WatchKit — Apple WatchフレームワークとwatchOSの解説

WatchKitとは何か、どのように機能するか

WatchKitは、Apple Watch上でアプリケーションを作成するためのAPIを提供するAppleのフレームワークです。watchOS 2（2015年）以降、WatchKitアプリはiPhoneではなく時計上で直接実行されるため、電話との常時接続なしでデータを処理し、インターフェースを表示できます。それ以前のwatchOS 1では、すべてのアプリがiPhone上で実行され、時計は単なるリモートディスプレイであり、UIに大きな遅延が生じていました。

最新のWatchKitアーキテクチャには、WatchKit App（時計上のStoryboard＋リソース）とWatchKit Extension（時計上で実行されるコード）の2つのコンポーネントが含まれています。ユーザーは親のiOSアプリケーションをインストールする際に、App Storeを通じて両方のコンポーネントをインストールします。WatchKitは、通知（UNUserNotificationCenter経由）、コンプリケーション（文字盤のデータ）、Workout API、HealthKitなどのシステム機能と統合されています。

Counterpoint Research（2025年）によると、Apple Watchは世界のスマートウォッチ市場の52％を占めており、平均的なユーザーはWatchKitまたはSwiftUIを使用する6～8個のサードパーティアプリをインストールしています。最も人気のあるカテゴリは、フィットネス（56％）、健康（22％）、ナビゲーション（9％）、ユーティリティ（8％）です。

watchOS向けWatchKit vs SwiftUI

SwiftUIは、watchOS 6以降のwatchOS向けインターフェースを作成するためのApple推奨の方法です。SwiftUIは宣言型構文と画面サイズへの自動適応を提供します。ただし、WatchKitはSwiftUIが登場する前に開始されたプロジェクト、特定の要素（WKInterfaceMap、WKInterfaceMovie）を使用する場合、およびwatchOS 6未満のバージョンのサポートが必要な場合において、引き続き重要性を保っています。

WatchKitインターフェース：WKInterfaceControllerと要素

WKInterfaceControllerは、WatchKitで画面を管理するための基本クラスです。初期化（awake(withContext:)）、表示（willActivate）、非表示（didDeactivate）、およびコントローラー間のコンテキスト転送など、ライフサイクルを処理します。アプリケーションの各画面は、Interface Builderを介してStoryboardに接続された個別のWKInterfaceControllerサブクラスで表されます。ナビゲーションは階層型（push）またはモーダル（present）にすることができます。

WatchKitは、WKInterfaceプレフィックスを持つインターフェース要素のセットを提供します：WKInterfaceLabel（テキスト）、WKInterfaceButton（ボタン）、WKInterfaceTable（テーブル）、WKInterfaceImage（画像）、WKInterfaceMap（マップ）、WKInterfaceGroup（角丸と背景を持つコンテナ）。すべての要素は非同期で動作します。UIの変更はキューに入れられ、レンダリングサイクル間でシステムによって適用され、時計画面で安定した30 FPSを保証します。

基本的なWKInterfaceController

class MainInterfaceController: WKInterfaceController {
    @IBOutlet weak var titleLabel: WKInterfaceLabel!
    @IBOutlet weak var actionButton: WKInterfaceButton!
    
    override func awake(with context: Any?) {
        super.awake(with: context)
        titleLabel.setText("こんにちは、Watch!")
    }
    
    override func willActivate() {
        super.willActivate()
        actionButton.setTitle("開始")
    }
    
    @IBAction func didTapButton() {
        pushController(withName: "DetailController", context: nil)
    }
}

WCSession：WatchとiPhoneの通信

WCSessionは、BluetoothまたはWi-Fiを介したApple WatchとiPhone間の双方向通信のための中心的なクラスです。セッションでは、小さなデータ辞書の転送（updateApplicationContext）、即時応答付きメッセージの送信（sendMessage）、ファイルの転送（transferFile）、複雑なオブジェクトの同期（transferUserInfo）が可能です。WCSessionは非同期で動作し、最適な通信チャネルを自動的に選択します。

WCSessionを使用するには、両方のデバイスでセッションをアクティベートする必要があります。WatchアプリはwillActivate()メソッドでWCSessionを作成し、iOSアプリはAppDelegateまたはSceneDelegateで作成します。アクティベート後、デバイスは可能な場合に自動的にコンテキストを同期します。着信データを受信し、接続状態を監視するには、WCSessionDelegateを処理することが重要です。

Watch側のWCSession例

class SessionManager: NSObject, WCSessionDelegate {
    private let session = WCSession.default
    
    func activate() {
        session.delegate = self
        session.activate()
    }
    
    func sendDataToPhone(key: String, value: Any) {
        guard session.isReachable else { return }
        session.sendMessage([key: value],
            replyHandler: { response in
                print("Response: \(response)")
            },
            errorHandler: { error in
                print("Error: \(error.localizedDescription)")
            }
        )
    }
    
    func session(_ session: WCSession,
               didReceiveMessage message: [String: Any],
               replyHandler: @escaping ([String: Any]) -> Void) {
        handleIncomingData(message)
        replyHandler(["status": "ok"])
    }
}

文字盤のデータ（コンプリケーション）

コンプリケーションは、Apple Watchの文字盤に表示される小さなデータ要素で、アプリを開かずに情報に素早くアクセスできます。WatchKitはCLKComplicationDataSourceを提供します。これは、アプリがコンプリケーション用のデータを提供するためのプロトコルです。文字盤自体が、円形、長方形、角、モジュラーのどの位置が利用可能かを決定します。

開発者は3つのサイズファミリー用にコンプリケーションを提供できます：CLKComplicationFamily — circularSmall、extraLarge、graphicCircular、graphicRectangular、graphicCorner、graphicBezel、modularSmall、modularLarge、utilitarianSmall/Large。各ファミリーには独自の寸法と表示形式があります。アプリは複数のファミリーをサポートできますが、最低2つ（グラフィックとモジュラー）が推奨されます。

CLKComplicationDataSourceの例

class ComplicationController: NSObject, CLKComplicationDataSource {
    func getCurrentTimelineEntry(
        for complication: CLKComplication,
        withHandler handler: @escaping (CLKComplicationTimelineEntry?) -> Void
    ) {
        let template = CLKComplicationTemplateModularSmallSimpleText()
        template.textProvider = CLKSimpleTextProvider(text: "96%")
        let entry = CLKComplicationTimelineEntry(
            date: Date(),
            complicationTemplate: template
        )
        handler(entry)
    }
}

SwiftによるWatchKitアプリの例

WatchKitアプリの作成は、XcodeにWatchKit App Targetを追加することから始まります。XcodeはInterface.storyboardを初期コントローラーとともに生成し、自動的にInterfaceControllerクラスにリンクします。開発者はInterface Builderを介してUI要素を追加し、コードから操作するためのIBOutletを作成します。以下は、WCSessionを介してiPhoneから受信したデータのテーブルを持つ完全なコントローラーの例です。

class ItemRowController: NSObject {
    @IBOutlet weak var itemLabel: WKInterfaceLabel!
    
    func configure(with text: String) {
        itemLabel.setText(text)
    }
}

class ListController: WKInterfaceController {
    @IBOutlet weak var itemsTable: WKInterfaceTable!
    private var items: [String] = []
    
    override func awake(with context: Any?) {
        super.awake(with: context)
        items = context as? [String] ?? []
        
        itemsTable.setNumberOfRows(items.count,
            withRowType: "ItemRow")
        for i in 0..if let row = itemsTable
                .rowController(at: i) as? ItemRowController {
                row.configure(with: items[i])
            }
        }
    }
}

フィットネスアプリケーション向けWorkout API

Workout APIは、Apple Watch上でバックグラウンドでワークアウトを実行できるフィットネスアプリを作成するためのWatchKitクラスのセットです。APIは、加速度計、ジャイロスコープ、心拍数モニター（HKHealthStore経由）、GPS（GPS対応Watchモデル）などのセンサーへのアクセスを提供します。ワークアウトはHealthKitのHKWorkoutSessionを介して開始され、心拍数データはHKSampleQueryを通じてリアルタイムで更新されます。

Workout APIの主な利点はバックグラウンド動作です。ワークアウトがアクティブな場合、ユーザーが手首を下げてもwatchOSはアプリを一時停止しません。センサーはデータ収集を継続し、アプリは心拍数、距離、ペースなどのメトリクスを表示できます。ワークアウト終了後、データはHealthKitを介してiPhoneのヘルスケアアプリと同期され、ユーザーに統一されたフィットネスプロファイルを提供します。

センサーを使ったワークアウトの開始

class WorkoutManager: NSObject {
    private let healthStore = HKHealthStore()
    private var session: HKWorkoutSession!
    
    func startWorkout(activityType: HKWorkoutActivityType) {
        let config = HKWorkoutConfiguration()
        config.activityType = activityType
        config.locationType = .outdoor
        
        session = try! HKWorkoutSession(
            healthStore: healthStore,
            configuration: config
        )
        session.startActivity(with: Date())
    }
    
    func stopWorkout() {
        session.stopActivity(with: Date())
        session.end()
    }
}