Screen Continuity: その概要、折り畳みAPI、インターフェース適応

Screen Continuityとは？

Screen ContinuityはAndroidのメカニズムで、折り畳み端末における画面の物理的構成変更時にActivity状態を保持します。ユーザーが電話を展開または折り畳むと、システムは新しいウィンドウ寸法でActivityを再起動する場合があります。継続性は、入力データ、スクロール位置、現在の画面の損失を防ぎます。

Androidが単に新しい向きでActivityを再作成するだけの単純な画面回転とは異なり、折り畳み端末は根本的に新しいシナリオを導入します。HALF_OPENED姿勢はアプリが半画面で動作することを可能にし、FLATは完全に展開されたタブレットモードで動作します。Screen Continuityのサポートがない場合、姿勢が変わるたびにインターフェースが初期状態にリセットされます。

Google I/O 2024によると、62%以上の折り畳み端末ユーザーが状態切り替えを誤って処理するアプリに遭遇しています。Screen ContinuityはAPIレベルでこの問題を解決し、開発者にUIの保存と復元のための既製ツールを提供します。

折り畳み端末の状態：画面姿勢

Jetpack WindowManagerはFoldingFeatureクラスを通じて折り畳み端末の3つの基本姿勢を定義します。各姿勢はヒンジの特定の物理的位置に対応し、特別なインターフェース処理を必要とします。

HALF_OPENED — 半折り畳み状態

デバイスは30〜160度の角度にあります。画面は2つの論理領域に分割されます。アプリは上半分にコンテンツ、下半分にコントロールを表示できます。ビデオ通話やメディアプレーヤーのテーブルトップモードはこの姿勢を使用します。

FLAT — 完全展開状態

デバイスは180度開き、1つの大きな画面を形成します。アプリは拡張された作業領域を持つタブレットモード

TABLE_TOP — ラップトップ姿勢

デバイスは約120度の角度で表面に立てかけられます。画面の下半分はタッチパネルまたはキーボードとして機能します。この姿勢のタッチパッドモードでは、画面下部でトラックパッドをエミュレートできます。

Androidにおける画面継続性の仕組み

Androidはconfiguration changesメカニズムを通じて折り畳み端末の構成変更を処理します。ユーザーが電話を展開すると、システムはウィンドウサイズの変更を検出し、標準のActivity再作成サイクルを開始します。Screen Continuityはこのプロセスをインターセプトし、重要なデータを保存します。

状態保存の主要メソッドはonRetainNonConfigurationInstanceで、Activityが破棄される前に呼び出されます。開発者はこれにデータモデル、リスト位置、現在のナビゲーション画面を保存します。再作成後、ActivityはgetLastNonConfigurationInstanceを介してこのデータを受け取り、折り畳み前とまったく同じUIを復元します。

Fragmentsの場合、メカニズムはsetRetainInstance(true)を通じて実装され、構成変更時にフラグメントが破棄されるのを防ぎます。Jetpack ComposeではrememberSaveableが使用され、Window Metricsの変更時に自動的に状態を保存します。

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private var currentScrollPosition: Int = 0

    override fun onRetainNonConfigurationInstance(): Any {
        return SavedState(scrollPosition = currentScrollPosition)
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        val saved = lastNonConfigurationInstance as? SavedState
        saved?.let { currentScrollPosition = it.scrollPosition }
    }
}

Jetpack WindowManagerのScreenContinuity API

Jetpack WindowManagerバージョン1.1+にはScreenContinuityControllerクラスが含まれており、画面継続性を管理するための既製メカニズムを提供します。APIは自動的に姿勢変更を処理し、コールバックインターフェースを通じてアプリに通知します。

ScreenContinuityController

姿勢変更リスナーを登録する中央クラス。registerContinuityListenerは、折り畳み端末の状態間の各遷移で発動するコールバックを受け入れます。コントローラーはgetCurrentFoldingFeatureメソッドを通じて現在の姿勢に関する情報も提供します。

FoldingFeatureAdapter

FoldingFeatureデータをアプリが読み取り可能な状態に変換するユーティリティクラス。FoldingFeatureAdapterはヒンジ座標を正規化し、現在の姿勢がHALF_OPENED、FLAT、TABLE_TOPのいずれかを判断します。これにより、開発者は手動での角度としきい値の計算から解放されます。

Jetpack Composeとの統合

Composeアプリの場合、WindowManagerは折り目を考慮したWindowSizeClassとモディファイアを提供します。BoxWithConstraintsコンポーネントはActivityの再作成なしでリアルタイムに画面サイズの変更に適応します。ComposeはWindowMetricsの変更時に自動的に再コンポジションをトリガーします。

val windowManager = WindowManager(context)
val controller = windowManager.screenContinuityController

controller.registerContinuityListener { feature: FoldingFeature ->
    when (feature.state) {
        FoldingFeature.State.HALF_OPENED -> enterTabletopMode()
        FoldingFeature.State.FLAT -> expandToTablet()
    }
}

Kotlin実装例

Screen Continuityをサポートする完全なActivityの例を見てみましょう。MainActivityは折り畳み、展開、半折り畳み状態の3つのシナリオを処理します。データはonRetainNonConfigurationInstanceを介して保存され、再作成時に復元されます。

class ContinuityActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var binding: ActivityContinuityBinding
    private var itemList = mutableListOf<String>()

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        binding = ActivityContinuityBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)

        val savedState = lastNonConfigurationInstance as? ContinuityState
        if (savedState != null) {
            itemList.addAll(savedState.items)
            restoreUi(savedState)
        }
        setupWindowManager()
    }

    private fun setupWindowManager() {
        val controller = WindowManager(this).screenContinuityController
        controller.registerContinuityListener { feature ->
            updateLayoutForFeature(feature)
        }
    }

    private fun updateLayoutForFeature(feature: FoldingFeature) {
        when (feature.state) {
            FoldingFeature.State.HALF_OPENED -> binding.root.enableTabletopMode()
            FoldingFeature.State.FLAT -> binding.root.enableTabletMode()
            FoldingFeature.State.TABLE_TOP -> binding.root.enableTouchpadMode()
        }
    }

    override fun onRetainNonConfigurationInstance(): Any {
        return ContinuityState(itemList.toList(), binding.listView.firstVisiblePosition)
    }
}

data class ContinuityState(
    val items: List<String>,
    val scrollPosition: Int
)

主要な要素はContinuityStateクラスで、アイテムリストとスクロール位置を保存します。Activityは再作成前にこれを保存し、onCreateを呼び出した直後に復元します。WindowManagerコントローラーは姿勢変更をサブスクライブし、モード間でレイアウトを切り替えます。

エミュレーターとデバイスでの継続性テスト

Android Studioは3つすべての姿勢をサポートする折り畳み端末エミュレーターを提供します。Screen Continuityをテストするには、Pixel FoldまたはSamsung Galaxy Z Foldタイプの仮想デバイスを作成し、エミュレーターのコントロールパネルを使用して姿勢を切り替えます。

エミュレーターのセットアップ

FoldableカテゴリでAVDを作成し、7.6インチの画面解像度を選択します。エミュレーターの拡張コントロールでFolding Posturesタブを開き、姿勢を切り替えます。各切り替えはconfiguration changeをトリガーし、アプリが正しく処理する必要があります。

物理デバイス

実際のデバイス（Galaxy Z Fold 5、Pixel Fold）では、物理的に折り畳んだり展開したりしてテストします。Samsung DeXおよびMulti-Windowモードでも継続性が有効になります。デバッグにはADBコマンドadb shell dumpsys window policyを使用し、現在の折り畳み状態を表示します。

一般的な問題

主なエラーには、RecyclerViewの状態損失、テキストフィールドの内容リセット、ダイアログウィンドウの終了が含まれます。ViewModelはActivityのライフサイクルとは独立してメモリ内にデータを保持することでこれらの問題を解決します。アプリが手動で変更を処理する場合は、マニフェストでActivityにandroid:configChangesパラメーターをアノテーションすることも重要です。

<!-- AndroidManifest.xml -->
@android:configChanges="screenSize|smallestScreenSize|screenLayout|orientation"