วิธีที่ Reddit ใช้เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพ R8 เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพให้ได้ผลลัพธ์สูง

ในโลกของแอปพลิเคชันบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ในปัจจุบัน ประสบการณ์ของผู้ใช้ที่ราบรื่นไม่ใช่แค่ฟีเจอร์ แต่เป็นสิ่งจำเป็น เวลาในการโหลดที่ช้า อินเทอร์เฟซที่ไม่ตอบสนอง และความไม่เสถียรอาจเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการมีส่วนร่วมและการรักษาผู้ใช้ ในระหว่างการทำงานร่วมกับทีมความสัมพันธ์กับนักพัฒนาแอป Android ทีมวิศวกรของ Reddit ได้ใช้คะแนนประสิทธิภาพของแอปเพื่อประเมินแอปของตน หลังจากประเมินประสิทธิภาพแล้ว ทีมวิศวกรพบว่ามีศักยภาพในการปรับปรุงอย่างมาก จึงตัดสินใจทำตามขั้นตอนเพื่อเปิดใช้ความสามารถเต็มรูปแบบของ R8 ซึ่งเป็นเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพแอป Android โครงการริเริ่มที่มุ่งเน้นนี้ส่งผลให้เวลาเริ่มต้นดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เฟรมช้าหรือเฟรมหยุดนิ่งและ ANR ลดลง และคะแนนใน Play Store โดยรวมเพิ่มขึ้น กรณีศึกษานี้จะอธิบายวิธีที่ Reddit บรรลุผลลัพธ์ที่น่าประทับใจเหล่านี้

เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพ R8 ช่วย Reddit ได้อย่างไร

เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพ R8 เป็นเครื่องมือพื้นฐานสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพใน Android การปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปต้องใช้หลายขั้นตอน ลองมาดูขั้นตอนที่มีผลลัพธ์มากที่สุดกัน

• Tree Shaking เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการลดขนาดของแอป ในขั้นตอนนี้ ระบบจะนำโค้ดที่ไม่ได้ใช้จากทรัพยากร Dependency ของแอปและตัวแอปเองออก
• การแทรกเมธอดจะแทนที่การเรียกเมธอดด้วยโค้ดจริง ซึ่งจะช่วยให้แอปมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• การผสานชั้นเรียนและกลยุทธ์อื่นๆ จะนำมาใช้เพื่อทำให้โค้ดกระชับขึ้น ในขั้นตอนนี้ไม่ได้เน้นที่ความสามารถในการอ่านซอร์สโค้ดของมนุษย์อีกต่อไป แต่เป็นการทำให้โค้ดที่คอมไพล์แล้วทำงานได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นการแยกส่วน เช่น อินเทอร์เฟซหรือลำดับชั้นของคลาสจึงไม่เกี่ยวข้องในที่นี้และจะถูกนำออก
• การย่อตัวระบุจะเปลี่ยนชื่อคลาส ฟิลด์ และเมธอดเป็นชื่อที่สั้นลงและไม่มีความหมาย ดังนั้นแทนที่จะเป็น MyDataModel คุณอาจได้ชั้นเรียนชื่อ a
• การลดขนาดทรัพยากร จะนำทรัพยากรที่ไม่ได้ใช้ออก เช่น ไฟล์ XML และ Drawable เพื่อลดขนาดแอปเพิ่มเติม

ขั้นตอนหลักของการเพิ่มประสิทธิภาพ R8

จากข้อมูลที่ชัดเจนไปจนถึงความพึงพอใจของผู้ใช้: การระบุความสําเร็จในการผลิต

Reddit พบว่าประสิทธิภาพดีขึ้นทันทีหลังจากเปิดตัวแอปเวอร์ชันใหม่แก่ผู้ใช้ การใช้ Android Vitals และ Crashlytics ช่วยให้ Reddit สามารถบันทึกเมตริกประสิทธิภาพในอุปกรณ์จริงที่มีผู้ใช้จริงได้ ซึ่งช่วยให้เปรียบเทียบเวอร์ชันใหม่กับเวอร์ชันก่อนหน้าได้

R8 ปรับปรุงประสิทธิภาพแอปของ Reddit ได้อย่างไร

ทีมสังเกตเห็นว่า Cold Startup เร็วขึ้น 40% ข้อผิดพลาด "แอปพลิเคชันไม่ตอบสนอง" (ANR) ลดลง 30% การแสดงผลเฟรมดีขึ้น 25% และขนาดแอปเล็กลง 14%

การปรับปรุงเหล่านี้มีความสำคัญต่อความพึงพอใจของผู้ใช้ การเริ่มต้นที่เร็วขึ้นหมายถึงการรอน้อยลงและเข้าถึงเนื้อหาได้เร็วขึ้น ANR ที่น้อยลงจะช่วยให้แอปมีความเสถียรและเชื่อถือได้มากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดความหงุดหงิดของผู้ใช้ การแสดงเฟรมที่ราบรื่นขึ้นจะช่วยลดความหน่วงของ UI ทำให้การเลื่อนและภาพเคลื่อนไหวดูราบรื่นและตอบสนองได้ดี ผลกระทบทางเทคนิคเชิงบวกนี้ยังเห็นได้อย่างชัดเจนในความรู้สึกของผู้ใช้

ตัวบ่งชี้ความพึงพอใจของผู้ใช้ต่อความสําเร็จของการเพิ่มประสิทธิภาพจะแสดงใน Google Play Store โดยตรง หลังจากเปิดตัวเวอร์ชันที่เพิ่มประสิทธิภาพสำหรับ R8 แล้ว ทีมก็เห็นการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกอย่างมากในความรู้สึกและการมีส่วนร่วมของผู้ใช้

Drew Heavner: "เปิดใช้เครื่องมือศักยภาพเต็มรูปแบบของ R8 ภายในเวลาไม่ถึง 2 สัปดาห์"

ที่น่าประทับใจที่สุดคือการดำเนินการนี้สำเร็จได้ด้วยความพยายามอย่างมุ่งมั่น Drew Heavner วิศวกรซอฟต์แวร์ของ Reddit ซึ่งเป็นผู้ริเริ่มโครงการนี้กล่าวว่า การนำการเปลี่ยนแปลงมาใช้เพื่อปลดล็อกศักยภาพของ R8 อย่างเต็มที่ใช้เวลาไม่ถึง 2 สัปดาห์

ยืนยันการเพิ่มประสิทธิภาพ: การเจาะลึกด้วย Macrobenchmark

หลังจากสังเกตเห็นการปรับปรุงที่สำคัญในโลกแห่งความเป็นจริง ทีมวิศวกรรมของ Reddit และทีมความสัมพันธ์กับนักพัฒนาแอป Android ของ Google ได้ทำการเปรียบเทียบอย่างละเอียดเพื่อยืนยันผลลัพธ์ที่ได้ในเชิงวิทยาศาสตร์และทดลองเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม สำหรับการวิเคราะห์นี้ ทีมวิศวกรของ Reddit ได้จัดเตรียมแอป 2 เวอร์ชัน ได้แก่ เวอร์ชันที่ไม่มีการเพิ่มประสิทธิภาพและเวอร์ชันที่ใช้ R8 รวมถึงเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพพื้นฐานอีก 2 รายการ ได้แก่ โปรไฟล์ Baseline และโปรไฟล์การเริ่มต้น

โปรไฟล์พื้นฐานจะย้ายขั้นตอนการคอมไพล์แบบทันที (JIT) ออกจากอุปกรณ์ของผู้ใช้และไปยังเครื่องของนักพัฒนาซอฟต์แวร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โค้ดที่คอมไพล์ล่วงหน้า (AOT) ที่สร้างขึ้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยลดเวลาเริ่มต้นและปัญหาการแสดงผลได้

เมื่อแพ็กเกจแอปแล้ว โปรแกรมแปลง DEX เป็น D8 จะนำคลาสและเมธอดมาสร้างไฟล์ classes.dex ของแอป เมื่อผู้ใช้เปิดแอป ระบบจะโหลดไฟล์ DEX เหล่านี้ทีละไฟล์จนกว่าแอปจะเริ่มทำงานได้ การระบุโปรไฟล์ Startup จะช่วยให้ d8 ทราบว่าควรแพ็กคลาสและเมธอดใดไว้ในไฟล์ classes.dex ไฟล์แรก โครงสร้างนี้ช่วยให้แอปโหลดไฟล์น้อยลง ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วในการเริ่มต้น

Jetpack Macrobenchmark เป็นเครื่องมือหลักสำหรับระยะนี้ ซึ่งช่วยให้วัดการโต้ตอบของผู้ใช้ได้อย่างแม่นยำในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม เพื่อจำลองเส้นทางของผู้ใช้ทั่วไป ทีมจึงใช้ UIAutomator API เพื่อสร้างการทดสอบที่เปิดแอป เลื่อนลง 3 ครั้ง แล้วเลื่อนกลับขึ้น

สุดท้ายแล้ว สิ่งที่จำเป็นในการเขียนเกณฑ์มาตรฐานก็คือ

uiAutomator {

  startApp(REDDIT)

  repeat(3) {

    onView { isScrollable }.fling(Direction.DOWN) }

  repeat(3) {

    onView {isScrollable }.fling(Direction.UP)

  }

}

ข้อมูลการเปรียบเทียบยืนยันการสังเกตการณ์ภาคสนามและให้ข้อมูลเชิงลึกที่ละเอียดยิ่งขึ้น แอปที่เพิ่มประสิทธิภาพอย่างเต็มรูปแบบเริ่มทำงานเร็วขึ้น 55% และผู้ใช้เริ่มเรียกดูได้เร็วขึ้น 18% นอกจากนี้ แอปที่เพิ่มประสิทธิภาพยังลดการเกิดการคอมไพล์แบบ Just-In-Time (JIT) ลง 2 ใน 3 และลดเวลาการคอมไพล์ JIT ลง 1 ใน 3 การแสดงผลเฟรมได้รับการปรับปรุง ส่งผลให้มีการแสดงผลเฟรมมากขึ้น 19% ในเส้นทางของผู้ใช้ที่ได้รับการเปรียบเทียบ สุดท้ายนี้ เราได้ลดขนาดแอปไปกว่า 1 ใน 3

การปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของ Reddit

คุณสามารถวัดเวลาการคอมไพล์ JIT ด้วยเมตริกส่วนการติดตาม Macrobenchmark ที่กำหนดเองได้ดังนี้

val jitCompilationMetric = TraceSectionMetric("JIT Compiling %", label = "JIT compilation")

การเปิดใช้เทคโนโลยีเบื้องหลังการเปลี่ยนแปลง: R8

หากต้องการเปิดใช้ R8 ในโหมดเต็ม ให้กำหนดค่าไฟล์ app/build.gradle.kts โดยตั้งค่า minifyEnabled และ shrinkResources เป็น true ในประเภทบิลด์ที่เผยแพร่

android {

    ...

    buildTypes {

        release {

            isMinifyEnabled = true

            isShrinkResources = true

            proguardFiles(

                getDefaultProguardFile("proguard-android-optimize.txt"),

                "keep-rules.pro",

            )

        }

    }

}

ขั้นตอนนี้ต้องตามด้วยการทดสอบแบบครบวงจรตั้งแต่ต้นจนจบ เนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพอาจทำให้เกิดลักษณะการทำงานที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งคุณควรตรวจพบก่อนที่ผู้ใช้จะพบ

ดังที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ในบทความนี้ R8 จะทำการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างครอบคลุมเพื่อเพิ่มสิทธิประโยชน์ด้านประสิทธิภาพให้สูงสุด R8 จะทำการแก้ไขโค้ดอย่างมาก ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนชื่อ การย้าย และการนำคลาส ฟิลด์ และเมธอดออก หากพบว่าการแก้ไขเหล่านี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาด คุณต้องระบุส่วนของโค้ดที่ R8 ไม่ควรแก้ไขโดยประกาศส่วนเหล่านั้นในกฎการเก็บรักษา

ทำตามตัวอย่างของ Reddit ในแอปของคุณ

ความสำเร็จของ Reddit ในการใช้ R8 เป็นกรณีศึกษาที่ทรงพลังสำหรับทีมพัฒนาที่ต้องการสร้างผลลัพธ์ที่สำคัญและใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพของแอป ความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างการปรับปรุงทางเทคนิคและความพึงพอใจของผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้นในภายหลังเน้นย้ำถึงคุณค่าของการเพิ่มประสิทธิภาพ

การทำตามพิมพ์เขียวที่ระบุไว้ในกรณีศึกษาฉบับนี้ ซึ่งได้แก่ การใช้เครื่องมืออย่างคะแนนประสิทธิภาพของแอปเพื่อระบุโอกาส การเปิดใช้ศักยภาพการเพิ่มประสิทธิภาพทั้งหมดของ R8 การตรวจสอบข้อมูลการใช้งานจริง และการใช้เกณฑ์เปรียบเทียบเพื่อยืนยันและทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น จะช่วยให้นักพัฒนาแอปรายอื่นๆ ได้รับผลลัพธ์ที่คล้ายกัน

หากต้องการเริ่มต้นใช้งาน R8 ในแอปของคุณเอง โปรดดูเอกสารและคำแนะนำอย่างเป็นทางการที่เพิ่งอัปเดตเกี่ยวกับการเปิดใช้ การกำหนดค่า และการแก้ปัญหาตัวเพิ่มประสิทธิภาพ R8