バックグラウンドでのタスクの完了

バックグラウンドでのタスクの完了

バックグラウンド実行の機能強化を紹介し、システムがどのようにランタイムをスケジュールするかについて説明します。アプリでバックグラウンドランタイムを最大限に活用し、フォアグラウンドでの優れた体験を維持しつつ、バックグラウンドで機能を提供する方法を学びましょう。APIがアプリにバックグラウンドランタイムを提供する方法や、さまざまなユースケースに合わせて各APIをカスタマイズする方法について説明します。例えば、iOSおよびiPadOS26の新しいAPIを使用すると、アプリがフォアグラウンドからバックグラウンドに移行する際にタスクを完了できます。

関連する章
- 0:00 - ようこそ
- 1:22 - イントロダクション
- 2:09 - 動作と制約
- 7:29 - バックグラウンドタスクに関するAPI
- 11:23 - 継続的処理タスク
リソース
こんにちは Appleのソフトウェアエンジニア Ryanですアプリでバックグラウンドランタイムを活用する方法についてお話しします
App Storeには何百万ものアプリがありますそれぞれにユニークなところがありますアプリは前面で注目を浴びるとき一番輝きますピクセル単位で自由に設計してユーザーの記憶に残る体験を作り出すことができます
みなさんのようなデベロッパには速くて便利で作りこまれたアプリが期待されていますでもアプリがバックグラウンドに遷移するとどうなりますか
このセッションではバックグラウンドランタイムについて説明します効率が高く正確に動作するアプリに適したツールキットを構築しますただ動作するだけでなく実用的なアプリを目指しますプリフェッチや同期アップロードを行って次回起動時の成功に向けてアプリを設定しますバックグラウンドランタイムを上手に活用するとアプリの体感スピードが増しとてもスムーズに動くようになります
まずフォアグラウンドとバックグラウンドの意味を簡単に説明しますそしてバックグラウンドでアプリが実行されるタイミングと頻度をシステムがどのように決定するかいくつかの原則を共有します
次にそのための既存の手段の多くを取り上げますフォアグラウンドで開始されたタスクを継続するための新しいAPIにも触れます
フォアグラウンドアプリには共通したリズムがあります
アプリ本体そしてアプリに必要なものすべてですフレームワークやアセットなどがメモリに読み込まれますこれがデバイスでアプリのインターフェイスに光が当たっている状態ですアプリはフォアグラウンドとして定義されます
ユーザーがアプリを離れてもプロセスはまだ生きていますバックグラウンドに入りますデフォルトではバックグラウンドアプリは一時停止します CPU時間を使いませんバッテリー駆動時間は減らずプライバシーが保護されフォアグラウンドアプリのためにリソースを解放します
場合によってはアプリはバックグラウンド稼働時間をリクエストして一時停止される前に実行中の作業を終わらせますユーザーがAppスイッチャーでアプリに戻ってくるとアプリはフォアグラウンドに移動しシステムによって再開されます
バックグラウンドランタイムを使用する前にシステムがリソースに優先順位を付けて管理する方法について理解しアプリで最適な体験を構築するために何ができるかを見てみましょう
システムの主な目標はシンプルですバッテリー駆動時間の保護パフォーマンスの最適化同時に流動的で応答性の高いエクスペリエンスを維持することですつまりバックグラウンドでの実行は保証されませんむしろ便宜的で多くの場合に裁量的で厳重に管理されています成功するワークロードはこのコンテキストを理解しシステムに逆らうのではなく連携して働くように設計されています
最も基本的な制約はエネルギーです
すべてのオペレーション CPUサイクル GPUレンダリングネットワークリクエスト Neural Engine使用でさえバッテリーを消費しますバッテリー駆動時間は有限のリソースですそれを維持するためシステムはデバイスのスリープ解除時に作業をまとめて不必要なバックグラウンドアクティビティを削りますこれを一日中行っていますバックグラウンドランタイムは有限なのでアプリが個別にカスタマイズしたタスクとして実行すべきなのは何か考えます各タスクは効率よく動作してシステムの優先順位と制約を常に意識しますこのバックグラウンド作業はバッテリー設定に反映されますここでユーザーはバッテリー駆動時間に大きな影響を与えるアプリを確認できます iOS 26ではアプリごとの詳細な内訳でデバイスバッテリーのパフォーマンスに関するたくさんの情報が得られます
ここでのベストアクションは効率的であることですタスクをすぐに実行する必要がなければデバイス充電まで延期することを検討してください実行する必要があるならタスクを軽量化し目的志向にします
バッテリーに加えてシステムにはメモリ CPU時間ネットワーク帯域幅などの他の共有リソースを管理する役割もありますデバイスの使用中にはフォアグラウンドアプリが優先されますバックグラウンドアプリがメモリまたはCPUを大量に消費する場合単に非効率的なだけでなくフォアグラウンドでの体験とも競合しますそうするとシステムが介入しますリソースを大量消費するプロセスをスロットリング一時停止または終了することもあります
要点はシンプルですバックグラウンド作業は最小限にします作業の肥大化を避けバッチ処理を優先させてメモリ占有量を最小限に抑えます
ワークロードが適切に動作している場合でもずっと実行し続けられる保証はありませんバックグラウンド作業のキューが空になることはありませんそれでシステムは他のワークロードを優先させるかもしれませんとはいえこれはチーム作業ですシステムはフォアグラウンドの体験を最大化するという自分の仕事をこなしています
ワークロードには回復性が必要です段階的な進捗を早い段階から頻繁に保存しましょう時間切れのシグナルに迅速に対応しシステムがすぐに自分のワークロードに戻ると信頼してくださいシステムは協力的なプロセスを高く評価してこれらの動作を参考に将来のスケジュールを設定しますでも結局のところ最終決定権はデバイスを使用するユーザーにありますユーザーの設定変更はスケジュールに影響します低電力モード Appのバックグラウンド更新省データモードなどですシステムは透明性を提供しておりユーザーが自分でこれらを決定できるようにしています例えばみなさんのアプリがバックグラウンドで大量にバッテリーを消費する場合ユーザーはみなさんにとって不利になる決定をするかもしれません
それでバックグラウンド作業は礼儀正しくあり軽量であり設定を尊重する必要があります提供する価値に見合った存在感を心がけますさてシステム内のすべてのプロセスがこれらの原則を完全に採用したとしても実行環境は複雑で非常に動的です
ネットワーク可用性 CPU負荷デバイスアクティビティ温度状態バッテリーレベルなどはすべてスケジュールの決定に影響を与えるコンテキストとして使用されます
幸いなことにシステムはこの大変な条件を把握して常に最適な体験を構築していますつまり適切に設計されたタスクでさえ条件が適切でなければ大局的な最適化のために延期されるということです適応性を維持することは特に重要です作業をアトミックで軽量なものにしつつ自分の要件も明確に通知します中断箇所から再開するようワークロードを設計するとランタイムが使用できるようになった時に段階的に作業を進められますシステムの状況や優先順位を理解し適応すればするほどワークロードが成功する確率も高くなります
効率的最小限回復性礼儀正しさ適応力これらがプラットフォームにシームレスに適合するバックグラウンド作業を構築するための鍵です開発中にはいくつか鍵となる質問をしてみましょう
タスクを開始したのは誰ですか作業は明示的に開始されましたかそれとも後で実行されるような裁量的なものでしたか
作業時間はどれほどですかタスクの持続期間を短期中期長期で分類してみてくださいこの作業はアプリの状態や最新化に不可欠でしょうかバックグラウンドのダウンロードでアプリは生き生きとしますがテレメトリをアップロードしてもデバイスユーザーに直接のメリットはありません最後にその作業には同意やインプットが必要でしょうか
バックグラウンドランタイムはこの種類のワークロードには適していませんその場合は別のアプローチをお勧めしますこのベースが整ったらタスク設計を効果的に行う方法を見ていきましょう iOSにはバックグラウンドランタイムをリクエストできるさまざまなAPIがあります各APIは作業のサポート内容に応じて異なるタイプやプロファイルを想定していますこれによりシステムは先ほどお話しした制約と条件に合わせてアプリランタイムを調整できます例えばユーザーは自分が最も頻繁に使用するアプリのコンテンツが常に最新で最高であることを期待していますシステムがアプリの使用パターンを理解してバックグラウンドタスクやサポートを最適化するのは合理的と言えます
ここで最初のAPI BGAppRefreshTaskが使用できます
このAPIでアプリはサーバのコンテンツを使用直前に目に見える動作なしでフェッチできます礼儀正しさの考え方も十分に反映されていますシステムはこれらのタスクをアプリの使用履歴と連携させます頻繁に使用するアプリはスケジュールされる可能性が高くなり起動のたびに確実に最新のコンテンツになります
SwiftUIでアプリの更新タスクを作成するには BackgroundTask修飾子をシーンに追加しますシステムはバックグラウンドでアプリをスリープ解除するときこのクロージャを呼び出しクロージャが返されたときにアプリを一時停止します
更新タスクはフェッチベースのユースケースをサポートしますが更新頻度が低いまたは不規則なリモートドキュメントを管理する必要があるかもしれませんバックグラウンドプッシュ通知が見事なソリューションを提供しますサーバが新しいコンテンツに関する通知を送信するとシステムはアプリを適切なタイミングでスリープ解除しフェッチします注意点としてこれはアプリの更新とは異なりますこの場合便宜的にデータをフェッチするのではなく更新がデバイスにプッシュされます
バックグラウンドプッシュ通知は新しいリモートコンテンツを知らせるためのものなので常に裁量的なものと見なされます
また低い優先度でまとめて送信されオーバーヘッドと電力消費を最小限に抑えます
またユーザーがAppスイッチャーからアプリを削除するとシステムはユーザーの意図を尊重しますアプリがもう一度起動されるまで通知はアプリに配信されません
ただし場合によってはアプリに他の種類の作業をさせたい場合があります生成されたデータに対する MLモデルの実行や単にデータベースのメンテナンス処理などです
BGProcessingTask APIはまさにそのためにあります
このタスクの登録は簡単です必要なのはタスク識別子コールバックキュー実行時に呼び出されるクロージャです
BackgroundTasksは起動時にすぐに登録する必要がありますそうするとシステムはタスクがバックグラウンドで起動したときに迅速に認識しそのハンドラをすぐに呼び出します先ほど説明した原則を達成するために処理タスクも追加の構成をサポートします例えば遅延時間がそれほど問題にならない作業の場合賢いタスクはデバイスが充電器とネットワークに接続されている時のみ実行するという選択をするかもしれませんアプリの占有量とバッテリー設定を減らしバッテリーへの影響を最小限にできますバックグラウンドで開始するタスク用にアプリがランタイムを取得するための APIについて説明しました時にはバックグラウンドに遷移する間実行し続けるための時間がもう少しだけ欲しいかもしれません開始と終了のバックグラウンドタスクAPIは作業が中断し未完で放置されると回復できなくなる場合アプリがその作業を完了できるようにします
例として状態の保存を考えてみましょう作業によっては作業途中での終了は質の低い体験につながります
これらのAPI呼び出しでコードをラップするとアプリは中断できない重要な作業の処理中だということがシステムに通知されますこのAPIはファイルハンドルをクリーンアップしたりデータベース接続を切断する場合に最適です
iOSのバックグラウンドサポートは幅広くユーザーが開始したものも含めさまざまなタスクを処理できるように設計されていますユーザーが開始した操作を確実に完了させることが優れた体験には欠かせません iPadOSおよびiOS 26では BG継続的処理タスクがまさにこの機能をサポートしますこのタスクでアプリがバックグラウンドになった後でも作業を続行できますシステムはUIで進捗状況を伝えます例えばジャーナルアプリです継続的処理タスクを使用してバックグラウンドでエクスポートを実行し進捗状況を開始者に反映します完了するとシステムは一時的に更新され UIが自動的に閉じます引き続きユーザーに主導権がありますタスクの進捗状況を確認していつでも作業をキャンセルでき複雑な機能を有効にできます
継続的処理タスクはいつもユーザーがアプリ内で実行する明示的なアクションで開始されますボタンのタップやジェスチャーなどです各タスクはユーザーがアプリに実行させたい明確で直近の目標を表していますファイルのエクスポートやソーシャルメディアコンテンツの公開接続されたアクセサリの更新の完了などですこのようなタスクの進捗は測定可能でタスクの終了が何を意味するかを簡単に理解できます
ユーザーは以前にアプリで設定済みだとしてもタスクが自動的に開始するとは思っていませんメンテナンスバックアップ写真の同期などの自動ワークロードは避けてください明示的なアクションなしでタスクが始まるとユーザーはタスクの目的が理解できなかったり何の進捗状況なのかわからないかもしれませんこのような想定外の作業を行うとアプリのタスクがキャンセルされる可能性がありますこれらのニーズについてはより適した他のAPIを検討してください
これらのことが頭に入っていれば継続的処理タスクを導入するのは簡単ですまずタスク識別子を Info.plistに追加しますこれを使用して状態と進捗状況のレポートを管理する起動ハンドラを登録します次にプロンプトが表示されたらタスクリクエストを送信します識別子から始めましょう Info.plistにある許可されたバックグラウンドタスクのスケジューラ識別子の配列に新しい値を追加して定義します先頭に自分のApp Bundle IDが付いているか確認します
静的識別子以外にも継続的処理タスクは動的接尾辞を使用する新しいワイルドカード表記もサポートします
ワイルドカード識別子は常に自分のBundle IDで始まりその後にセマンティックなコンテキストが続きますここでの新しいコンポーネントはドットアスタリスクです登録と送信の際に動的接尾辞が識別子に追加されることを示します
登録と送信に使用される完全に構成された識別子はこのような形になります
ここではより静的なものを使用します
これを選択した場合スケジューラは継続的処理タスクが実行を求められたときどのコードを実行するかを知る必要があります以前と同じようにタスクリクエストの送信後にスケジューラに提供されたクロージャが呼び出されますここで重要な変更がありますアプリの起動が完了する前に起動ハンドラを登録する必要はありません代わりに使用の意思が表明された時点でこれらのハンドラを動的に登録することになります
ジャーナルと同じようにワークロードの進捗状況についてのタイムリーな更新の提供は欠かせませんその進捗が予想よりも遅い場合システムは開始者に作業を続行するかどうかたずねますシステムはこの進捗の更新を信頼して進行中の作業を管理します結果として進捗を報告しないタスクは時間切れになりシステムはリソースを回収して再分配しますアプリは進捗レポートプロトコルを使用して更新を積極的に通知しますそうすることでシステムは継続的に監視し UIで進捗状況を表示しますさて引き続き意識しなければならないのはシステムは状況に応じてタスクを早期に停止するかもしれないということですこれに対処するためにタスクは停止時間になると呼び出される時間切れハンドラを提供する必要がありますそのハンドラを変数をすばやく反転するためのチャンスと考えてくださいタスクを正常に停止でき余分な作業を回避できます
重要なこととしてタスクの作業が完了したら setTaskCompletedを呼び出す必要がありますこれにより完了がシステムに通知されます進捗状況の更新を管理する方法潜在的な中断に対処する方法実行中のタスク完了を通知する方法について説明しましたユーザーが開始した有効なタスクリクエストを構築して送信することでまとめてみましょう
まずタスクリクエストオブジェクトを初期化しますこれには3つの情報が必要です Info.plistのうちの1つに一致する識別子ローカライズ済みのタイトルとローカライズ済みのサブタイトルですこれらはシステムUIでユーザーに表示されます
次にシステムに遵守させるための送信戦略を提供する必要がありますデフォルトでは継続的処理タスクは発見されてすぐには実行されませんキューの後ろに追加されますさらに何かを指定する必要はありませんただし場合によってはキューに入ることは適切なアプローチではありませんタスクを今すぐ開始しなければ意味がない場合はどうでしょうかキューに入る代わりに今すぐ開始できない場合は送信が失敗するようにシステムに指示しますこれでアプリはすぐにフィードバックが得られ状況を適切に処理できます
戦略を決定しリクエストを設定したらスケジューラに送信するだけでシステムがワークロードを管理しますこれが継続的処理タスクで作業する時のコアプロセスですタイトルとサブタイトルを提供し送信戦略を考えることでシステムとスムーズに統合し同意に関する重要な原則を支持できますこのAPIの機能は予想以上です iPadOS 26とiOS 26では継続的処理タスクはサポート対象のデバイスでのバックグラウンドGPUアクセスのメリットも活用できます
そのためには必ず Xcodeのプロジェクト設定でバックグラウンドGPU機能を追加してください
追加するとスケジューラのサポートされているリソースプロパティを動的にクエリできますぜひやってみてくださいアプリは現在のデバイスが何をサポートしているか実行時に正確に把握できタスク要件を適切に調整できますこの確認は大切ですシステムはこれらの要件を適用します利用できないリソースに対するリクエストは送信時に拒否されシステムとタスクを健全で既知の状態に保ちます
最後にシステムの優先順位に関するより広いコンテキストに注意してください iOSはフォアグラウンド体験を優先しますつまりバックグラウンドタスクへのサービスの品質はアプリがアクティブな時に比べると低くなりますでもシステムは賢いのでアプリがフォアグラウンドに戻るとタスクの優先順位をインテリジェントに高めて円滑な機能性と高い応答性を保証しますこれらの新しいAPIにより最もパワフルでシームレスなバックグラウンド実行機能が実現します重要なBGContinuedProcessingTaskがツールキットに追加されますこれらのタスクを完全に理解しより広いシステムに適合する方法を知ることで導入に向けた準備ができますみなさんがツールを活用してよりスマートで効率的なバックグラウンド体験を創造するのを楽しみにしていますありがとうございました

import BackgroundTasks
import SwiftUI

@main
struct ColorFeed: App {
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
            // ...
        }
        .backgroundTask(.appRefresh("com.colorfeed.wwdc25.appRefresh")) {
            await self.handleAppRefreshTask()
        }
    }
}

9:45 - Register a processing task

import BackgroundTasks
import UIKit

class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    func application(
        _ application: UIApplication,
        didFinishLaunchingWithOptions launchOptions: [UIApplication.LaunchOptionsKey: Any]?
    ) -> Bool {
        BGTaskScheduler.shared.register(
            forTaskWithIdentifier: "com.example.apple-samplecode.ColorFeed.db_cleaning",
            using: nil
        ) { task in
            self.handleAppRefresh(task: task as! BGProcessingTask)
        }
    }

    func submitProcessingTaskRequest() {
        let request = BGProcessingTaskRequest(
            identifier: "com.example.apple-samplecode.ColorFeed.db_cleaning"
        )
        request.requiresNetworkConnectivity = true
        request.requiresExternalPower = true

        BGTaskScheduler.shared.submit(request)! 
    }
}

10:51 - Begin and end background task

import UIKit

@main
class AppDelegate: UIResponder, UIApplicationDelegate {
    var backgroundTaskID: UIBackgroundTaskIdentifier = .invalid
   
    func saveState() { /*  ... */ }

    func handlePersistence() {
        let app = UIApplication.shared
        guard backgroundTaskID != .invalid else { return }
        backgroundTaskID = app.beginBackgroundTask(withName: "Finish Export") {
            app.endBackgroundTask(self.backgroundTaskID)
            self.backgroundTaskID = .invalid
        }

        self.saveState()

        app.endBackgroundTask(backgroundTaskID)
        backgroundTaskID = .invalid
    }
}

14:00 - Continued processing task registration

import BackgroundTasks

func handleDialogConfirmation() {
    BGTaskScheduler.shared.register("com.colorfeed.wwdc25.userTask") { task in
        let task = task as! BGContinuedProcessingTask
                                                                      
        var shouldContinue = true
        task.expirationHandler = {
            shouldContinue = false
        }

        task.progress.totalUnitCount = 100
        task.progress.completedUnitCount = 0

        while shouldContinue {
            // Do some work
            task.progress.completedUnitCount += 1
        }

        task.setTaskCompleted(success: true)
    }
}

15:47 - Continued processing task submission

import BackgroundTasks

func submitContinuedProcessingTaskRequest() {
    let request = BGContinuedProcessingTaskRequest(
        identifier: "com.colorfeed.wwdc25.userTask",
        title: "A succinct title",
        subtitle: "A useful and informative subtitle"
    )

    request.strategy = .fail

    BGTaskScheduler.shared.submit(request)!
}

- 0:00 - ようこそ
- Learn how apps can utilize background runtime to perform tasks like prefetching, syncing, and uploading when not in the foreground. This approach enhances user experience by making apps feel faster and more seamless. Also learn about foreground and background states, system principles, and existing APIs, including a new one for continuing foreground tasks.
- 1:22 - イントロダクション
- Apps load into memory, become foregrounded, and are the main focus. When someone switches away from an app, it goes to the background, and the system suspends it to save battery and resources. The app can request a brief time to finish tasks. Upon return, it's resumed to the foreground.
- 2:09 - 動作と制約
- In iOS, background runtime is tightly managed to prioritize battery life and optimize performance. Background execution is opportunistic and discretionary, with energy being the most fundamental constraint. You need to design your app's background tasks to be efficient, lightweight, and purpose-driven because the system coalesces work and may throttle, suspend, or terminate processes that consume too many resources. Keep background work minimal, defer nonessential tasks until charging, and ensure tasks are atomic and resilient. Apps must be courteous, honoring people's preferences and the system conditions. The system provides transparency to people, allowing them to influence scheduling decisions. Ultimately, the success of background workloads depends on their adaptability and alignment with the system's priorities.
- 7:29 - バックグラウンドタスクに関するAPI
- iOS offers various APIs for designing tasks that run in the background. The system optimizes these tasks based on app usage patterns and device constraints. 'BGAppRefreshTask' allows apps to silently fetch content before use, with frequently used apps receiving more frequent scheduling. 'Background Push Notifications' wake the app to fetch new content when the server sends a notification, but these are considered discretionary and low-priority to minimize overhead. 'BGProcessingTask' enables apps to perform more complex work like running ML models or database maintenance. This task needs to be registered during launch, and you can configured it to run only when the device is on a charger and connected to a network. Begin and end background task APIs give apps extra time to complete crucial work, such as saving state or closing connections, when transitioning to the background. These APIs ensure user-initiated operations complete reliably.
- 11:23 - 継続的処理タスク
- In iPadOS and iOS 26, there's a new 'BGContinuedProcessingTask' API, which allows apps to perform specific tasks even after being backgrounded. This feature enhance user experience by enabling the app to complete complex tasks without the app needing to be open. For example, the Journal app uses this API to export files in the background. Someone initiates the export with a button tap, and the app then provides progress updates through the system UI. The person can monitor the progress and cancel the task at any time, maintaining complete control. These tasks always need to start with an explicit user action, such as a button tap or gesture. They represent clear and immediate goals, like exporting files, publishing social media content, or completing updates on connected accessories. The system expects these tasks to make measurable progress, and if they don't, they may expire to reclaim resources. You need to register a launch handler to manage state and progress reporting. Provide timely updates about the workload progression using the progress-reporting protocol. If the task's progress is slower than expected, the system prompts the person to decide whether to continue. When the task completes, you need to inform the system by using the 'setTaskCompleted' method. Additionally, the app must handle potential interruptions gracefully by providing an expiration handler. The API also supports background GPU access on supported devices, allowing developers to create more powerful and efficient background experiences. However, iremember that iOS prioritizes the foreground experience, and background tasks may receive a lower quality of service. Nevertheless, the system intelligently boosts the task priority when the app returns to the foreground.

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