[論文レビュー] DroidLink: Automated Generation of Deep Links for Android Apps

Yun Ma, Xuanzhe Liu+5 more|ArXiv.org|May 23, 2016

Web Data Mining and Analysis参考文献 17被引用数 3

ひとこと要約

DroidLinkは、静的解析と動的解析を組み合わせてナビゲーショングラフを構築することで、Androidアプリのディープリンクを自動生成するフレームワークを提案する。これにより、URIを介してアプリの任意のページに直接アクセス可能となる。本システムは、デプロイ変更なしにアプリを再パッケージ化してディープリンクを追加可能であり、人気アプリでの実用性を実証し、アプリインデックス化とクロスアプリ相互運用性を実現する。

ABSTRACT

The mobile application (app) has become the main entrance to access the Internet on handheld devices. Unlike the Web where each webpage has a global URL to reach directly, a specific "content page" of an app can be opened only by exploring the app with several operations from the landing page. The interoperability between apps is quite fixed and thus limits the value-added "linked data" between apps. Recently, deep link has been proposed to enable targeting and opening a specific page of an app externally with an accessible uniform resource identifier (URI). However, implementing deep link for mobile apps requires a lot of manual efforts by app developers, which can be very error-prone and time-consuming. In this paper, we propose DroidLink to automatically generating deep links for existing Android apps. We design a deep link model suitable for automatic generation. Then we explore the transition of pages and build a navigation graph based on static and dynamic analysis of Android apps. Next, we realize an updating mechanism that keeps on revisiting the target app and discover new pages, and thus generates deep links for every single page of the app. Finally, we repackage the app with deep link supports, but requires no additional deployment requirements. We generate deep links for some popular apps and demonstrate the feasibility of DroidLink.

研究の動機と目的

• Androidアプリにおける自動的ディープリンク生成の欠如に取り組むこと。現在のところ、手作業による作業が膨大で、エラーの原因となる。
• 第三者のアプリやサービスが標準化されたURIを介して、Androidアプリ内の特定のコンテンツページに直接アクセスできるようにすること。
• アプリ内のすべてのナビゲート可能なページを同定し、元のアプリコードを変更せずに有効なディープリンクを生成する、スケーラブルで自動化されたシステムを構築すること。
• 既存のアプリストアや検索エンジンと互換性のある方法でディープリンクを公開することで、アプリインデックス化と相互運用性を支援すること。

提案手法

• コンテンツページの構造的・行動的依存関係を捉えるようにカスタマイズされたAndroidアプリ向けのディープリンクモデルを設計する。
• アプリのバイトコードに対して静的解析を実施し、アクティビティ間の関係を抽出し、可能なページ遷移のナビゲーショングラフを構築する。
• MonkeyRunnerを用いた動的解析により、最小限の遷移でユーザー操作をシミュレートし、すべての到達可能なページを探索する。
• 定期的にアプリを再訪問することで、新規に追加されたか隠しページが存在するかを検出するインクリメンタルアップデートメカニズムを実装する。
• 機能を保持したまま、軽量な変更手法を用いて生成されたディープリンクを含む元のアプリを再パッケージ化する。この手法ではデプロイ変更が不要である。
• アプリストアのバックエンドクラウドサービスと統合し、インデックス化と発見を可能にするためにディープリンクを維持・公開する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 手作業でのリファクタリングなしに、Androidアプリのすべてのコンテンツページに対してディープリンクを自動生成可能か？
• RQ2 Androidアプリのナビゲーション構造を自動で同定・モデル化するにはどうすればよいか？ これによりディープリンク生成が可能になる。
• RQ3 動的探索を通じて、アプリ内に到達可能なすべてのページを信頼性高くかつスケーラブルに発見するにはどのような技術が必要か？
• RQ4 アプリインデックス化とクロスアプリ相互運用性を支援するため、ディープリンクをどのように公開・維持すればよいか？
• RQ5 提案手法は、現実世界の複雑なAndroidアプリに対して、有効で動作するディープリンクをどれほど生成できるか？

主な発見

• DroidLinkは、複数の人気Androidアプリのすべてのコンテンツページに対してディープリンクを正常に生成し、自動ディープリンク生成の実現可能性を実証した。
• 静的解析と動的探索の組み合わせにより、最小限の遷移シーケンスですべてのナビゲート可能なページを同定でき、カバレッジと正確性が向上した。
• インクリメンタルアップデートメカニズムは、時間の経過とともに新規または変更されたページを効果的に検出でき、ディープリンクの長期的保守性を確保した。
• ディープリンクを含む再パッケージ化されたアプリは正常に動作し、元のアプリデプロイに変更を加えずにURIを介した直接ナビゲーションをサポートした。
• 本システムは中国の主要なAndroidアプリストアに統合され、現実世界での展開可能性と既存のアプリインデックスパイプラインとの互換性を示した。
• 本手法は、ディープリンクを実装するために必要な手作業の負荷を顕著に低減し、アプリ開発者による大規模な導入を可能にした。