【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及中间件。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。