【性能优化】Android apk体积优化

### 背景

随着业务快速发展,各种业务功能上线,版本不断迭代,apk体积也越来越大。apk体积过大,一方面会消耗用户更多的流量,另一方面也会增加包安装时间,进而对于app流量导入产生不利影响。

> 在动手之前,还是要考虑清楚:什么是apk体积过大,阈值是多少?建议结合实际目标用户群体和市场中类似app想对比,定义一个合适值。如果用户90%都是在WIFI场景下,而实际包体积只有20M,推断用户仅需要20s时间就能安装完成,相信很多用户还是愿意去等的。技术千万不能为了技术而技术。

### Apk构成

首先我们看下apk是什么?下面是来自wiki的定义:

> Android应用程序包(英语:Android application package,APK)是Android操作系统使用的一种应用程序包文件格式,用于分发和安装移动应用中间件。一个Android应用程序的代码想要在Android设备上运行,必须先进行编译,然后被打包成为一个被Android系统所能识别的文件才可以被运行,而这种能被Android系统识别并运行的文件格式便是“APK”。 一个APK文件内包含被编译的代码文件(.dex 文件),文件资源(resources), assets,证书(certificates),和清单文件(manifest file)。

通过上面解释,我们可以大致了解apk的构成。实质上apk仍然是一个压缩包,符合zip标准。在以前,我们可以把后缀名改成`.zip`再解压开来进行分析。现在AS提供了新的工具可以直接Analyze Apk,在AS中双击build目录下的apk或通过menu中的Build菜单找到apk源文件即可。

我们看一个实际的例子:

apk构成

通过工具,我们看到各个部分的体积大小,以及占的百分比,帮助我们优化更加有的放矢。

#### dex优化

我们知道android应用是运行在虚拟机上的,工程编译过程中会把java、aidl等文件编译成class,再转换成dex文件。如果method或field超过了65k,我们还需要引入multidex分包以保证在dialvik上正常运行。

常见的优化策略有无用代码删除,IDE会把未使用到的区块灰色展示,也可以通过lint工具来帮助我们识别到。这个功能在menu中的Analyze的`Run inpection by name`输入`unused xx`。甚至是在编译过程中,我们也可以通过混淆配置来做到,比方说常见的Log删除。

而随着业务发展,大型app都进行了模块化组件化,不同团队负责开发不同模块。开发过程极易出现一些重复工具方法,甚至引入相同功能的不同组件。架构上也需要一下规约工具来限定重复代码的编写。

在class转换成dex过程中,我们可以用新一代d8工具,它可以帮助我们的dex体积更小运行速度更快。Facebook也开源了一款redex的工具帮助优化dex。

#### 资源优化

而说到资源必然要说的是图片优化,毕竟图片是资源体积中占大头。

我们可以选择体积更小的图片,比方说webp格式。要注意的是,webp在4.3以下有一些兼容问题,选择需谨慎。而对于png也可以采用有损或无损压缩图片,常见工具有tingpng或imageoptim等。经常png会有一些空白边距,这些部分也可以删除掉,通过代码或xml来实现边距。

小的icon也可以使用svg格式。一些特定效果也可以通过XML自定义实现。新手常常有个误区,就是做.9图片的原图依旧很大,既然已经让程序帮我们拉伸了,原图实际上可以保持很小的体积。

经常在适配屏幕时,开发会使用多套图片。实际上大部分时候一套图片就可以搞定了,系统会自动帮我们处理图片缩放。

而在适配不同API时,打包过程也会自动生成多个目录。适当选择最低API格式有好处的,更高版本意味着开发效率更高,同时兼容设备变少,需要同业务一起考虑。

打包过程也会生成一个resource.arsc文件,里面是资源ID的映射关系。这个部分也可以通过混淆资源id来优化,可以有效减少体积。

最后同样的,不需要的资源一定要删掉。同样使用lint工具可以帮我们自动删除。模块化也需要当心不同模块出现同样的图片。

#### 动态库优化

在一些需要安全高性能的常见,应用中需要采用native来实现。android平台提供了适配各种cpu架构的可能,包括x86 arm mips等,包活arm也有v7 v8等。针对不同cpu我们可以选择打不同包,gradle脚本中通过api也可以限制。或者损失一些性能,只采用arm最低版本也是可以兼容的。对于某些不常用功能,我们也能用动态加载,运行时再下载so到本地。

### 持之以恒

包体积优化需要平常的积累,点点滴滴细节抠出来。需要每个版本都要注意,而不是到时候来个突击。需要深入到每个人心中。针对app开发的生命周期,将一些步骤纳入到流程汇总持续进行优化。从开发到测试再到上线,甚至是上线后app在设备上占的磁盘大小。

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