Planificación del rendimiento

Los usuarios esperan que sus aplicaciones sean dinámicas, que su uso sea natural y que no agoten fácilmente la batería. Técnicamente, el rendimiento es un requisito no funcional, pero tratarlo como una característica te ayudará a cumplir las expectativas de los usuarios. Especificar objetivos y realizar mediciones son factores clave. Determina cuáles son los escenarios críticos para el rendimiento, define lo que significa un buen rendimiento. A continuación, realiza mediciones al principio y con la suficiente frecuencia durante el ciclo de vida del proyecto, para estar seguro de que cumples los objetivos.

Especificar objetivos

La experiencia del usuario es una forma básica de definir el buen rendimiento. La percepción del usuario del rendimiento de una aplicación puede verse afectada por su tiempo de inicio. Un usuario debería tener en cuenta que un tiempo de inicio de una aplicación de menos de un segundo se considera un rendimiento excelente; un rendimiento de menos de 5 segundos, bueno, y uno de más de 5 segundos, deficiente.

Otras métricas tienen un impacto menos obvio en la experiencia del usuario; por ejemplo, la memoria. Las posibilidades de que una aplicación finalizada se suspenda o quede inactiva aumentan según la cantidad de memoria que use la aplicación activa. Como regla general, un alto uso de la memoria degrada la experiencia de todas las aplicaciones en el sistema, por lo que es razonable tener un objetivo de consumo de memoria. Ten en cuenta el tamaño general de la aplicación según lo perciben los usuarios: pequeño, mediano o grande. Las expectativas del rendimiento se correlacionan con esta percepción. Por ejemplo, una aplicación pequeña que no usa una gran cantidad de medios debería consumir menos de 100 MB de memoria.

Es mejor establecer un objetivo inicial y revisarlo más tarde, que no tener ningún objetivo en absoluto. Los objetivos de rendimiento de la aplicación deben ser específicos y mensurables y deben dividirse en tres categorías: el tiempo que tardan los usuarios o la aplicación en completar tareas (tiempo); la velocidad y la continuidad con la que la aplicación se redibuja en respuesta a la interacción del usuario (fluidez); y cómo conserva la aplicación los recursos del sistema, incluida la batería (eficiencia).

Time

Piensa en los intervalos de tiempo aceptables (clases de interacción) necesarios para que los usuarios realicen sus tareas en tu aplicación. Para cada clase de interacción, asigna una etiqueta, una opinión de percepción del usuario y unas duraciones máximas e ideales. Aquí tienes algunas sugerencias.

Ahora puedes asignar clases de interacción a escenarios de rendimiento de la aplicación. Puedes asignar, por ejemplo, una referencia en un momento dado de la aplicación, una parte de la experiencia del usuario y una clase de interacción a cada escenario. Aquí tienes algunas sugerencias para un ejemplo de aplicación de comidas.

Si vas a mostrar contenido en directo, te recomendamos que tengas también en cuenta la posibilidad de marcar objetivos de actualización del contenido. ¿El objetivo es actualizar contenido cada pocos segundos? ¿O la actualización de contenido debe realizarse cada pocos minutos, pocas horas o, incluso, una vez por día para tener una experiencia de usuario aceptable?

Con tus objetivos especificados, ahora tienes una mayor capacidad para probar, analizar y optimizar tu aplicación.

Fluidez

Los objetivos de fluidez apreciables específicos de la aplicación pueden incluir:

• Ningún redibujo de pantalla se detiene ni comienza (problemas).
• Las animaciones se representan a 60 fotogramas por segundo (FPS).
• Cuando un usuario realiza un movimiento panorámico/desplazamiento, la aplicación presenta de 3 a 6 páginas de contenido por segundo.

Eficacia

Los objetivos de eficiencia apreciables específicos de la aplicación pueden incluir:

• Para el proceso de la aplicación, el porcentaje de CPU es igual o inferior a N y el uso de memoria en MB es igual o inferior a M en todo momento.
• Cuando la aplicación está inactiva, N y M son igual a cero en el proceso de la aplicación.
• La aplicación puede usarse activamente durante X horas con batería; cuando la aplicación está inactiva, el dispositivo conserva la carga durante Y horas.

Diseñar la aplicación para el rendimiento

Ahora puedes usar tus objetivos de rendimiento para diseñar la aplicación. Usando la aplicación de ejemplo de comidas, una vez que el usuario navega a la página de recetas, puedes elegir actualizar elementos de forma incremental para que el nombre de la receta se represente en primer lugar, la visualización de ingredientes se aplace y la visualización de imágenes se aplace aún más. Esto mantiene la capacidad de respuesta y una interfaz de usuario fluida en el movimiento panorámico y el desplazamiento, con una representación de fidelidad total una vez que la interacción se reduce a un ritmo que pueda seguir el subproceso de interfaz de usuario. A continuación se enumeran algunos otros aspectos que se deben tener en cuenta.

UI

• Maximiza el tiempo de análisis y carga y la eficacia de la memoria para cada página de la interfaz de usuario de tu aplicación (sobre todo en la página inicial) al optimizar el marcado XAML. En pocas palabras, aplaza la carga de la interfaz de usuario y el código hasta que estos sean necesarios.
• Para ListView y GridView, haz que todos los elementos tengan el mismo tamaño y usen tantas técnicas de optimización de ListView y GridView como sea posible.
• Declara la interfaz de usuario en forma de marcado, que el marco pueda cargar y reutilizar en fragmentos, en lugar de crearlo de forma imperativa en el código.
• Retrasa la creación de los elementos de interfaz de usuario hasta que el usuario los necesite. Consulta el atributo x:Load.
• Opta por las transiciones de tema y las animaciones en lugar de las animaciones de guion gráfico. Para más información, consulta Información general sobre animaciones. Recuerda que las animaciones de guion gráfico requieren actualizaciones constantes en la pantalla, y mantienen la CPU y la canalización de gráficos activas. Para conservar la batería, no tengas animaciones en funcionamiento si el usuario no está interactuando con la aplicación.
• Las imágenes deben cargarse en el tamaño apropiado para la vista en que las presentas, con el método GetThumbnailAsync.

CPU, memoria y energía

• Programa trabajos de menor prioridad para que se ejecuten en subprocesos o núcleos de menor prioridad. Consulta Programación asincrónica, la propiedad Dispatcher y la clase CoreDispatcher.
• Para minimiza la superficie de memoria de la aplicación libera los recursos que consumen más memoria (como los recursos multimedia) en el estado de suspensión.
• Minimiza el espacio de trabajo del código.
• Evita las pérdidas de memoria. Para ello, elimina el registro de los controladores de eventos y la referencia de elementos de la interfaz de usuario, siempre que sea posible.
• Por razones de ahorro de la batería, debes ser conservador con la frecuencia de sondeo de los datos, de consulta de sensores o de programación del trabajo en la CPU cuando está inactiva.

Acceso a datos

• Si es posible, realiza una captura previa de contenido. Para realizar la captura previa automática, consulta la clase ContentPrefetcher. Para realizar la captura previa manual, consulta el espacio de nombres Windows.ApplicationModel.Background y la clase MaintenanceTrigger.
• Si es posible, almacena en caché el contenido cuyo acceso sea difícil. Consulta las propiedades LocalFolder y LocalSettings.
• Para los errores de caché, muestra una interfaz de usuario de marcador de posición lo más rápido posible que indique que la aplicación aún está cargando contenido. Haz que la transición de contenido de marcador de posición a dinámico se realice de una forma sencilla que no moleste al usuario. Por ejemplo, no cambie la posición del contenido debajo del dedo del usuario o el puntero del mouse mientras se carga el contenido dinámico.

Iniciar y reanudar aplicaciones

• Aplaza la página de presentación de la aplicación y no la extiendas a menos que sea necesario. Para más información, consulta Crear una experiencia de inicio de la aplicación rápida y fluida y Mostrar una pantalla de presentación durante más tiempo.
• Deshabilita las animaciones que se produzcan inmediatamente después de descartarse la página de presentación, ya que estas solo causan una sensación de demora en el inicio de la aplicación.

Interfaz de usuario adaptable y orientación

• Usa la clase VisualStateManager.
• Completa solo el trabajo necesario de manera inmediata y aplaza el trabajo intensivo para más adelante: la aplicación tiene entre 200 y 800 milisegundos para terminar el trabajo, antes de que el usuario vea la interfaz en estado recortado.

Con todo listo en materia de diseño de rendimiento, puedes empezar a codificar la aplicación.

Equipar la aplicación para lograr rendimiento

Durante la codificación, agrega código que registre mensajes y eventos en determinados puntos mientras la aplicación se ejecuta. Luego, cuando pruebes la aplicación, puedes usar herramientas de generación de perfiles como Windows Performance Recorder y Windows Performance Analyzer (ambas incluidas en Windows Performance Toolkit) para crear y ver un informe sobre el rendimiento de la aplicación. En este informe, puedes buscar los mensajes y eventos para que te resulte más fácil analizar los resultados.

La Plataforma universal de Windows (UWP) proporciona varias API de registro, respaldadas por el Seguimiento de eventos para Windows (ETW), que en conjunto ofrecen una solución enriquecida de registro y seguimiento de eventos. Las API, que son parte del espacio de nombres Windows.Foundation.Diagnostics, incluyen las clases FileLoggingSession, LoggingActivity, LoggingChannel y LoggingSession.

Para registrar un mensaje en un punto específico del informe mientras la aplicación se ejecuta, crea un objeto LoggingChannel y, después, llama al método LogMessage del objeto, como se indica a continuación.

// using Windows.Foundation.Diagnostics;
// ...

LoggingChannel myLoggingChannel = new LoggingChannel("MyLoggingChannel");

myLoggingChannel.LogMessage(LoggingLevel.Information, "Here' s my logged message.");

// ...

Para registrar eventos de inicio y finalización en el informe durante un período de tiempo mientras la aplicación se ejecuta, crea un objeto LoggingActivity y, después, llama al constructor LoggingActivity del objeto, como se indica a continuación.

// using Windows.Foundation.Diagnostics;
// ...

LoggingActivity myLoggingActivity;

// myLoggingChannel is defined and initialized in the previous code example.
using (myLoggingActivity = new LoggingActivity("MyLoggingActivity"), myLoggingChannel))
{   // After this logging activity starts, a start event is logged.
    
    // Add code here to do something of interest.
    
}   // After this logging activity ends, an end event is logged.

// ...

Consulta también la muestra de registro.

Con la aplicación instrumentada, ya puedes probar y medir su rendimiento.

Probar y medir con objetivos de rendimiento

Parte del plan de rendimiento es definir durante el desarrollo todos los puntos en los que se medirá el rendimiento. Esto sirve para diferentes fines en función de si mides durante la fase de creación del prototipo, la de desarrollo o la de implementación. Medir el rendimiento durante las primeras etapas de un prototipo puede resultar muy valioso, por lo que te recomendamos hacerlo tan pronto como tengas un código que realice algún trabajo significativo. Las mediciones en las primeras etapas te proporcionan una idea clara de los lugares donde se consumen más recursos en la aplicación y te proporcionan información para que puedas tomar las decisiones de diseño correctas. Esto da como resultado aplicaciones de alto rendimiento y escalado. Por lo general, resulta costeso cambiar los diseños más tarde. Si el rendimiento se mide tarde en el ciclo del producto, es posible que debas realizar modificaciones de última hora y que el rendimiento no sea bueno.

Usa estas técnicas y herramientas para probar la aplicación con respecto a los objetivos de rendimiento originales.

• Prueba en distintas configuraciones de hardware, incluidos los equipos de escritorio y todo en uno, equipos portátiles, ultrabooks, tabletas y otros dispositivos móviles.
• Prueba en distintos tamaños de pantalla. Si bien cuanto más grande sea la pantalla más se puede mostrar, presentar todo ese contenido adicional puede tener un impacto negativo en el rendimiento.
• Elimina todas las variables de prueba que puedas.
  • Cierra las aplicaciones en segundo plano en el dispositivo de prueba. Para ello, en Windows, selecciona Configuración en el menú Inicio >Personalización>Pantalla de bloqueo. Selecciona cada aplicación activa y selecciona Ninguno.
  • Compila la aplicación en código nativo. Para ello, compílala en la configuración de lanzamiento antes de implementarla en el dispositivo de prueba.
  • Para garantizar que el mantenimiento automático no afecta el rendimiento del dispositivo de prueba, desencadénalo manualmente y espera a que finalice. En Windows, en el menú Inicio, busca Seguridad y mantenimiento. En el área Mantenimiento, en Mantenimiento automático, selecciona Iniciar mantenimiento y espera a que el estado cambie de Mantenimiento en curso.
  • Ejecuta la aplicación varias veces para eliminar las variables aleatorias de prueba y garantizar medidas coherentes.
• Prueba si se ha reducido la disponibilidad de consumo de energía. El dispositivo de tus usuarios podría tener mucha menos energía que el equipo de desarrollo. Windows se ha diseñado teniendo en cuenta los dispositivos de baja energía, como los dispositivos móviles. Debes asegurarte de que las aplicaciones que se ejecutan en la plataforma funcionan correctamente en estos dispositivos. Como heurístico, cuenta con que un dispositivo de bajo consumo funciona, aproximadamente, a un cuarto de la velocidad de un equipo de escritorio, y define tus objetivos en consecuencia.
• Combina herramientas, como Microsoft Visual Studio y el Windows Performance Analyzer, para medir el rendimiento de la aplicación. Visual Studio está diseñado para proporcionar un análisis centrado en la aplicación, como la vinculación del código de origen. Windows Performance Analyzer está diseñado para proporcionar un análisis centrado en el sistema, como la información del sistema, información sobre los eventos de manipulación táctil e información sobre la entrada y salida en disco y el coste de la unidad de procesamiento gráfico (GPU). Ambas herramientas proporcionan captura y exportación de seguimiento y pueden reabrir seguimientos compartidos y finales.
• Antes de enviar la aplicación a Store para su certificación, asegúrate de incorporar en los planes de prueba los casos relacionados con el rendimiento, como se describe en la sección "Pruebas de rendimiento" de las Pruebas del Kit para la certificación de aplicaciones en Windows y en la sección "Rendimiento y estabilidad" de Casos de prueba de aplicaciones para UWP.

Para más información, consulta estos recursos y herramientas de generación de perfiles.

• Windows Performance Analyzer
• Kit de herramientas de rendimiento de Windows
• Analizar el rendimiento con herramientas de diagnóstico de Visual Studio
• La sesión //build/ Rendimiento de XAML
• La sesión //build/ Nuevas herramientas XAML de Visual Studio 2015

Responder a los resultados de la prueba de rendimiento

Después de analizar los resultados de las pruebas de rendimiento, determina si es necesario hacer cambios. Por ejemplo:

• ¿Debes cambiar alguna de tus decisiones de diseño de la aplicación u optimizar el código?
• ¿Debes agregar, quitar o cambiar algunos de los instrumentos del código?
• ¿Debes revisar alguno de los objetivos de rendimiento?

Si es necesario hacer cambios, hazlos y vuelve a instrumentar o probar y repite la operación.

Optimización

Optimizar las rutas de código crítico para el rendimiento de la aplicación es lo que más tiempo conlleva. La creación de perfiles te lo indicará. A menudo, existe un equilibrio entre la creación de software que cumpla con buenas prácticas de diseño y la escritura de código que funcione en la optimización más elevada. Suele ser mejor dar prioridad a la productividad del desarrollador y a un buen diseño del software en las áreas donde no importa tanto el rendimiento.