Rorkアプリで「閉じてる間も最新」を本番品質で実装する — iOS BGTaskScheduler × Silent Push × Android WorkManager

iOS: Silent Push（content-available）が届かない理由とAPNSのthrottling

「Silent Pushを送ったのに届かない」という相談は本当によく受けます。原因のほとんどは、APNSのthrottlingです。Appleは公式にこう述べています — Silent Pushは1時間あたり2〜3通程度に絞られる、と。1日100通送っても全部は届きません。さらに端末がLow Power Modeに入っていたり、長時間未使用のアプリだったりすると、絞りはもっと厳しくなります。

これを踏まえた本番運用パターンは、次の3つを組み合わせることです。

第一に、Silent Pushは「優先度の高い情報変更」のみに使うこと。例えばチャットの新着メッセージが10件溜まったときの一括同期、決済ステータスの変化などです。「タイムラインに新しい投稿があるよ」程度の情報では送らないようにします。送る必要がない情報まで送ってしまうと、本当に届けたい1通がthrottlingの犠牲になる、というジレンマに陥ります。

第二に、apns-priority: 5を必ず付けること。Silent Pushではpriority: 10は使えません。下記はNode.js側の実装例です。

// send-silent-push.ts
import jwt from "jsonwebtoken";
 
const TEAM_ID = process.env.APNS_TEAM_ID!;
const KEY_ID = process.env.APNS_KEY_ID!;
const KEY = process.env.APNS_AUTH_KEY!; // .p8 の中身
const TOPIC = "net.rorklab.app";
 
function makeToken() {
  return jwt.sign({ iss: TEAM_ID, iat: Math.floor(Date.now() / 1000) }, KEY, {
    algorithm: "ES256",
    header: { alg: "ES256", kid: KEY_ID },
  });
}
 
export async function sendSilentPush(deviceToken: string, payload: object) {
  const url = `https://api.push.apple.com/3/device/${deviceToken}`;
  const res = await fetch(url, {
    method: "POST",
    headers: {
      authorization: `bearer ${makeToken()}`,
      "apns-topic": TOPIC,
      "apns-push-type": "background",
      "apns-priority": "5",
      "apns-expiration": String(Math.floor(Date.now() / 1000) + 60 * 60),
      "content-type": "application/json",
    },
    body: JSON.stringify({ aps: { "content-available": 1 }, ...payload }),
  });
  if (!res.ok) {
    // throttled の場合、429 ではなく 200 で reason: "TopicDisallowed" 等が返ることもある
    console.warn("[apns]", res.status, await res.text());
  }
  return res.status;
}

第三に、Silent Pushが届かないことを前提に、BGTaskSchedulerをフォールバックとして併用すること。Silent Pushが届けば即時更新、届かなくても1日数回はBGAppRefreshTaskで同期される、という二重化が実用的です。さらに「最後の砦」として、ユーザーがアプリを開いた瞬間にAppStateのactive遷移をフックして強制リフレッシュするコードも入れておくと、3段構えになって体感品質が一気に上がります。

私が運営しているアプリでは、この三段構えに切り替えてから、「閉じている間にデータが古くなっていた」という低レビューが目に見えて減りました。ユーザーは「常に最新」を期待していて、その期待に応える仕組みを裏でこれだけ重ねてやっと、体感として届くものだと感じています。技術ドキュメントを読んだだけでは見えてこない、運用してみて初めて分かる感覚でした。

Android: WorkManager実装とDozeモード対策

Androidは、WorkManagerを中心に組み立てます。Expoの世界ではexpo-background-fetchがAndroid側でWorkManagerを使うラッパとして動きますが、本番品質のアプリでは細かな制御のために、Expo Modulesで自前のネイティブモジュールを薄く書くことをおすすめします。下記は最小限のWorker実装です。

// android/app/src/main/java/.../RefreshWorker.kt
import android.content.Context
import androidx.work.CoroutineWorker
import androidx.work.WorkerParameters
 
class RefreshWorker(
  context: Context,
  params: WorkerParameters
) : CoroutineWorker(context, params) {
  override suspend fun doWork(): Result {
    return try {
      val ok = ApiClient.fetchLatestFeed()
      if (ok) Result.success() else Result.retry()
    } catch (e: Exception) {
      // ネットワーク一時不通など回復可能な失敗は retry
      if (runAttemptCount < 3) Result.retry() else Result.failure()
    }
  }
}

スケジュール側は次のようになります。

// android/app/src/main/java/.../scheduleRefresh.kt
import androidx.work.*
import java.util.concurrent.TimeUnit
 
fun scheduleRefresh(context: Context) {
  val constraints = Constraints.Builder()
    .setRequiredNetworkType(NetworkType.CONNECTED)
    .setRequiresBatteryNotLow(true)
    .build()
 
  val request = PeriodicWorkRequestBuilder<RefreshWorker>(
    15, TimeUnit.MINUTES // 最小15分。これより短くは設定不可
  )
    .setConstraints(constraints)
    .setBackoffCriteria(BackoffPolicy.EXPONENTIAL, 30, TimeUnit.SECONDS)
    .build()
 
  WorkManager.getInstance(context).enqueueUniquePeriodicWork(
    "rorklab.refresh",
    ExistingPeriodicWorkPolicy.KEEP,
    request
  )
}
// 期待出力: WorkManager の DB に "rorklab.refresh" が ENQUEUED 状態で登録される

Dozeモード対策で重要なのは、ExpeditedWorkRequestとForeground Serviceの使い分けです。即時実行が必要な決済確認のような処理はExpeditedWorkRequestを使い、長時間の同期処理はForeground Serviceにしてユーザーに通知を出します。Androidは「ユーザーから見えない長時間処理」を強く嫌うので、見えるところに置く設計が結果的に安定します。Doze下ではPeriodicWorkRequestは最大1時間ほど遅延することがあるので、「15分に1回必ず動く」と期待すると現実とずれます。実機では「8〜30分の間にだいたい動く」と捉えるのが正解です。

メーカー固有の最適化（HuaweiのEMUI、XiaomiのMIUI、SamsungのDevice Care）は、WorkManagerすら殺してくることがあります。日本国内向けアプリではあまり問題になりませんが、グローバル展開する場合はDon't Kill My Appのようなサイトを参照しつつ、Settings.canDrawOverlays()の確認や、ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONSの案内を出す対応を検討してください。

React Nativeから両OSを統一インターフェースで扱うブリッジ設計

ここまでで、iOSとAndroidそれぞれの実装が見えてきました。Rorkで生成されたReact Nativeコードからこれを呼ぶときに大事なのが、統一インターフェースを作ることです。下記は私が実際に使っているパターンを簡略化したものです。

// background-bridge.ts
import { Platform, NativeModules } from "react-native";
import * as BackgroundFetch from "expo-background-fetch";
 
interface BackgroundBridge {
  registerRefresh(): Promise<void>;
  unregisterRefresh(): Promise<void>;
  getLastRunAt(): Promise<number | null>;
}
 
const iosBridge: BackgroundBridge = {
  async registerRefresh() {
    await BackgroundFetch.registerTaskAsync("net.rorklab.refresh", {
      minimumInterval: 60 * 15,
      stopOnTerminate: false,
      startOnBoot: true,
    });
  },
  async unregisterRefresh() {
    await BackgroundFetch.unregisterTaskAsync("net.rorklab.refresh");
  },
  async getLastRunAt() {
    return await NativeModules.RefreshTracker?.getLastRunAt() ?? null;
  },
};
 
const androidBridge: BackgroundBridge = {
  async registerRefresh() {
    await NativeModules.RefreshScheduler.schedule(); // Kotlin 側で WorkManager 登録
  },
  async unregisterRefresh() {
    await NativeModules.RefreshScheduler.cancel();
  },
  async getLastRunAt() {
    return await NativeModules.RefreshScheduler.getLastRunAt();
  },
};
 
export const Background: BackgroundBridge =
  Platform.OS === "ios" ? iosBridge : androidBridge;

こうしておくと、UI層はBackground.registerRefresh()を呼ぶだけで済みます。「OSの違いはブリッジが吸収する、上のコードはOSを意識しない」という分割線を引いておくのが、Rorkで生成されたコードと自前のロジックを長く共存させるコツです。1年運用してから「Androidの実装を入れ替えたい」と思ったときも、ブリッジの中だけ変えればよく、UI側のコードは一切触らずに済みます。

発火しないときの切り分け — 待たずに手で叩く

実装を終えた直後にいちばん困るのが、「書いたけれど、動いているのかどうか分からない」状態です。BGAppRefreshTask は登録しても数日発火しないことがあり、待って確かめるのは現実的ではありません。手で強制的に叩ける方法を知っているかどうかで、切り分けにかかる時間が桁で変わります。

iOSは、実機で起動してホームに戻し（applicationDidEnterBackground を通し）、Xcodeのデバッガを一時停止させてから次を打ちます。

(lldb) e -l objc -- (void)[[BGTaskScheduler sharedScheduler] _simulateLaunchForTaskWithIdentifier:@"net.rorklab.refresh"]
(lldb) continue

登録が通っていれば、その場でハンドラが呼ばれます。ここで沈黙する場合、原因はほぼ3つに絞れます。識別子の綴り違い、Info.plist（app.json）のBGTaskSchedulerPermittedIdentifiersへの記載漏れ、そしてregisterをapplication(_:didFinishLaunchingWithOptions:)のreturn trueより後ろに書いてしまっているケースです。3つめは見た目ではまず気づけないので、疑う順番として頭に入れておく価値があります。

期限切れ側も_simulateExpirationForTaskWithIdentifier:で同じように再現できます。expirationHandlerに保存処理を書いたつもりが、非同期の書き込みが走り切る前に打ち切られていた、という事故はこれで初めて見えます。なおこの2つは非公開APIなので、デバッグビルドの外に出してはいけません。#if DEBUGで囲うのが安全です。

Android側はadbで完結します。

# WorkManager が登録した Job を確認（末尾の数値が JobId）
adb shell dumpsys jobscheduler | grep -A 8 net.rorklab.app
 
# JobId を指定して強制実行
adb shell cmd jobscheduler run -f net.rorklab.app 1
 
# Doze を再現して、その状態でも走るかを確かめる
adb shell dumpsys deviceidle force-idle
adb shell cmd jobscheduler run -f net.rorklab.app 1
adb shell dumpsys deviceidle unforce

force-idleを挟むかどうかで結果が変わるなら、それはConstraintsかOEMの電池最適化の問題です。挟まなくても走らないなら、登録自体が失敗しています。この一手間で、原因の半分は切り分けられます。

症状から当たりをつけるための対応表を置いておきます。上から順に疑うと、たいてい2〜3手で当たります。

最後の行が、いちばん見落とされます。手元の端末は毎日アプリを開いているので、OSは気前よく実行枠をくれます。ほとんど開かないユーザーの端末では、同じコードでも発火頻度が数分の一になります。成功率は必ず「起動頻度の低い層」で切って見るようにしています。全体平均は、開発者自身の使い方に引きずられて、実態より明るく出てしまうためです。

バックグラウンド更新の頻度をどう設計するか

ここはコードよりも「考え方」が大事な部分です。バックグラウンド更新の頻度は、たいていの開発者が「とにかく最大頻度」で設定したくなりますが、私の経験では真逆で、最小頻度から始めて必要になってから上げるのが結局いちばん安定します。

理由は3つあります。第一に、頻度を上げるほどOSが「無駄に動くアプリ」と判断して、絞ってきます。15分ごとに登録してもDoze下では1時間に1回しか動かない、というのは絞られた結果です。第二に、ユーザーの電池とデータ通信を消費するので、レビューに直結します。第三に、サーバ側のコストが想定外に膨らむ場合があります。100万MAUのアプリで15分ごとにフルリフレッシュさせると、月のAPIコストが2倍3倍に化けます。

頻度設計の指針として、私は「ユーザーごとの最終アクセス時刻」を見て動的に決めています。直近24時間に開いたユーザーは1時間に1回、3〜7日開いていないユーザーは1日1回、それ以上は週1回。これだけでサーバ負荷は半分以下になり、しかも体感的にはほぼ変わりません。「全員に同じ頻度」をやめるのが、運用品質を上げるいちばんのコツでした。

本番でハマった3つのアンチパターンと対処

ここからは、私自身が痛い目にあった具体例を3つ紹介します。

アンチパターン1: バックグラウンド更新でフルAPIを叩く

最初のアプリで、バックグラウンドに入るたびに「全データを取り直す」という富豪的な実装をしていました。Wi-Fiの安定した環境では問題なくても、4G環境のユーザーから「アプリを開いていないのにデータ通信量が膨れ上がる」というクレームが来ました。今はIf-Modified-Sinceまたは独自のsince=cursor方式の差分取得に統一しています。差分取得は実装が一手間増えますが、サーバ負荷もユーザーの通信量も劇的に減るので、最初から組み込んでおく価値があります。

アンチパターン2: バックグラウンドでBatteryを浪費

BGProcessingTaskで動画のサムネイル生成をやっていたら、ユーザーのBattery Usage設定で常に上位に出てしまい、OSがバックグラウンド実行を絞ってきました。重い処理は「ユーザーがアプリを開いている時間」にやるか、requiresExternalPower: trueを付けて充電中にだけ動かすほうが結果的に安定します。CPU負荷が大きい処理は、見える時間に置く。これは設計の哲学として効きます。

アンチパターン3: Silent Pushの結果をUIに反映するのを忘れる

Silent Pushでデータをキャッシュに書き込むだけ書き込んで、次にユーザーがアプリを開いたとき古いキャッシュ＝古い表示になっていた、というバグ。これはキャッシュ書き込み時にAppStateのactive遷移を購読してUIを再描画する設計にしてから消えました。「データを書く」と「UIを更新する」を別レイヤとして設計する、というのは当たり前のようでいて、忙しい個人開発者がいちばん見落としがちなポイントだと感じています。

これらの「ハマりどころ」は、ドキュメントを読んでも見えてこない領域です。実装ガイドの行間にあるリスクを、できる限り言語化したつもりです。同じ穴に落ちないでいただけたら嬉しいです。

計測と改善: バックグラウンド成功率を追跡する

最後に、いちばん見落とされがちな話をします。バックグラウンド処理は「動いているはず」では済みません。実行成功率を必ず計測する仕組みを最初から組み込んでください。

私の場合、各バックグラウンドタスクの開始・終了・失敗をローカルのSQLiteに書き込んでおき、次にアプリが起動したときにバッチでバックエンドに送ります。下記のような最小限の構造です。

// background-tracking.ts
import { db } from "./db";
 
export async function trackBackgroundRun(
  task: string,
  status: "success" | "failed" | "noData",
  durationMs: number
) {
  await db.runAsync(
    "INSERT INTO bg_runs (task, status, duration_ms, ran_at) VALUES (?, ?, ?, ?)",
    [task, status, durationMs, Date.now()]
  );
}
 
export async function flushBackgroundLogs() {
  const rows = await db.getAllAsync("SELECT * FROM bg_runs WHERE sent = 0");
  if (!rows.length) return;
  await fetch("/api/bg-runs", {
    method: "POST",
    headers: { "content-type": "application/json" },
    body: JSON.stringify(rows),
  });
  await db.runAsync("UPDATE bg_runs SET sent = 1 WHERE sent = 0");
}
// 期待出力: ダッシュボードで「成功率 87.4%」「24h で 3,212 回起動」のような数字が見えるようになる

数字が見えるようになると、本当のことが見えてきます。私のあるアプリでは、バックグラウンド実行の成功率が当初52%でした。Silent Pushへの依存を減らしBGTaskSchedulerを併用するようになって、80%台まで持ち上がりました。さらにAndroid側でConstraintsを緩めて68%だったのを78%まで改善した、という具体的な数字を持って初めて「最適化する価値がある」と判断できました。「動いているはず」ではなく「78%動いている」と言えるようになって、プロダクトの方向性が初めて科学的に決められるようになった感覚があります。

バックグラウンド復帰ファネルの設計 — 離脱しかけたユーザーを取り戻す

ここまでの仕組みは、それ自体が目的ではありません。本当の目的は、「閉じている間に最新を作っておく」ことで、ユーザーが戻ってきたときの体験を引き上げて、離脱を防ぐことです。私はこれを「バックグラウンド復帰ファネル」と呼んで設計しています。

ファネルは4段階で考えます。第一段階は「今日も開いてくれた人」、第二段階は「2〜3日開いていない人」、第三段階は「1週間開いていない人」、第四段階は「2週間以上開いていない人」。それぞれにバックグラウンド処理の役割が違います。第一段階のユーザーには「最新の差分を静かに同期しておく」だけで十分ですが、第二段階以降には「Silent Pushで再エンゲージのトリガを作る」「ローカル通知で『あなたが見てないうちに新着がN件あります』とそっと知らせる」という攻めの設計が効きます。

私の運営アプリの一例では、第二段階のユーザーに対してバックグラウンドで翌日朝のローカル通知をスケジュールするように変えただけで、再オープン率が3週間で22%上がりました。Silent Pushを送るのではなく、「アプリ自身が裏で気を利かせてローカル通知を予約する」設計にすることで、サーバ通信なしで動くのも個人開発者には嬉しいポイントです。離脱しかけたユーザーを取り戻すのは、サーバではなく、アプリ自身の中にある仕組みでも十分にできるんだと、ここで初めて実感しました。

ファネルを設計するときに見落とされがちなのが、「やりすぎないこと」の大切さです。第三段階・第四段階のユーザーにまで毎日Silent Pushや通知を送ってしまうと、それは「気の利いたアプリ」ではなく「うるさいアプリ」として認識されます。私自身、攻めの設計を強くしすぎて通知Off率が一気に上がってしまった失敗があります。再エンゲージは「相手の生活を邪魔しない頻度」から始めて、データを見ながら少しずつ最適点を探るのが、結局いちばん早い道でした。技術というよりは、ユーザーへの想像力の話だと感じています。

計測の考え方をもう一段掘りたいときは、Rork アプリ パフォーマンス最適化：レンダリング・メモリ・バンドルサイズを徹底チューニングが近い話をしています。通知が一部の端末にだけ届かない場合は通知が一部のユーザーにだけ届かない — Rork(Expo) アプリの到達率を診断して詰める設計を、submitが失敗する場合はRork アプリで iOS の BGTaskScheduler.submit が Error Code=1 で失敗するときの切り分け手順を先に見てみてください。

全体を振り返って

「閉じている時間のアプリ品質」は、開発者が手を抜きやすい一方で、ユーザー体験を最も左右する場所です。次にあなたのRorkアプリで取り組むなら、まずダッシュボードに「直近24時間のバックグラウンド実行成功率」を表示するところから始めてみてください。数字が見えれば、何を直せばいいかが自然と見えてきます。

私自身、まだ学びの途中です。ここに書いたことも、来年には新しいOSの仕様で書き換える必要が出るはずです。それでも、この記事のどこかが、あなたのアプリの「閉じている間」を少し豊かにする手がかりになれば嬉しいです。お読みいただきありがとうございました。