Android Studio最全面编译构建优化！！！

汇总：Android小白成长之路_知识体系汇总【持续更新中…】

问题背景

公司项目使用Android Studio以及Gradle进行编译，在每次修改代码（哪怕是一行修改），再次编译运行都要耗时三四分钟，甚至更长时间。在初次编译时更是长达十几分钟、极大的影响了开发效率。俗话说工欲善其事，必先利其器。这就对编译速度进行一波优化，让我们一步一步开始吧！

Gradle构建流程

首先了解一下Gradle的构建流程，整体分为三个阶段：

• 初始化阶段：Gradle支持单项目和多项目构建，在初始化阶段，Gradle从setting.gradle中读取需要参与构建的模块，并为每个模块创建一个Project实例。
• 配置阶段：配置项目模块和其所需要执行的脚本，也就是build.gradle等文件
• 执行阶段：开始执行配置后的脚本任务

大体上了解了这些流程，我们就可以从这些流程上入手进行优化

优化前相关说明

当前作为验证的电脑相关信息：

• 电脑名称：MacBook Pro
• 系统：Mac
• 内存：8GB 1867MHz DDR3
• 处理器：双核Intel Core i5 2.7GHz
• AS版本：4.1.1

验证编译速度的三个角度：

• rebuild全工程，全部编译
• 新增一个方法，触发java重新编译
• 修改一个xml，触发资源重新编译

比较数据获取方式：rebuild尝试三次取最低值，修改方法或xml尝试五次取最低值

相关说明：

• 由于电脑有时候卡顿或者别的原因影响编译，会使得某次编译耗时很长，因此不能取平均值作为参考
• 编译一般会一次比一次快，因为Android studio自带缓存
• 开发阶段本身就不会一直改配置，因此取最小值基本可以模拟日常使用情况
• 因为主工程模块比较庞大，因此验证时使用的是主工程模块的代码，如果修改的是组件代码，用时一般会更少
• 每一次数据统计使用的方案继承了它前面所有的优化方案
• 修改方法和xml用apply changes

优化方案

从整体构建流程可以得知，我们整体上需要从三个方面进行优化：

• 初始化速度优化
• 配置速度优化
• 执行速度优化

其中执行的过程占比是最大的，所以重心放在执行速度优化上

初始化速度优化

一般初始化过程任务较少本身就已经很快了，但仍然可以做一些处理，以达到最佳状态：

• 当组件化程度较高时，在开发某个特定功能过程中有些组件是不需要引入的，此时可以在setting.gradle中移除不需要引入的组件模块，可以减少初始化时间
• setting.gradle中include之前尽量不写过多代码

配置速度优化

配置阶段主要是对各个build.gradle进行解析，因此可以注意以下几点：

• 按需引入模块，减少build.gradle的解析
• build.gradle中尽量少做耗时操作，例如读取系统时间动态配置apk的名称组成
• 在开发阶段不是必要执行的任务，可以写判断避免这些任务的配置，例如一些字节码插桩，性能监控之类的

执行速度优化

此阶段存在的大量的任务需要执行，因此优化的点也非常的多

对Gradle进行配置

开启并行编译

开启后会并行执行多个任务，大幅度减少编译时间，只需要在gradle.properties中添加：

org.gradle.parallel=true

增大编译内存

由于大家的电脑配置都不一样，因此具体设置多大内存需要根据个人情况进行合理配置，一般在gradle.properties里已经有相关配置，可以对该配置进行修改，例如

org.gradle.jvmargs=-Xmx4096m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Dfile.encoding=UTF-8

同时在主工程模块的build.gradle中进行修改：

dexOptions {
     
	javaMaxHeapSize "4g"
	}

值得注意的是，javaMaxHeapSize的值需要比org.gradle.jvmargs设置的值少512m以上，而且org.gradle.jvmargs的值并不是设置越高越好，根据验证，最好配置为系统内存的1/3，最多不要超过1/2。在部分文档中显示，高版本中javaMaxHeapSize中不再需要配置javaMaxHeapSize，只需要配置org.gradle.jvmargs即可，查阅了许多资料都没说清楚，所以暂时都配置好了

开启按需构建

对没有更改的模块不再进行编译，非常适合已经组件化的项目，在gradle.properties中添加：

org.gradle.configureondemand=true

开启构建缓存

直接使用之前生成的缓存，不再进行构建，在构建时任务后面会显示FROM CACHE，在gradle.properties中添加：

org.gradle.caching=true

开启增量注解编译

支持注解增量编译，不会重新触发编译（gradle高版本中需要移除），在gradle.properties中添加：

android.enableSeparateAnnotationProcessing=true

数据对比（并行编译是优化前已经开启，因此以下时间不包括并行编译的优化）：

	rebuild	修改方法	修改xml
配置优化前	4m46s	46s	22s
配置优化后	2m39s	42s	20s
收益	减少44%	减少8%	减少9%

对AS进行配置

开启离线模式

开启离线模式后不会再开始的时候去检测依赖是否有更新，也不会去下载相关更新的依赖，首次构建不能开启，否则无法完成构建，后续构建可以开启，在某些情况下将大幅度改善编译速度，强烈推荐开发阶段使用。点击下图中的图标的按钮即可开启离线模式，有些版本显示为类似wifi的图标，再次点击取消离线模式：

更改AS内存大小

点击AS的Help菜单项，选中Change Memory Settings选项。如图：

弹出如下图弹框，把Maxinum Heap Size 修改为合适值，具体修改值根据自身电脑内存配置选择

数据对比：

	rebuild	修改方法	修改xml
AS配置修改前	2m39s	42s	20s
AS配置修改后	2m16s	37s	16s
收益	减少14%	减少11%	减少20%

更新最新Gradle版本

由于gradle在新版本中一般都会对构建速度进行进一步的优化，因此保持最新的gradle版本可以获得最佳的构建体验，更新方式如下：

• 首先在gradle-wrapper.properties中进行gradle版本的配置：

  distributionUrl=https\:``//services.gradle.org/distributions/gradle-6.7.1-all.zip
  

• 然后在根目录下的build.gradle中更新gradle插件版本：

  classpath 'com.android.tools.build:gradle:4.1.1'
  

更新到6.x以上可能出现的问题和解决方案：

1. 报异常：

   FAILURE: Build failed with an exception.
   * What went wrong:
   A problem occurred configuring project ':live'.
   > Failed to notify project evaluation listener.
      > org.gradle.api.tasks.TaskInputs.property(Ljava/lang/String;Ljava/lang/Object;)Lorg/gradle/api/tasks/TaskInputs;
      > Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
   * Try:
   Run with --info or --debug option to get more log output. Run with --scan to get full insights.
   * Exception is:
   org.gradle.api.ProjectConfigurationException: A problem occurred configuring project ':live'.
       at org.gradle.configuration.project.LifecycleProjectEvaluator.wrapException(LifecycleProjectEvaluator.java:75)
       ......
       at org.gradle.internal.concurrent.ThreadFactoryImpl$ManagedThreadRunnable.run(ThreadFactoryImpl.java:56)
   Cause 2: groovy.lang.MissingPropertyException: Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
       at org.gradle.internal.metaobject.AbstractDynamicObject.getMissingProperty(AbstractDynamicObject.java:85)
       ......
       at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
    
   * Get more help at https://help.gradle.org
   

   这是当前greenDao版本过低导致的，更新greenDao版本即可，在根目录的build.gradle下修改版本：

   classpath 'org.greenrobot:greendao-gradle-plugin:3.3.0'
   

2. 报异常：

   FAILURE: Build failed with an exception.
   * Where:
   Build file '/Users/uxin/AndroidStudioProjects/Pika/UXLiveOverseas/live/build.gradle' line: 253
   * What went wrong:
   A problem occurred configuring project ':live'.
   > Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
   * Try:
   Run with --info or --debug option to get more log output. Run with --scan to get full insights.
   * Exception is:
   org.gradle.api.ProjectConfigurationException: A problem occurred configuring project ':live'.
       at org.gradle.configuration.project.LifecycleProjectEvaluator.wrapException(LifecycleProjectEvaluator.java:75)
       ......
       at org.gradle.internal.concurrent.ThreadFactoryImpl$ManagedThreadRunnable.run(ThreadFactoryImpl.java:56)
   Caused by: groovy.lang.MissingPropertyException: Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
       at org.gradle.internal.metaobject.AbstractDynamicObject.getMissingProperty(AbstractDynamicObject.java:85)
       ......
       at org.gradle.internal.concurrent.ThreadFactoryImpl$ManagedThreadRunnable.run(ThreadFactoryImpl.java:56)
    
   * Get more help at https://help.gradle.org
   

   在sdk 21之前，一般会使用第三方multidex的依赖开启dex的分块，而sdk 21之後，官方自帶multidex，因此需要去掉第三方的multidex：

   • 在主工程模块的build.gradle中，删除掉multidex的依赖和自定义任务：

     //implementation 'androidx.multidex:multidex:2.0.0'
     
     //    afterEvaluate {
              
     //        tasks.matching {
              
     //            it.name.startsWith('dex')
     //        }.each { dx ->
     //            if (dx.additionalParameters == null) {
              
     //                dx.additionalParameters = ['--multi-dex']
     //            } else {
              
     //                dx.additionalParameters += '--multi-dex'
     //            }
     //        }
     //    }
     

   • 在自定义的Application类中删除multidex的初始化：

     //import androidx.multidex.MultiDex;
     
     //MultiDex.install(this);
     

3. 报异常：

   FAILURE: Build failed with an exception.
   * Where:
   Build file '/Users/xxx/Projects/xxx/xxx/xxx/build.gradle' line: 1
   * What went wrong:
   A problem occurred evaluating project ':live'.
   > Failed to apply plugin 'com.android.internal.application'.
      > The option 'android.enableSeparateAnnotationProcessing' is deprecated.
        The current default is 'false'.
        It was removed in version 4.0 of the Android Gradle plugin.
        This feature was removed in AGP 4.0
   * Try:
   Run with --stacktrace option to get the stack trace. Run with --info or --debug option to get more log output. Run with --scan to get full insights.
   * Get more help at https://help.gradle.org
   

   这是上面新添加的注解增量编译字段已经在gradle新版本中被移除了，所以应该去掉，在gradle.properties中删除：

   #android.enableSeparateAnnotationProcessing=true
   

4. 报异常：

   private static final String LIBRARY_VERSION = ". Version: " + BuildConfig.VERSION_NAME;
                                                                              ^
   符号: 变量 VERSION_NAME
   位置: 类 BuildConfig
   

   由于versionName和versionCode没有多大差别，为了防止概念混淆，官方去掉了VERSION_NAME，因此我们项目中如果仍然需要用到，可与自定义buildConfig的VERSION_NAME，在报错的模块的build.gradle中配置：

   defaultConfig {
          
       minSdkVersion MIN_SDK_VERSION as int
       targetSdkVersion TARGET_SDK_VERSION as int
       versionCode 2
       versionName "1.0.1"
       buildConfigField 'String', 'VERSION_NAME', "\"" + versionName + "\""
   }
   

5. 报异常：

   
   /Users/xxx/Projects/xxx/xxx/xxx/xxx/src/main/java/com/xxx/base/utils/Utils.java:86: 错误: 找不到符号
         intent.putExtra(PAKAGENAME, BuildConfig.APPLICATION_ID);
                                                              ^
     符号: 变量 APPLICATION_ID
     位置: 类 BuildConfig
   

   Gradle高版本中为了防止library里使用BuildConfig.APPLICATION_ID导致id和appication本身的id理解混淆，需要改为新的字段：

   BuildConfig.LIBRARY_PACKAGE_NAME
   

6. 报异常：

   
   /Users/xxx/Projects/xxx/xxx/xxx/xxx/src/main/java/com/xxx/base/view/ShareScreenShotDialog.java:205: 错误: 找不到符号
                                           shareInfo.setWeiboCopyWriter(String.format(mContext.getString(R.string.novel_share_intro_wb_empty),
                                                                                                                 ^
     符号: 变量 novel_share_intro_wb_empty
     位置: 类 string
   

   Gradle高版本不允许语言配置中默认语言配置为空，所以需要在default string中添加上报错的那部分string

7. 报异常：

   Execution failed for task ':live:transformClassesWithAjxForRelease'.
   > Cannot cast object 'com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformTask$2$1@6fe77eee' with class 'com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformTask$2$1' to class 'com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformTask'
   

   这是由于aspectjx版本过低导致，更新版本即可，在根目录的build.gradle中修改：

   classpath 'com.hujiang.aspectjx:gradle-android-plugin-aspectjx:2.0.10'
   

数据对比：

	rebuild	修改方法	修改xml
Gradle更新前	2m16s	37s	16s
Gradle更新后	1m15s	33s	12s
收益	减少44%	减少10%	减少25%

Module源码转aar

随着业务量的增大，module的引入也会增多，每个module在编译的时候都需要花费一定的时间，即使新版本gradle对未修改并具有缓存的module不进行编译，但取缓存也需要一定时间。把module转化成aar后就不再需要每次都进行编译或者取缓存，可以减少一部分时间

Module转aar优化步骤如下：

1. 对每个module进行Build->Make module xxx生成aar在build/output/aar中

2. 新建一个module，随意取名字，把其他module生成的aar复制到新建module的libs下，同时把其他module的libs下的aar包也同样复制到新建module的libs下（因为aar包不会包含自己依赖的其他aar包），也可以不新建module，直接放到主工程的libs下

3. 把新建module的src下其他文件和文件夹删除，只留下main文件夹和AndroidManifest.xml文件

4. 把AndroidManifest.xm里的application删除

5. 在新建module的build.gradle中把其他module所引用的aar依赖全部复制过来，同时依赖上其他几个module制作的aar

6. 在根目录的build.gradle中修改：

   flatDir {
          
           dirs 'libs',project(':aar的module').file('libs')
   }
   

用一个新的module来存放aar的好处：

• 和主工程模块隔开，不需要把aar都复制到主工程的libs，也不需要把依赖写在主工程模块的依赖中
• 可以在setting.gradle中直接判断选择aar编译还是源码编译
• 某个组件更新了可以编译一下直接替换aar文件，即时更新

扩展：

可以做一个全局变量控制使用组件源码或者aar，操作步骤如下：

1. 在setting.gradle中新增全局开关

   #是否修改组件代码
   isModifyInComponent=false
   

2. 在主工程模块的build.gradle中修改：

   def modifyInComponent = isModifyInComponent.toBoolean()
   flatDir {
          
       if (modifyInComponent) {
          
           dirs 'libs',
                   project(':源码的module').file('libs'),
       }else {
          
           dirs 'libs',project(':aar的module').file('libs')
       }
   }
    
   if (modifyInComponent) {
          
       implementation project('源码的module')
   } else {
          
       implementation project('aar的module')
   }
   

3. 在setting.gradle中修改：

   include ':app
   if (isModifyInComponent.toBoolean()) {
          
       include ':源码的module'
   } else {
          
       include ':aar的module'
   }
   

最好的方式是搭建私服maven仓库用来存放aar，直接依赖就完成了，更加方便而且容易管理，这里后续再写相应的文章

数据对比：

	rebuild	修改方法	修改xml
组件源码	1m15s	33s	12s
组件aar	50s	28s	11s
收益	减少33%	减少15%	减少8%

自定义执行的任务

在构建过程中，有部分task是为了优化app而执行的。这些task在开发过程中并不需要执行，只需要在正式打包的时候执行即可。因此可以暂时关闭这些任务，以减少执行时间。可以引入一个全局变量当做开关，然后在这些任务插件引入的地方做判断，按需执行。

操作步骤如下：

1. 在gradle.properties中定义一个开关

   #开启快速编译模式，快速编译舍弃了一些配置，可以较快编译执行app，适合开发调试阶段
   isFastBuildMode=false
   

2. 在主工程模块的build.gradle中做判断，例如下面的：

   def fastBuildMode = isFastBuildMode.toBoolean()
   if (fastBuildMode) {
          
       repositories {
          
           flatDir {
          
                   dirs 'libs',
                           project(':aar的module').file('libs')
           }
       }
   } else {
          
       apply plugin: 'org.greenrobot.greendao'
       apply plugin: 'walle'
       apply plugin: 'com.didiglobal.booster'
       apply plugin: 'android-aspectjx'
       repositories {
          
           flatDir {
          
                   dirs 'libs',
                           project(':源码的module').file('libs')
           }
       }
       greendao {
          
           schemaVersion 2
           targetGenDir 'src/main/java'
       }
       walle {
          
          ...
       }
    
       aspectjx {
          
           exclude 'com.alipay', 'com.tencent', 'com.squareup.leakcanary'
       }
   }
    
   if (fastBuildMode) {
          
       ndk {
          
           abiFilters 'armeabi-v7a'
       }
       resConfigs "cn", "xhdpi"
    
   } else {
          
       ndk {
          
           abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
       }
   }
   

注意：开启快速编译开关会关闭一些任务，所以可能会导致一些不可预知的问题，如果调试过程中出现异常，可以关闭快速编译开关重新尝试，在打包apk发布的时候一定要记得关闭快速编译开关

数据对比：

	rebuild	修改方法	修改xml
关闭快速编译	50s	28s	11s
开启快速编译	38s	13s	11s
收益	减少24%	减少53%	持平

Maven代理

前面说过可以创建私服maven用来存放生成的aar，其实也可以用私服maven来代理需要下载的依赖，放在内部网络仓库中，需要的时候直接从内网中读取，而无需去远程maven仓库读取，这对一些使用外网的maven仓库的项目具有非常大的帮助，如果不想自己搭建，也可以使用阿里云的镜像maven仓库，里面有常用的一些仓库镜像，搭建方法后续更新一篇文章来说明

使用远程共享构建缓存

前面提到过开启缓存的方式，但是那只针对于本地缓存，在首次编译时，缓存为空，仍需要大量的时间进行编译。但是在公司开发过程中，通常已经有同事的机器或者CI构建已经进行了编译构建，我们能不能用某种方式来使用他们的缓存呢？这样就解决了首次编译时间过长的困境，办法总比困难多，对共享构建缓存感兴趣的可以去查看这篇文章：Gradle使用远程构建缓存

总结

比较安全简单优化方案：

• 开启并行编译、按需构建、构建缓存
• 开启注解增量编译（Gradle插件4.0以下）
• 开启离线模式
• 使用apply changes
• 修改JVM大小

需要适配的优化方案：

• 升级gradle及其插件
• 使用官方muitidex

只适合调试开发阶段的极速方案：

• module转aar
• 按需自定义执行任务

更深入的优化：

• 自定义编写优化插件，提高缓存命中率等

• 私服maven镜像代理

• CI共享构建缓存

Mac系统总收益：

	rebuild	修改方法	修改xml
优化前	4m46s	46s	22s
优化后	38s	13s	11s
收益	减少86%	减少46%	减少50%

Windows 系统验证

配置：

• 处理器：i7-10510U 2.3GHz
• 内存：8GB
• 固态硬盘

总收益：

	rebuild	修改方法	修改xml
优化前	10m30s	2m33s	12s
优化后	1m9s	12s	9s
收益	减少89%	减少92%	减少25%

数据可能不完全准确，但编译速度是肉眼可见地飞升，优化后可以大幅度减少编译时间，这时间拿去喝咖啡它不香嘛，如果经费充足，再更新一波电脑配置，速度直接起飞，少加班就靠这个优化了！