Android包体积优化（常规、进阶、极致）
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，安装包会不停的膨胀，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，而已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
有些功能可能想的很美好，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
- Shrink, obfuscate, and optimize your app
- Android App包瘦身优化实践
- ReDex
- SoLoader
- 支付宝 App 构建优化解析：Android 包大小极致压缩
- AndResGuard
- 深入探索 Android 包体积优化
- Android开发高手课包体积优化