕組み

⁃ 氏名: 外山要作
⁃ 所属: DeNAライフサイエンスシステムグループ
⁃ 入社: 2012年5月
• 新規サービスの開発、運用
• Android、iOS
⁃ 好きな言語: Ruby と C#
⁃ 趣味: 競プロ、ショートコーディング
⁃ お酒
自己紹介
2

Instant Run など
❌ 爆速でビルドして Android 開発の効率UP
⃝ 爆速でビルドするための仕組みがどうやって成り立っているのか
本日の内容
3

⁃ gradle はビルドに時間がかかる
• 上手くやればなんとかできるのでは
• 細々と改良していた
⁃ ところが
• テーマを決めたら → Instant Run !!!
• スライド書いたら → cold swap !!!
経緯
4

⁃ 背景
⁃ トライしていた手法
• hot deploy の困難性
• 実現方法
⁃ Instant Run について
• 推測
⁃ まとめ
アジェンダ
5

ビルド時間を減らすのが大事な理由
⁃ 無駄な時間が減る
⁃ 開発効率の向上
⁃ 小さな単位で結果を確認
背景
6

トライしていた手法
7

⁃ Java のソースコードを書き換えた結果を手早く確認したい
• ClassLoader をハックできないか
⁃ 上手く行かなかった
• なぜ?
hot deploy の難しさ
8

DexClassLoader
BaseDexClassLoader#findClass
DexPathList#findClass
DexFile#loadClassBinaryName
DexFile.defineClass
(ここから native)
Dalvik_dalvik_system_DexFile_defineClassNative
dvmDefineClass
findClassNoInit
Android の ClassLoader
9
※
dalvik
VM
での話
// ...
clazz = dvmLookupClass(descriptor, loader, true);
if (clazz == NULL) {
// ...
if (!dvmAddClassToHash(clazz)) {
// ...

bool dvmAddClassToHash(ClassObject* clazz)
{
// ...
found = dvmHashTableLookup(
gDvm.loadedClasses,
hash,
clazz,
hashcmpClassByClass,
true
);
// ...
}
どこにキャッシュされるか
10
⁃ gDvm はグローバルな変数を保持している
• つまり gDvm.loadedClasses はプロセスとライフサイクルが同じ

アプリのプロセスを再起動すればなんとかなるのでは！
じゃあどうする？
11

⁃ コンパイルした class ごとに dex 化
⁃ 起動時に dex からクラスをロード
• cf. Multidex
⁃ 変更された class のみ転送
具体的な方法
12

⁃ 転送するファイルの特定方法
• Java のコンパイラの性質
⁃ コンパイラに任せてしまえる
優れている点
13

⁃ 通常の gradle そのまま
• クリーン後にビルド+インストール → 26 秒
⁃ cf. daemon=false だと 40 秒
• 変更してビルド + インストール → 4.5 秒
⁃ cf. daemon=false だと 18 秒
• クリーン後にビルド + インストール → 27.5 秒
• 変更してビルド + インストール + 再起動 → 2.5 秒
⁃ Instant Run
• 変更してビルド+インストール → 3 秒 (Activity の再起動なし)
実演
14

Instant Run
15

⁃ メソッドの実装の変更、クラスの追加削除は hot swap 可能
⁃ それ以外は大体 cold swap
ふむ。
Instant Run の仕様
16

⁃ メソッドの実装の変更には対応している
⁃ シグニチャの変更やフィールドの変更に対応していない
⁃ java.lang.reﬂect.Proxy
• 「動的プロキシのクラスおよびインスタンスを作成するstaticメソッドを提供」
⁃ ふむ。
Proxy っぽい？
17

interface Some {
String method_1();
String method_2();
String method_3();
String method_4();
String method_5();
}
このインターフェイスに対して
説明
18

class QuadSome implements Some {
public String method_1() {
return String.valueOf(1 * 1);
}
}
}
}
}
}
Some instance = new QuadSome();
こういう実装をしたい
19

Some instance = (Some) Proxy.newProxyInstance(
Some.class.getClassLoader(),
new Class<?>[]{ Some.class },
(proxy, method, param) -> {
int num = Integer.parseInt(method.getName().substring(7));
return String.valueOf(num * num);
}
);
動的にメソッドの実装ができる。
Proxy を使うことで
20

⁃ Proxy は interface に対してでしか使えない
⁃ あるクラスXに対して
• メソッドの実装部分を X_0 として切り出す
• X に対するメソッドの呼び出しは X_0 を参照するようにする
• 変更したメソッドの実装部分を X_1 として切り出す
• X は最新の X_n を参照するようにしておく
もう一工夫
21

class Foo {
public int someField = 123;
public int someMethod() {
return someField + 456;
}
}
模擬コード例
22

class Foo_0 {
private Foo proxy;
Foo_0(Foo proxy) {
this.proxy = proxy;
}
return ivar.someField + 456;
}
}
class Foo {
public int someField = 123;
private Class getDelegate() {
// return Foo_0 instance
}
return getDelegate().someMethod();
}
}
こう変換してみる
23

}
↓↓↓

}
メソッドの内容を変更
24

class Foo_1 extends Foo {
private Foo proxy;
Foo_1(Foo proxy) {
this.proxy = proxy;
}
return proxy.someField + 789;
}
}
もう一度変換すると
25

private Class getDelegate() {
File dex = findLatestDex();
if (dex != loadedDex) {
delegate = loadDex(dex);
loadedDex = dex;
}
return delegate;
}
⁃ Foo_0 と Foo_1 は別クラス扱い
• クラスがキャッシュされる問題を回避できる
委譲先を決める箇所の模擬コード
26
※
ここまで推測

考え得る hot deploy の実現方法
⁃ Jack and Jill
⁃ デバッグ時は Class Loading の制限を解除
余談
27

• 転送するファイルの特定方法がシンプル
• プロセスの再起動が必要
• Instant Runェ…
⁃ Instant Run
• hot swap は Activity の再起動すら不要
• (開発時とリリース時の同一性)
• (オーバーヘッド)
⁃ クラスがキャッシュされる問題さえなければ……
• さらなる改良に期待
まとめ
28

⁃ Bazel
• http://bazel.io/docs/mobile-install.html
• mobile-install —incremental
⁃ Buck
• https://buckbuild.com/article/exopackage.html
• exopackage
⁃ LayoutCast
• https://github.com/mmin18/LayoutCast
• IntelliJ と eclipse に対応
類似ツール
29

Thanks!
30

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