性能优化系列（七）APK 体积优化
文章首发「Android波斯湾」公众号，更新地址：https://github.com/jeanboydev/Android-ReadTheFuckingSourceCode
减少应用程序安装包的大小，不仅仅减少了用户的网络数据流量还减少了下载等待的时间。毋庸置疑，尽量减少程序安装包的大小是十分有必要的。
通常来说，减少程序安装包的大小有两条规律：要么减少程序资源的大小，要么就是减少程序的代码量。
APK 构成
在开始讲瘦身技巧之前，先来讲一下 APK 的构成。可以用 Android Studio 中的 APK Analyzer 打开 APK 查看。
可以看到 APK 由以下主要部分组成：
| 文件/目录 | 描述 |
|---|---|
| lib/ | 存放 so 文件，可能会有 armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64、mips，大多数情况下只需要支持 armabi 与 x86 的架构即可，如果非必需，可以考虑拿掉 x86 的部分 |
| res/ | 存放编译后的资源文件，例如：drawable、layout 等等 |
| assets/ | 应用程序的资源，应用程序可以使用 AssetManager 来检索该资源 |
| META-INF/ | 该文件夹一般存放于已经签名的 APK 中，它包含了 APK 中所有文件的签名摘要等信息 |
| classes(n).dex | classes 文件是 Java Class，被 DEX 编译后可供 Dalvik/ART 虚拟机所理解的文件格式 |
| resources.arsc | 编译后的二进制资源文件 |
| AndroidManifest.xml | Android 的清单文件，格式为 AXML，用于描述应用程序的名称、版本、所需权限、注册的四大组件 |
当然还会有一些其它的文件，例如上图中的 org/、src/、push_version 等文件或文件夹。这些资源是 Java Resources，感兴趣的可以结合编译工作流中的 流程图 以及 MergeJavaResourcesTransform的源码 看看被打入 APK 包中的资源都有哪些，这里不做过多介绍。
在充分了解了 APK 各个组成部分以及它们的作用后，我们针对自身特点进行了分析和优化。下面将从 Zip 文件格式、classes.dex、资源文件、resources.arsc 等方面来介绍下优化技巧。
优化代码
压缩代码
可以通过开启 ProGuard 来实现代码压缩，可以在 build.gradle 文件相应的构建类型中添加 minifyEnabled true。
打开这些编译属性之后，程序在打包的时候就不会把没有引用到的代码编译进来，以此达到减少安装包大小的目的。
android {
buildTypes {
release {
minifyEnabled true
proguardFiles getDefaultProguardFile(‘proguard-android.txt'),
'proguard-rules.pro'
}
}
}
除了 minifyEnabled 属性外，还有用于定义 ProGuard 规则的 proguardFiles 属性：
getDefaultProguardFile(‘proguard-android.txt')是从Android SDKtools/proguard/文件夹获取默认 ProGuard 设置。proguard-rules.pro文件用于添加自定义 ProGuard 规则。默认情况下，该文件位于模块根目录（build.gradle 文件旁）。
减少 ENUM 的使用
详情可以参考：Remove Enumerations，每减少一个 ENUM 可以减少大约 1.0 到 1.4 KB 的大小。
精简类库
部分引入到工程中的 jar 类库可能并不是专门针对移动端 App 而设计的，他们最开始可能是运用在 PC 或者 Server 上的。使用这些类库不仅仅额外增加了包的大小，还增加了编译时间。
单纯依靠 Proguard 可能无法完全移除那些使用不到的方法，最佳的方式是使用一些更加轻量化，专门为Android App 设计的 jar 类库。
精简 so 资源
Android系 统目前支持以下七种不同的 CPU 架构：ARMv5、ARMv7（从 2010 年起）、x86（从 2011 年起）、MIPS（从 2012 年起）、ARMv8、MIPS64 和 x86_64（从 2014 年起）。
每一个 CPU 架构对应一个 ABI：armeabi、armeabi_v7a、x86、mips、arm64_v8a、mips64、x86_64。
所有的 x86、x86_64、armeabi_v7a、arm64_v8a 设备都支持 armeabi 架构的 so 文件，x86 设备能够很好的运行 ARM 类型函数库，但并不保证 100% 不发生 Crash，特别是对旧设备。
64 位设备（arm64-v8a、 x86_64、mips64）能够运行 32 位的函数库，但是以 32 位模式运行，在 64 位平台上运行 32 位版本的 ART 和 Android 组件，将丢失专为 64 位优化过的性能（ART、webview、media 等等）。
所以一般的应用完全可以根据自己业务需求选择使用 armeabi 或者 armeabi_v7a 一种支持就行。
比如：微信、微博、QQ 只保留了 armeabi，Facebook、Twitter、Instagram 只保留了 armeabi_v7a。
假设只支持了 armeabi，如果有特殊要求（比如视频应用）需要用到部分 armeabi_v7a 的 so，可以通过改名放到 armeabi 文件夹中，根据手机实际情况选择加载。
- 动态下发
比较大的 so 可以选择动态下发的形式延迟加载，代码上需要加一些判断逻辑。
精简语言资源
大部分应用其实并不需要支持几十种语言的国际化支持。还好强大的gradle支持语言的配置，比如国内应用只支持中文：
android {
defaultConfig {
resConfigs "zh"
}
}
安装包拆分
设想一下，一个 low dpi，API<14 的用户手机下载安装的 APK 里面却包含了大量 xxhdpi 的资源文件，对于这个用户来说，这个 APK 是存在很大的资源浪费的。
幸好 Android 平台为我们提供了拆分 APK 的方法，它能够根据 API Level，屏幕大小以及 GPU 版本的不同进行拆分，使得对应平台的用户下载到最合适自己手机的安装包。
更多关于安装包拆分的信息，请查看 Configure APK Splits 与 Maintaining Multiple APKs。
由于国内应用分发市场的现状，这一条几乎没有办法执行。
支持插件化
插件化技术雨后春笋一样的都冒了出来，这些技术支持动态的加载代码和动态的加载资源，把 APP 的一部分分离出来了，对于业务庞大的项目来说非常有用，极大的分解了 APK 大小。
因为插件化技术需要一定的技术保障和服务端系统支持，有一定的风险，如无必要（比如一些小型项目，也没什么扩展业务）就不需要了，建议酌情选择。
精简功能业务
从统计数据分析砍掉一些没用的功能是完全有可能的，甚至干脆去掉一些花哨的功能出个轻聊版、极速版也不是不可以的。
比如：今日头条极速版、QQ 轻聊版等等。
优化资源文件
移除未使用资源
确保在 build.gradle 文件中开启了 shrinkResources 的属性，这个属性可以帮助移除那些在程序中使用不到的资源文件，帮助减少 App 的安装包大小。
android {
buildTypes {
release {
shrinkResources true
}
}
}
有选择性的提供对应分辨率的图片资源，系统会自动匹配最合适分辨率的图片并执行拉伸或者压缩的处理。
有损压缩图片
Android 打包本身会对 PNG 进行无损压缩，所以使用像 Tinypng 这样的有损压缩是有必要的。
重点是 Tinypng 使用智能有损压缩技术，以尽量少的失真换来图片大小的锐减，效果非常好，强烈推荐。
使用更小的图片
如果对于非透明的大图，JPG 将会比 PNG 的大小有显著的优势，虽然不是绝对的，但是通常会减小到一半都不止。在启动页，活动页等之类的大图展示区采用 JPG 将是非常明智的选择。
WebP 支持透明度，压缩比比 JPG 更高但显示效果却不输于 JPG，官方评测 quality 参数等于 75 均衡最佳。
相对于 JPG、PNG，WebP 作为一种新的图片格式，限于 Android 的支持情况暂时还没用在手机端广泛应用起来。从 Android 4.0+ 开始原生支持，但是不支持包含透明度，直到 Android 4.2.1+ 才支持显示含透明度的 WebP，使用的时候要特别注意。
使用 VectorDrawable
在符合条件的情况下，使用 Vertor Drawable 替代传统的 PNG/JPEG 图片，能够极大的减少图片资源的大小。
传统模式下，针对不同 DPI 的手机都需要提供一套 PNG/JPEG 的图片，而如果使用 Vector Drawable 的话，只需要一个 XML 文件即可。
尽量复用已经存在的资源图片，使用代码的方式对已有的资源进行复用。
APK Analyzer
Android Studio 2.2 包含了 APK Analyzer，通过它我们能够直观地看到 APK 的组成。使用 APK Analyzer 不仅能够减少你花在 debug 上的时间，而且还能减少你的 APK 大小。
使用 APK Analyzer，你能够实现：
- 查看 APK 中文件的绝对大小和相对大小。
- 理解 dex 文件的组成。
- 快速查看 APK 中文件的最终版本（比如AndroidManifest.xml）。
- 对比两个 APK。
这里有 3 种方法访问 APK Analyzer：
- 拖拽 APK 到 Android Studio 的编辑窗口。
- 切换到 Project 视图，并且双击 APK 文件。
- 在菜单栏中选择 Build > Analyzer APK，并且选择 APK。
更多关于 的内容可以查看 Android 开发文档 - Analyze your build with APK Analyzer、使用 APK Analyzer 分析你的 APK 这两篇文章。
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参考资料
- YouTube - Android 性能优化典范第 6 季
- 胡凯 - Android 性能优化典范 - 第 6 季
- Android 开发文档 - Configure APK Splits
- Android 开发文档 - Maintaining Multiple APKs
- 美团技术团队 - Android App包瘦身优化实践
- Android APP 终极瘦身指南
- 头条 APK 瘦身之路
- Android 开发文档 - Analyze your build with APK Analyzer
- 使用 APK Analyzer 分析你的 APK