performance-profiling

パフォーマンスのプロファイリング

このスキルを使用すると、Apple アプリのパフォーマンス問題を体系的に診断し、適切なプロファイリングワークフローを選び、的を絞った修正を適用して、実測値で変更を検証できます。

判断ツリー

コードを変更する前に、参照ファイルを選択してください。

What performance problem are you investigating?

+ App hangs, stutters, dropped frames, slow UI, high CPU
  -> Read references/time-profiler.md

+ High memory, leaks, OOM crashes, growing footprint
  -> Read references/memory-profiling.md

+ Slow cold launch, warm launch, resume, or time to first frame
  -> Read references/launch-optimization.md

+ Battery drain, thermal throttling, background energy, network waste
  -> Read references/energy-diagnostics.md

+ General "app feels slow"
  -> Start with references/time-profiler.md, then references/memory-profiling.md

+ Pre-release performance audit
  -> Read all reference files and use the review checklist below

クイックリファレンス

問題	インストゥルメント／ツール	主なメトリクス	参照先
UI が 250 ms 以上応答しない	Time Profiler + Hangs	ハング時間、メインスレッドのスタック	references/time-profiler.md
CPU 使用率が高い	Time Profiler	関数ごとの CPU 使用率、コールツリーの重み	references/time-profiler.md
メモリリーク	Leaks + Memory Graph	リークしたバイト数、保持サイクルのパス	references/memory-profiling.md
メモリ使用量の増加	Allocations	使用中のバイト数、世代分析	references/memory-profiling.md
起動が遅い	App Launch	最初のフレームまでの時間、メイン前、メイン後	references/launch-optimization.md
バッテリー消費が多い	Energy Log	エネルギーへの影響、CPU／GPU／ネットワークのアクティビティ	references/energy-diagnostics.md
熱の問題	Activity Monitor、Instruments	熱状態の遷移	references/energy-diagnostics.md
ネットワークの無駄	Network profiler	重複したフェッチ、ペイロードサイズ	references/energy-diagnostics.md

ワークフロー

1. ユーザーの報告、トレース、ログ、またはコードパスからパフォーマンスのカテゴリを特定します。
2. 問題が広範囲に及ぶか不明瞭でない限り、該当する参照ファイルのみを読みます。
3. 実際のデータを使用し、Release ビルドで実機プロファイリングすることを優先します。
4. 修正を提案する前に、プロファイルで示されたコードパスを調べます。
5. 測定されたボトルネックに対処する、最小限で的を絞った修正を適用します。
6. 再度プロファイリングするか、再現可能な測定を追加して改善を確認します。

プロファイリングの基本ルール

• 可能な場合は実機でプロファイリングします。Simulator はホストの CPU とメモリを使用します。
• 最適化によってホットパスが変わる可能性があるため、Release 構成を使用します。
• 空のデータベースや簡易的なアセットではなく、実際の使用状況を代表するデータで再現します。
• プロファイリング中のノイズを減らすため、関係のないアプリを終了します。
• 結果を明確にするため、修正前後の測定値を記録します。
• ワークフローの継続的な時間計測が必要な場合は、os_signpost マーカーを追加します。

Xcode の診断

疑われる問題に該当する場合は、Scheme > Run > Diagnostics の関連設定を推奨します。

設定	用途
Main Thread Checker	メインスレッド以外での UI 処理
Thread Sanitizer	データ競合と安全でない共有状態
Address Sanitizer	バッファーオーバーフローと解放後使用
Malloc Stack Logging	メモリ割り当てのコールスタック
Zombie Objects	解放済みオブジェクトへのメッセージ送信

MetricKit の導入

起動、応答性、メモリ、診断情報の本番環境でのモニタリングには、MetricKit を提案してください。

import MetricKit

final class PerformanceReporter: NSObject, MXMetricManagerSubscriber {
    func startCollecting() {
        MXMetricManager.shared.add(self)
    }

    func didReceive(_ payloads: [MXMetricPayload]) {
        for payload in payloads {
            if let launch = payload.applicationLaunchMetrics {
                log("Resume time: \(launch.histogrammedResumeTime)")
            }
            if let responsiveness = payload.applicationResponsivenessMetrics {
                log("Hang time: \(responsiveness.histogrammedApplicationHangTime)")
            }
            if let memory = payload.memoryMetrics {
                log("Peak memory: \(memory.peakMemoryUsage)")
            }
        }
    }

    func didReceive(_ payloads: [MXDiagnosticPayload]) {
        for payload in payloads {
            if let hangs = payload.hangDiagnostics {
                for hang in hangs {
                    log("Hang: \(hang.callStackTree)")
                }
            }
        }
    }
}

レビューチェックリスト

応答性：

• メインスレッドで 100 ms を超える同期処理がないこと。
• メインスレッドでファイル I/O やネットワーク呼び出しを行わないこと。
• 大規模な Core Data または SwiftData のフェッチには、バックグラウンドコンテキストを使用すること。
• 画像はメインスレッド以外でデコードすること。
• @MainActor は、UI へのアクセスが本当に必要なコードに限定すること。

メモリ：

• デリゲート、クロージャー、オブザーバー、非同期タスクに保持サイクルがないこと。
• 大きなリソースは表示されなくなった時点で解放すること。
• コレクションとキャッシュのサイズに上限を設けること。
• Objective-C オブジェクトを生成するタイトなループでは、autoreleasepool を使用すること。

起動：

• @main App 構造体の init() で重い処理を行わないこと。
• 必須ではない初期化は遅延すること。
• 実用上可能な範囲で動的フレームワークを最小限にすること。
• 起動中に同期ネットワーク呼び出しを行わないこと。

エネルギー：

• バックグラウンドタスクでは、適切な BGTaskScheduler リクエストタイプを使用すること。
• 位置情報の精度は、製品の要件に合わせること。
• システムが起動をまとめられるよう、タイマーに許容範囲を設定すること。
• 可能な場合はネットワークリクエストをまとめて送信し、キャッシュすること。

参考資料

• references/time-profiler.md：CPU プロファイリング、ハング検出、サインポスト API。
• references/memory-profiling.md：Allocations、Leaks、メモリーグラフデバッガー。
• references/launch-optimization.md：起動フェーズとコールド／ウォームスタートの最適化。
• references/energy-diagnostics.md：バッテリー、熱状態、ネットワーク効率。