--- title: watchOSで高負荷な処理を安定させるための工夫 tags: author: [Junsei Nagao](https://www.docswell.com/user/junseinagao) site: [Docswell](https://www.docswell.com/) thumbnail: https://bcdn.docswell.com/page/27V24R6Y7Q.jpg?width=480 description: 2025年9月20日 iOSDC Japan 2025 day 1 published: September 20, 25 canonical: https://www.docswell.com/s/junseinagao/KJQ1Y1-2025-09-20-iosdc-japan-2025-watchos --- # Page. 1 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/27V24R6Y7Q.jpg) 【iOSDC Japan 2025】 watchOSで高負荷な処理 を安定させるための工夫 Github: junseinagao / Twitter: @junpai_code # Page. 2 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/5JGR1MNW7L.jpg) 自己紹介 長尾准誠 (ながおじゅんせい) 1997年2月生まれ (27歳) 普段は KODANSHAtech 合同会社 で Webフロントエンドエンジニアとして業務 チューバという金管楽器（ 🎺の仲間）を高校の頃から続けています 最近は、オーボエを吹くパートナーと一緒に吹奏楽の演奏活動に力を入れています # Page. 3 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/47QVDRQQEP.jpg) メトロノームが楽器練習の鍵 「https://youtu.be/trl5vwdAQpI?si=vl4XERS3E08AGay9」より引用 # Page. 4 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/KE4MZ8NY71.jpg) Apple Watchで動くメトロノームを実装 watchOSでメトロノームを実装 針アニメーション＋ハプティクス（振動）＋音 身につけているデバイスならではの体験 # Page. 5 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/L718R25NJG.jpg) だんだんテンポが遅くなる シミュレータ：問題なし／軽快 実機：テンポが徐々に遅れる 原因はwatchOSのリソース制約か...？ # Page. 6 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/G7WZ1RWM72.jpg) [補足]：高負荷ではなく安定実行かも # Page. 7 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/4JZ1PR5ME3.jpg) watchOS 開発特有の問題 watchOSアプリのライフサイクル： active / inactive / background / suspended を OS が積極的に切り替え 非対応なフレームワーク１： Core AnimationのCALayerはwatchOSでは操作できない 非対応なフレームワーク２： Haptic Feedbackは`WKInterfaceDevice.play()`で固定パターンのみ WKInterfaceDevice 9種類 + SwiftUI SensoryFeedback 1種類 # Page. 8 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/YE6LMR957V.jpg) watchOSアプリのライフサイクル バッテリー節約などのためにアプリケーションの実行にOSが 積極的に関与している 例えば...「Apple Watchを身につけて腕を降ろすと Inactive に 移行する」 「https://developer.apple.com/documentation/watchkit/working-with-the-watchos-app-life-cycle」より引用 # Page. 9 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/GE51Z8NGJ4.jpg) 柔軟な操作ができるフレームワークは非対応 # Page. 10 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/9721RK5DER.jpg) どうやって音のズレを解決したか... メトロノームのタイミング管理を行っている AVAudioEngine の処理の優先度を下げない # Page. 11 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/DJYZDNKMEM.jpg) Debuggerに接続してると安定する...?! XCodeからDebuggerを繋いで検証中は安定して動作する しかし、Macから離してApple Watch単体で実行すると3~5秒ほどでズレ 始める... → デバッガー非接続の時はwatchos によって処理 が割り込んでいるのでは...？ （特にテンポのタイミング管理をしているAVAudioEngineの処理が遅れると音 の再生の遅れに繋がる） # Page. 12 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/V7N36XR378.jpg) メトロノームアプリの仕組み AVAudioEngine + AVAudioPlayerNode でサンプル時刻に再生を予約 テンポから各ビートのサンプル位置を算出 `AVAudioTime()` で再生時刻を作り、 `AVAudioPlayerNode.scheduleBuffer()` へ Haptic と UI の同期は、`DispatchQueue.global()` を使う デリゲートでHapticとUIへビートを通知する # Page. 13 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/YJ99L8MPJ3.jpg) 対策 1：Extended Runtime Session WKExtendedRuntimeSession を起動して長時間実行を確保 WKBackgroundModes の目的で挙動が変化 （mindfulness → Frontmost / Physical Therapy → Background） 観測: Mind fullness では音ズレが残存する、Physical Therapy で解消 考察: Background 継続前提で他処理介入時の優先度低下の影響が小さい(？) # Page. 14 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/GJ89X8LXED.jpg) 対策 2：非同期に処理を投げる 同期 `.sync` を廃止し、`.async` で非同期スケジューリング Haptic は事前予約（DispatchQueue.main.asyncAfter）、オーディオと独立 `DispatchQueue`で専用キューを用意（QoS: .userInteractive） 備考: QoS は状況によりシステムに無視される # Page. 15 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/LJLW8RLN7R.jpg) 対策 3：スケジューリングをまとめて投げる 予約の粒度を拡大（約1秒 → 約10秒分を一括） 再スケジューリング境界を減らし、ズレ発生箇所を回避 # Page. 16 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/47M96RMQJW.jpg) まとめ メトロノームのタイミング管理を行っている AVAudioEngine + AVAudioPlayerNode のスケジューリング再実行が優先度低く実行されるのを 避けるために 1. Extended Runtime Session を使用する 2. DispatchQueue を非同期に実行する 3. 処理毎にスケジューリングを並列して実行する という対策実施 # Page. 17 ![Page Image](https://bcdn.docswell.com/page/P7RGPRVKJ9.jpg) 【演奏デモ】 Csárdás (チャルダッシュ) 作曲：Vittorio Monti (ヴィットーリオ・モンティ)