徹底予習！ Windows 10のユニバーサルアプリ開発：特集：次期Visual Studioの全貌を探る（2/6 ページ）

Windows 10で登場するユニバーサルアプリとはどんなものか。その特徴とプログラミングの実際を徹底的に紹介する。

[山本康彦，BluewaterSoft／Microsoft MVP for Windows Platform Development]

4. 新しいユニバーサルアプリ〜Windowsランタイムの再構成

　Windows 10では、デバイスに依存しない普遍的なアプリ（＝ユニバーサルアプリ）を作成できる。「Windows 10用のユニバーサルアプリ」（universal apps for Windows 10）や「Windows 10のユニバーサルアプリ」（Windows 10 universal apps）などと呼ばれる。略して「Windows 10ユニバーサルアプリ」、バージョン番号を落として「Windowsユニバーサルアプリ」ともいう（バージョン番号を落とすと、Windows 8.x／Windows Phone 8.1向けのユニバーサルWindowsアプリと区別が付きにくくなるので注意）。

　Windows 8.1／Windows Phone 8.1用のユニバーサルWindowsアプリを作ってきた開発者は、それらとWindows 10のユニバーサルアプリとの違いが気になるだろう。それをひと言でいえば、｢Windowsランタイムが再構成された｣となる。

　次の画像は、Windows 10のユニバーサルアプリが紹介されるときによく登場する図である。PC／モバイル／XboxからIoTまで複数のデバイスが一つのアプリプラットフォーム上に載っており、一つのアプリが複数のデバイスで動作するというものだ。

Windows 10のユニバーサルアプリを紹介するスライド（PowerPoint Online）
WinHEC 2015のセッション「Developing for the Windows 10 Device Platform」のスライド資料6枚目より。

　だがこの図だけでは従来のWindows 8.1／Windows Phone 8.1用ユニバーサルWindowsアプリとの違いは分からないだろう。Windows 8.1／Windows Phone 8.1用ユニバーサルWindowsアプリの仕組みを、XboxやIoTにまで拡張したのだろうか？ そうではないのだ。

　まず「おさらい」として、Windows 8.1／Windows Phone 8.1用ユニバーサルWindowsアプリ開発の仕組みを見ておこう（次の図）。注目すべき点は、Windows 8.1とWindows Phone 8.1で、Windowsランタイムが別々になっているところだ。

Windows 8.1／Windows Phone 8.1用ユニバーサルWindowsアプリ開発のイメージ
Windowsランタイムは（その実体はどうであれ）Visual Studio上ではWindows 8.1用とWindows Phone 8.1用に分かれている。それら二つのAPI群の中に、共通するAPIが存在する（Windows 8.1とWindows Phone 8.1では9割が共通だといわれている）。
単純にアプリを開発するならば、Windows 8.1用のAPIを使ってWindows 8.1用のアプリを作成し、また、Windows Phone 8.1用のAPIを使ってWindows Phone 8.1用のアプリを作成することになる。しかし、共通のAPIを使うコードは一つにまとめたい。そこで利用されるのが「共有プロジェクト」というVisual Studioの新しいプロジェクト形式だ。共通のAPIを使うコードは共有プロジェクトに置いて、ビルドするときにそれぞれのプロジェクトとマージするのである（図の点線内）。
Windows 8.1とWindows Phone 8.1では、このようにアプリとしては別のものなのだが、ストア上で両者を結び付けて管理する仕組みを構築することで、エンドユーザーから見ればユニバーサルなアプリとしていたのである。

　Windows 8.1／Windows Phone 8.1用ユニバーサルWindowsアプリでは、利用するAPIは別々のもので、その中に共通するAPIがあった。作成されたアプリも、Windows 8.1用とWindows Phone 8.1用とで分かれており、ストア上で結び付けて管理することによってエンドユーザーにはユニバーサルなアプリとして見せていたのである。Visual Studioに「共有プロジェクト」という新しいプロジェクト形式が用意されたが、それはAPIの共通部分だけを使ったコードを一つにまとめるために利用するものだ*8。

*8　共有プロジェクトを使ったWindows 8.1／Windows Phone 8.1用ユニバーサルWindowsアプリの開発については、「特集：Windowsストアアプリ開発最新情報（Build 2014より）：ユニバーサルWindowsアプリ開発の勧め」参照。

　Windows 10では、Windowsランタイムが再構成された。イメージ的には次の図に示すように、共通のAPIを切り出して全てのデバイスに載せ、それ以外の部分は「Extension SDK」という形でデバイスごとに提供する形になったのである。

Windows 10用のユニバーサルアプリ開発のイメージ
これまでとはAPIの切り分け方が異なる。共通のAPI（「common APIs for Windows 10」や「universal app platform（UAP）for Windows 10」などと呼ばれている）をひとまとめにし、それは全てのデバイスで提供する（実際には、デバイスによってAPIの挙動が異なっていたりはするだろう）。デバイスに固有のAPIは「Extension SDK」として、デバイスごとに個別に提供する。
Visual StudioでWindows 10用のプロジェクトを作成すると、既定では共通のAPIだけを参照する。デバイス固有のAPIを利用したい場合には、それぞれのExtension SDKに対して参照設定を追加する。実行時にデバイス固有のAPIが利用可能かどうかチェックできるので（後述）、APIを呼び出す前に利用できることを確認するコードを書く必要がある（実行するデバイスに必要なExtension SDKが載っているかどうかにかかわらず、ビルドはできる）。
作成されたアプリは一つのバイナリになり、この図ではPCとスマートフォンしか描いていないが、XboxやIoTなど全てのWindows 10デバイスで動作可能だ。

　Windows 10用のユニバーサルアプリは、ただ一つのバイナリが複数のデバイスで動作するという、まさしくユニバーサルなアプリなのである。Extension SDKに含まれるAPIはデバイス依存であるが、デバイスに関係なくコンパイルできる。必要なExtension SDKが提供されていないデバイスで実行時にそのようなAPIを呼び出すと例外が発生するので、Extension SDKのAPIを呼び出す前に利用可能かどうかを確認するコードを書く（後述）。

　Extension SDKのイメージは、MWC 2015*3のセッションでは次の図のように説明されている。

Windows 10のユニバーサルアプリを紹介するスライド
これは、「A Developer's Guide to Windows 10 Preview」*4の中の4番目のコンテンツ「Extension SDKs」から取ったものである（7分50秒付近）。MWC 2015の技術セッションでも同じ図が使われていた。
4種類のデバイスに描かれている緑色の円が共通のAPI部分である。その周囲の扇形の部分がExtension SDKで、デバイスによって異なるAPIが提供されることを示している。

　なお、特定のデバイスだけに配布できないと困ることもあるが（例えばPOSレジ用のアプリがPCに配信されても困るだろう）、そのような手段があるのかはまだ公表されていない*9。

*9　MSDN「ユニバーサル ドライバーの概要」に、「[ターゲット プラットフォーム] が [ユニバーサル] に設定されていることを確認します。 その他のオプションとして、デスクトップ版 Windows 10 Technical Preview のみで実行するドライバーをビルドする [デスクトップ]、Windows 10 Technical Preview for phones のみで実行するドライバーをビルドする [モバイル] があります」とあり、同様の仕組みがアプリにもあると推測される。筆者は、マニフェストの<TargetPlatform>要素にあるName属性が該当するのではないかと考えている。さらに、ストアではより細かい指定ができるようになるかもしれない（現在のWindowsストアでも、最小メモリやタッチパネル必須といった指定ができる）。

　また、Windowsランタイムの再構成に伴いMSDNのAPIリファレンスページでの要件表示が変更されているので、それも紹介しておこう（次の画像）。これまではOSとそのバージョンが書かれていたのだが、Windows 10用のAPIでは「Device family」（対応デバイスの区分）と「API contract」（APIの区分とバージョン）に変わっている。また、共通のAPIであっても、実装に差異のある場合もあることが分かる。

MSDNのAPIリファレンスにおける新しい要件表記の例
上：共通のAPIの例。「Device family」が「Universal」となっている。従来から存在するAPIの場合は、この画像のように従来からの要件も併記されている（OSの種類とバージョン）。
中：Extension SDKのAPIの場合は、「Device family」の欄に対応デバイスが書かれる。複数のデバイスでサポートされているときは、このように併記される。また、「API contract」の欄を見ると、Extension SDKの単位（＝デバイスごと）よりも細かい粒度でバージョン管理されるようだ。
下：共通のAPIであっても、デバイスによって実装が異なることもある。この例では、列挙値「1」がXbox専用となっている。

　次ページではVisual Studio 2015にWindows 10 開発者ツールのプレビュー版をインストールした環境で実際にWindows 10用のユニバーサルアプリを作ってみる。