為啥要優(yōu)化包體積

• 推廣成本
• 下載轉化率
• 運行內存

• 安裝時間

  
  
  體積優(yōu)化思維導圖.png

APK背景知識

對于APK瘦身，首先我們必須了解的知識點是APK的文件結構刁愿，那么上圖：

APK文件結構.png

• Dex : 一般情況下，Android 應用在打包時通過 Android SDK 中的 dx 工具將 Java 字節(jié)碼轉換為 Dalvik 字節(jié)碼拖云。被DEX編譯后可供Dalvik/ART虛擬機所理解的文件格式
• Res目錄
  res : 是 resource 的縮寫吴超，這個目錄存放資源文件奴烙，會自動生成對應的 ID 并映射到 .R 文件中庄呈，訪問直接使用資源 ID蜕煌。
• Assets文件夾 :
  存放需要打包到APK中的靜態(tài)文件，assets不會自動生成對應的 ID诬留，而是通過 AssetManager 類的接口獲取斜纪。
• Native庫 :
  通常我們的so庫都屬于這個范疇。
• META-INF :
  存放應用程序簽名和證書的目錄文兑，簽名信息可以驗證 APK 文件的完整性盒刚。
• resources.arsc :
  記錄著資源文件和資源 ID 之間的映射關系，用來根據(jù)資源 ID 尋找資源绿贞。

由此可見：安裝包的優(yōu)化可以籠統(tǒng)的分為：資源優(yōu)化因块、DEX文件優(yōu)化兩大部分

一、資源文件減包分析

優(yōu)化思路 優(yōu)化 -> 去重 -> 混淆

1.1 優(yōu)化

在圖片的格式選擇上

圖片使用建議

webP壓縮效果展示.png

1.2 壓縮

在Android編譯過程中靠柑，下面代碼中的文件格式不支持壓縮：

/* these formats are already compressed, or don't compress well */
static const char* kNoCompressExt[] = {
    ".jpg", ".jpeg", ".png", ".gif",
    ".wav", ".mp2", ".mp3", ".ogg", ".aac",
    ".mpg", ".mpeg", ".mid", ".midi", ".smf", ".jet",
    ".rtttl", ".imy", ".xmf", ".mp4", ".m4a",
    ".m4v", ".3gp", ".3gpp", ".3g2", ".3gpp2",
    ".amr", ".awb", ".wma", ".wmv", ".webm", ".mkv"
};

Question : 為什么谷歌官方不支持這些文件格式的壓縮寨辩？

• 1.時間與空間的收益
  如果文件是沒有壓縮的，系統(tǒng)可以利用 mmap 的方式直接讀取歼冰，而不需要一次性讀到內存中

• 2.壓縮效果不明顯
  如上方的注釋所說大部分文件壓縮效果并不明顯靡狞，比如jpg、png格式的圖片壓縮率只有3%-5%隔嫡，收益不大

1.3 去重

各工具優(yōu)缺點以及準確性分析(unUsedResource)

Lint

Lint中提供了unUsedResource和unUsedId去檢測無用甸怕、冗余的資源甘穿。

• 弊端
  Lint作為靜態(tài)代碼檢查工具分析的是編譯前的代碼，比如Lint會忽略Proguard的代碼shrink梢杭，所以Lint不能檢查出這些無用代碼引用的無用資源温兼。

Matrix-ApkChecker

輸入apk檢查 解決了Lint只能檢查編譯前資源的缺點

• 弊端：
  類似于循環(huán)引用的資源引用方式無法被正確判定為無用資源

1.4 混淆

我們的項目中已經(jīng)有了混淆的配置，但是并沒有針對資源混淆的配置武契，資源混淆的思路就是把資源和文件的名字混淆成段路徑：

R.string.name -> R.string....               res/drawable/icon -> res/s/a

Question : 為什么資源混淆可以減少APK體積募判？

• resource.arsc的文件格式解析
• 解析我們的apk可以發(fā)現(xiàn)resource.arsc與META-INF文件夾下的三個文件大小很大，原因就是他們內部保存了每個資源名稱咒唆，我們在項目中有時候為了不造成沖突届垫，就把資源名起的很長，那么這樣就會導致apk的包很大全释，但是我們知道Android中的混淆是不會對資源文件進行混淆的装处，所以這時候我們就可以通過這個思路來減小包apk的大小了

shrinkResources資源壓縮功能

在gradle中的android閉包中添加 shrinkResource true minifyEnabled true
如果ProGuard將無用代碼移除，則代碼引用的資源也被標記為無用資源浸船，然后將其移除

• 弊端
  沒有從根本上處理resource.arsc文件 較為占空間的resource.arsc仍沒有得到改善
  僅將資源文件替換為空文件
  這樣實際上文件數(shù)量并沒有得到改善妄迁，而且resource.arsc等文件的體積也沒有任何變化

image.png

在Android編譯過程中，Java Compiler會將代碼中的資源引用根據(jù)R文件直接替換為常量糟袁，而R文件中的文件資源ID默認為連續(xù)的判族，刪除某些資源會導致ID與資源無法一一對應

解決辦法：可以使用資源混淆工具 AndResGurad 對打包好的apk進行處理

處理后release包大小立減1M

QQ瀏覽器截圖20191204093020.png

• 針對資源混淆的工具 Github地址：張紹文的AndResGurad 參考文獻：微信開源的資源混淆工具

二、DEX文件減包

DEX文件格式解析

• 2.1 刪除DEX文件中data區(qū)的debugItems信息 - 方案
  # 支付寶 App 構建優(yōu)化解析：Android 包大小極致壓縮
• 2.2 減少DEX分包以減少包體積
  “define methods”是指真正在這個Dex中定義的方法项戴，而"reference methods"指的是define methods中引用的方法

Dex分包

三形帮、 Matrix如何實現(xiàn)搜索APK中無用的資源文件

• 首先通過讀取R.txt獲取apk中聲明的所有資源 寫入set中；
• 通過讀取smali文件中引用資源的指令 得出class中引用的資源Set周叮；
• 通過ApkTool解析res目錄下的xml文件辩撑、AndroidManifest.xml 以及 resource.arsc 得出資源之間的引用關系；

• 1.遍歷DexFile仿耽，并使用Baskmali庫將其編譯成Smali文件

 private void decodeCode() throws IOException {
    for (String dexFileName : this.dexFileNameList) {
      DexBackedDexFile dexFile = DexFileFactory.loadDexFile(new File(this.inputFile, dexFileName), Opcodes.forApi(15));

      options = new BaksmaliOptions();
      List classDefs = Ordering.natural().sortedCopy(dexFile.getClasses());

      for (ClassDef classDef : classDefs) {
        String[] lines = ApkUtil.disassembleClass(classDef, options);
        if (lines != null)
          readSmaliLines(lines);
      }
    }
    BaksmaliOptions options;
  }

• 2.遍歷Smali文件啊易，找到字符串常量

 private void readSmaliLines(String[] lines) {
    if (lines == null) {
      return;
    }
    for (String line : lines) {
      line = line.trim();
      if (!Util.isNullOrNil(line))
        if (line.startsWith("const")) {
          String[] columns = line.split(",");
          if (columns.length == 2) {
            String resId = parseResourceId(columns[1].trim());
            if ((!Util.isNullOrNil(resId)) && (this.resourceDefMap.containsKey(resId)))
              this.resourceRefSet.add(this.resourceDefMap.get(resId));
          }
        }
        else if (line.startsWith("sget")) {
          String[] columns = line.split(" ");
          if (columns.length == 3) {
            String resourceRef = parseResourceNameFromProguard(columns[2]);
            if (Util.isNullOrNil(resourceRef))
              continue;
            if (this.styleableMap.containsKey(resourceRef))
            {
              for (String attr : (Set)this.styleableMap.get(resourceRef))
                this.resourceRefSet.add(this.resourceDefMap.get(attr));
            }
            else
              this.resourceRefSet.add(resourceRef);
          }
        }
    }
  }

• 3.遍歷XML茴晋、resource.arsc

    private void decodeResources() throws IOException, InterruptedException, AndrolibException, XmlPullParserException {
        File manifestFile = new File(inputFile, ApkConstants.MANIFEST_FILE_NAME);
        File arscFile = new File(inputFile, ApkConstants.ARSC_FILE_NAME);
        File resDir = new File(inputFile, ApkConstants.RESOURCE_DIR_NAME);
        if (!resDir.exists()) {
            resDir = new File(inputFile, ApkConstants.RESOURCE_DIR_PROGUARD_NAME);
        }

        Map<String, Set<String>> fileResMap = new HashMap<>();
        Set<String> valuesReferences = new HashSet<>();

        ApkResourceDecoder.decodeResourcesRef(manifestFile, arscFile, resDir, fileResMap, valuesReferences);

        Map<String, String> resguardMap = config.getResguardMap();

        for (String resource : fileResMap.keySet()) {
            Set<String> result = new HashSet<>();
            for (String resName : fileResMap.get(resource)) {
               if (resguardMap.containsKey(resName)) {
                   result.add(resguardMap.get(resName));
               } else {
                   result.add(resName);
               }
            }
            if (resguardMap.containsKey(resource)) {
                nonValueReferences.put(resguardMap.get(resource), result);
            } else {
                nonValueReferences.put(resource, result);
            }
        }

        for (String resource : valuesReferences) {
            if (resguardMap.containsKey(resource)) {
                resourceRefSet.add(resguardMap.get(resource));
            } else {
                resourceRefSet.add(resource);
            }
        }

        for (String resource : resourceRefSet) {
            readChildReference(resource);
        }

        for (String resource : unusedResSet) {
            if (ignoreResource(resource)) {
                resourceRefSet.add(resource);
                ignoreChildResource(resource);
            }
        }
    }

參考文獻：

# Android App包瘦身優(yōu)化實踐-美團

# Matrix-wiki

# 支付寶 App 構建優(yōu)化解析：Android 包大小極致壓縮