Android包体积优化(常规、进阶、极致)

哆啦安全 2022-06-09

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前言

包大小的重要性已经不需要多说，包大小直接影响用户的下载，留存，甚至部分厂商预装强制要求必须小于一定的值。但是随着业务的迭代开发，应用会越来越大，安装包会不停地膨胀，因此包大小缩减是一个长期持续的治理过程。

提升下载转化率，安装包越小，转化率越高。
降低渠道推广成本。
降低安装时间，文件拷贝、Library解压、编译ODEX、签名校验这些，包体积越大越耗时。
降低运行时内存等等。

环境

Android Studio Arctic Fox | 2020.3.1 Patch 2
AGP 7.0
项目地址：wanandroid_jetpack

优化前

4.7MB，4.2MB是google play下载的大小，会有压缩。

除了AS自带的Analyzer之外，还有ApkChecker、ClassyShark等工具。

APK的组成

文件	描述
lib	so文件，不同的cpu架构
res	编译后的资源文件，drawable、layout等
assets	应用程序的资源、字体、音频文件等
classes(n).dex	dx编译后的java文件
META-INF	签名信息相关
resources.arsc	二进制资源文件
kotlin	编译后的kotlin文件
AndroidManifest.xml	清单文件

APK构建流程

这是官方新版的打包流程，虽然省略了一些步骤，但是大致的流程还是比较清晰的。

再次简化一下：

资源文件、Java文件 > dex文件 > APK

优化思路

APK本质是一个压缩文件，是打包后的产物，那可以作为切入点的阶段就是打包前、以及打包中。

打包前，即减少打包的文件，比如无用的资源、代码；
打包中，对打包中的产物进行压缩，比如资源文件、So文件；

关键词：减少、压缩。

常规操作

1.Lint检测无用资源文件

Analyze > Run Inspection by Name > Unused resources

检测结果：

确定无用删除即可。

注意： 因为lint是本地静态扫描，所以动态引用的资源文件并不会识别出来，也会出现在检测列表里。

2.Lint检测代码

Analyze > Inspect code

检测结果：

因为这个项目是用kotlin写的，所以直接看kotlin目录下的检测结果。

注意： 因为lint是本地静态扫描，所以反射、动态引用的class并不会识别出来，也会出现在检测列表里。

3.图片压缩

推荐使用tinypng在线压缩。

4.TinyPngPlugin

手动压缩毕竟不高效，可以使用TinyPngPlugin一键压缩。

plugins搜索TinyPng安装即可。(新版AS安装完plugin已经不需要重启了)

压缩结果：

9张图片，可以看到效果还是非常可观的。如果图片多，效果更加明显。

经过上面的操作，包体积减小4%，这还只是一个4.7MB的APK而已。

5.WebP

那这9张图还能继续优化吗？可以，WebP格式的体积更小，而且AS也提供了一键转换支持。

以ic_avatar.png为例：

ic_avatar.png	优化后
原始大小	113.09KB
TingPng压缩	36.85KB
WebP	8.66KB

可以看到，转WebP之后，较原始大小减少了近93%，恐怖如斯~

6.开启混淆

minifyEnabled true，默认启用R8代码缩减功能。

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled true
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }

慎用R8，因为：

R8 会忽略试图修改默认优化行为的所有 ProGuard 规则，例如 -optimizations 和 - optimizationpasses。

可以开启混淆，而不使用R8。

android.enableR8=false
android.enableR8.libraries=false

混淆参考：Android混淆从入门到精通

7.缩减资源

shrinkResources true

假如有一些资源文件不确定还用不用，也不敢删，或者不确定需求是否会变更，所以先留着，那这种情况怎么办呢? 可以使用shrinkResources来缩减资源。

    buildTypes {
        debug {
            minifyEnabled false
        }
        release {
            shrinkResources true
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }

要配合混淆minifyEnabled一起使用才行，原理也很简单，代码移除之后，引用的资源也就变成无用资源了，才可以进一步缩减。

8.so文件缩减

比如集成了一个三方的直播或者浏览器，可能会提供很多so文件，起初可能是一股脑的copy进项目，但并不一定都用的到。

比如各种cpu架构的so：

app/build/intermediates/cmake/universal/release/obj/
├── armeabi-v7a/
│   ├── libgameengine.so
│   ├── libothercode.so
│   └── libvideocodec.so
├── arm64-v8a/
│   ├── libgameengine.so
│   ├── libothercode.so
│   └── libvideocodec.so
├── x86/
│   ├── libgameengine.so
│   ├── libothercode.so
│   └── libvideocodec.so
└── x86_64/
    ├── libgameengine.so
    ├── libothercode.so
    └── libvideocodec.so

目前市面上的手机cpu都是arm架构的，所以保留arm的一种即可（定制的除外），armeabi-v7a或armeabi都可，其他直接删除。

android {
    defaultConfig {
        ndk {
            abiFilters 'armeabi-v7a'
        }
    }
}

如果开发需要模拟器调试，就加上x86的架构，正式包记得去掉，或者在local.properties中用变量控制一下。

这块如果之前没有优化过，而又有很多so文件的话，或许可以减少30%以上，恐怖如斯！

9.移除未使用的备用资源

很多出海的应用会做国际化，但也适配不了这么多的语言。除了自己app的之外，还有一些官方的、三方的，可以统一配置支持的语言。

    defaultConfig {        resConfigs("en","zh","zh-rCN")    }

资源文件同理

    defaultConfig {        resConfigs("xxhdpi","xxxhdpi")    }

10.小结

针对上面的操作做个小结，看看目前效果如何。

2MB，包体积减少57%，恐怖如斯！

如果是大型项目，收益非常可观。

author：yechaoa

进阶操作

上面只是一些常规操作，下面看一些进阶操作。

1.resources.arsc资源混淆

资源混淆就是将原本冗长的资源路径变短，例如将res/drawable/wechat变为r/d/a。开源工具AndResGuard。

2.移除无用的三方库

引入之后未使用的，或者是功能下架之后未移除的。

3.功能重复的三方库整合

比如glide和picasso，都是图片库，保留其一即可。

4.ReDex

dex文件是打包中的产物，redex是facebook开源的分包优化方案。可以参考：ReDex。

5.so动态加载

前面已经做了so文件缩减，但是可能so文件占比还是比较大，可以考虑除了首次启动外的so文件做动态下发。也就是插件化的思想，按需加载，但是收益很大的同时，风险也很大，有很多case需要考虑到，比如下载时机、网络环境、线程进程，加载失败是否有降级策略等等。

可以参考facebook开源的SoLoader。

6.插件化

按需加载，收益越大风险越大，风险同上。

极致操作

那如果我想做到极致，还有哪些骚操作呢，ok，继续。

1.原生改用H5或小程序等方案

有些功能可能原生做就显得太重，比如各种促销活动，需要加载各种大图，原生既重又不够动态化，这个时候H5是一种很好的替代方案。但是如果你原本就不支持H5或者小程序的话，接入这种能力可能反而会加大包体积，做好对比。

2.砍功能

有些功能可能想得很美好，但上线之后收益并不大，是否需要重新思考价值点，最好找到数据依托，再跟产品打架。

3.修改三方库的源码，不需要的代码剔除

比如引入了一个功能很齐全的三方库utils，但实际只用到几个，对源码进行抽取也能减少包体积，同时还能减少网络下载的编译时间。

弊端就是升级成本较大。

4.图片网络化

即把图片上传到服务器，通过动态下载的方式减少包体积，弊端就是首次加载的时候依赖网络环境，对加载速度、流量需要做一个平衡。图片可以预加载，但是流量消耗是无法避免了，如果比较在意流量指标，需要权衡了。

5.DebugItem

DebugItem 里面主要包含两种信息：

调试的信息。函数的参数变量和所有的局部变量。
排查问题的信息。所有的指令集行号和源文件行号的对应关系。

去除debug信息与行号信息，如果不是极致，不推荐。可以参考支付宝的这篇支付宝 App 构建优化解析：Android 包大小极致压缩。

6.R Field内联

内联R Field可以解决R Field过多导致MultiDex 65536的问题，而这一步骤对代码瘦身能够起到明显的效果。

美团代码片段：

ctBehaviors.each { CtBehavior ctBehavior ->
    if (!ctBehavior.isEmpty()) {
        try {
            ctBehavior.instrument(new ExprEditor() {
                @Override
                public void edit(FieldAccess f) {
                    try {
                        def fieldClassName = JavassistUtils.getClassNameFromCtClass(f.getCtClass())
                        if (shouldInlineRField(className, fieldClassName) && f.isReader()) {
                            def temp = fieldClassName.substring(fieldClassName.indexOf(ANDROID_RESOURCE_R_FLAG) + ANDROID_RESOURCE_R_FLAG.length())
                            def fieldName = f.fieldName
                            def key = "${temp}.${fieldName}"

                            if (resourceSymbols.containsKey(key)) {
                                Object obj = resourceSymbols.get(key)
                                try {
                                    if (obj instanceof Integer) {
                                        int value = ((Integer) obj).intValue()
                                        f.replace("\$_=${value};")
                                    } else if (obj instanceof Integer[]) {
                                        def obj2 = ((Integer[]) obj)
                                        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder()
                                        for (int index = 0; index < obj2.length; ++index) {
                                            stringBuilder.append(obj2[index].intValue())
                                            if (index != obj2.length - 1) {
                                                stringBuilder.append(",")
                                            }
                                        }
                                        f.replace("\$_ = new int[]{${stringBuilder.toString()}};")
                                    } else {
                                        throw new GradleException("Unknown ResourceSymbols Type!")
                                    }
                                } catch (NotFoundException e) {
                                    throw new GradleException(e.message)
                                } catch (CannotCompileException e) {
                                    throw new GradleException(e.message)
                                }
                            } else {
                                throw new GradleException("******** InlineRFieldTask unprocessed ${className}, ${fieldClassName}, ${f.fieldName}, ${key}")
                            }
                        }
                    } catch (NotFoundException e) {
                    }
                }
            })
        } catch (CannotCompileException e) {
        }
    }
}

同时可以参考字节开源的shrink-r-plugin，还有滴滴开源的booster。

7.图片着色器

针对同图不同色的处理，可以使用tint，比如原本是一个黑色的返回icon，现在另一个页面要用白色了，就不需要两张图了，而是使用tint来修改为白色即可。

  <ImageView
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:src="@drawable/ic_back_black"
                android:tint="@android:color/white" />

8.减少ENUM的使用

每减少一个ENUM可以减少大约1.0到1.4 KB的大小。

包体积监控

包体积监控应该作为发布流程的一个环节，最好是做到平台化、流程化，否则很难持续，没几个版本包体积又涨上来了。

大致思想：当前版本与上一个版本的包大小做对比，超过200KB需要审批。临时审批需要给出后续优化方案等等。

参考文档

Improve your code with lint checks
https://developer.android.com/studio/write/lint.html
Shrink, obfuscate, and optimize your app
https://developer.android.google.cn/studio/build/shrink-code#shrink-resources
Android App包瘦身优化实践
https://tech.meituan.com/2017/04/07/android-shrink-overall-solution.html
ReDex
https://github.com/facebook/redex
SoLoader
https://github.com/facebook/SoLoader
支付宝 App 构建优化解析：Android 包大小极致压缩
https://mp.weixin.qq.com/s/_gnT2kjqpfMFs0kqAg4Qig
AndResGuard
https://github.com/shwenzhang/AndResGuard/blob/master/README.zh-cn.md
深入探索 Android 包体积优化
https://juejin.cn/post/6872920643797680136
Android开发高手课包体积优化
https://time.geekbang.org/column/article/8120