APK瘦身-是時候給App進行減負了

前言

APK瘦身即是對APK大小進行壓縮策略，減小APK安裝包大小，更小的安裝包更有助於吸引用戶安裝。前一段時間我司某一App進行APK的瘦身，最終也達到了減小10M的目標，現做一個簡單的總結記錄。

如何着手這個問題？

需要對一個App進行瘦身，首先最重要的就是對App大小有一個大致的了解，最直觀看到App的大小就是通過Android Studio自帶的Analyzer進行APK的分析。使用方法：

1、將一個apk拖動到Android Studio的編輯器窗口 
2、在Project窗口中，雙擊build/output/apks/目錄下的apk 
3、在菜單欄中選擇選擇Build > Analyze APK，然后選擇要分析的apk

獲取如上圖1所示的APK Size分析圖之后，我們就可以針對這里面的目錄進行針對性的優化。

如圖最上方所示的APK Size就是我們應用打包之后的大小，Download Size則是上傳到Google Play之后，用戶下載的大小。所以我們一般可以只針對前一項的APK Size進行對比。

分析問題，發掘優化點

從上圖Analyzer可以發現，一個APK主要包含如下目錄:

• lib：包含了一些區分於處理器的編譯代碼，主要是SO文件，一般里面包含很多子目錄，例如armeabi, armeabi-v7a, arm64-v8a, x86, x86_64, and mips。
• res：包含了一些不會被編譯到resources.arsc的資源文件。如drawable文件、layout文件等。
• assets：包含了一些通過AssetManager能夠檢索到的資源。如MP3、字體、webp等資源文件。
• META-INF：包含了CERT.SF和CERT.RSA簽名文件，還有MANIFEST.MF文件。

除此之外，還包含了如下的文件：

• resources.arsc：包括了所有可以被編譯的位於res/values/目錄下的XML資源。打包工具在打包過程中會把XML的內容編譯成二進制的形式，亦或者把相關資源的引用路徑編譯成二進制，然后整合到該文件里面。例如string文件、layout的路徑、圖片的路徑等。

• classes.dex：包含了所有的Java文件編譯后的class文件，class文件最終轉化成該dex文件。一般文件都比較大，有的App有幾個dex文件，這是因為單個DEX文件限制方法數在65536，所以當代碼量過大時，就需要通過multiDex進行分包，拆分成多個dex文件，解決這個問題。

• AndroidManifest.xml：整合了多個module的AndroidMainifest文件的權限、聲明等配置到該文件。

知道了APK的組成部分，那么我們就可以針對這些文件/文件夾進行針對性的優化，每個App都不一樣，但是方法都是大同小異，本文講述瘦身策略也是針對這些目錄和文件進行優化，這樣可以顯得更加有條理性。

1. lib目錄優化

Android系統現在支持7種CPU架構，每一種都關聯着對應的ABI（二進制接口，Application Binary Interface），而每一種ABI都定義了二進制文件（尤其是.so文件）如何運行在相應的系統平台上，從使用的指令集，內存對齊到可用的系統函數庫等。所以如果我們的App需要適配不同的CPU架構的話，如下圖2所示，就需要放入不同架構的文件夾下都放入不同的so文件，在打包時，這些so都會放在lib目錄下。由此，如果我們想減小lib目錄的大小，無非就如下一些常見的策略。

• so裁剪、刪除

對App引入的so文件進行確認哪些是不需要的，哪些是可以進行裁剪壓縮的，哪些是可以避免引入的。例如如果引入的so需要下載上傳功能而多引入了一個cURL庫導致so增大，這時就可以讓Java層代碼定義接口，讓so來調用，從而避免引入cURL庫；再如Fresco庫，如果不需要webP圖，或者不需要webP動圖功能，然后減少Fresco庫的依賴，同樣可以減小so的大小。

• 只保留armeabi或者armeabi-v7a

Android系統現在支持很多種CPU架構（如mips、arm、x86等），市面上主流機型都是arm架構，x86和mips類型極少。所以可以有選擇地保留某些架構的so，從而降低lib文件夾的大小。但是我建議你在開始前先對用戶手機的cpu型號進行一次統計，分析自身App對應架構手機的占有率，這樣你才能大膽的進行操作，一般只保留armeabi或者armeabi-v7a即可。操作也是比較簡單，只需要在根目錄的build.gradle下配置：

android {
    buildTypes {
        ndk {
            abiFilters "armeabi-v7a"
        }
    }
}

如果你的App需要支持多種架構，那么就可以在abiFilters里面把多種架構加進去，當然你也可以只保留一種，然后分渠道打包，如Google Play就支持arm和x86等多個渠道打包。

2.res目錄優化

res目錄一般也是占APK Size大頭的一個目錄，如下圖，這個目錄一般都是圖片資源占空間比較多，尤其當App為了適配多種分辨率而存放了多套圖時，這時候就會導致res目錄打下會非常大。而這個目錄的優化方式也是比較多，下面就簡單列舉一下：

• 只保留一套圖

因為Android設備在加載圖片時會優先加載對應分辨率文件夾下的圖片，如果對應分辨率文件下沒有所要的圖片，則找高分辨率對應文件夾下的圖片。那是不是我們把圖片放在最高分辨率的文件夾下就可以了呢？不是的！因為如果這樣會導致低分辨率手機加載圖片時會消耗更多的內存，而且是指數級別增長的，所以如果盲目地放在一個目錄是不合適的。目前不同分辨率對應優先加載的文件夾中圖片如下，如果是針對國內用戶的App可以只保留xxhdpi目錄，而如果是東南亞市場的App則可以只保留xhdpi。

320*240        ldpi

480*320        mdpi

800*480        hdpi

1280*720       xhdpi

1920*1080      xxhdpi

• 非重要圖片動態加載

針對一些非重要的圖片，可以選擇動態在線加載，嚴格來說，非首頁的圖片都可以動態加載，當然，為了提升用戶體驗，我們會把圖片放在本地。但是，一些使用場景非常小或者大小較大的圖片，大膽刪掉，選擇動態加載吧！

• 保真壓縮圖片

可以使用一些圖片壓縮網站或者工具壓縮你的資源文件吧，例如TinyPng、ImageOptim、Zopfli、智圖等。

• 使用webp替換png

如果你的App只支持Android4.0以上的話，可以把png格式的圖片轉為webp，相同畫質下體積更小。

• 使用lint刪除無用資源

在多人開發過程中，通常都會有漏刪無用資源的問題，圖片資源也不例外，例如需要刪除一個模塊的代碼時，很容易就會漏刪資源文件，所以可以定期使用lint檢測出無用的資源文件，原理這里不作介紹，使用方法非常簡單，可以直接在AS里面使用，如下圖所示。注意：lint檢查出來的資源都是無直接引用的，所以如果我們通過getIdentifier()方法引用文件時，lint也會標記為無引用，所以刪除時注意不要刪除通過getIdentifier()引用的資源。

Analyze -> Run Inspection by Name -> 輸入：Unused resources -> 跳出彈框選擇范圍即可

• 打開shrinkResources

shrinkResources是在編譯過程中用來檢測並刪除無用資源文件，也就是沒有引用的資源，minifyEnabled 這個是用來開啟刪除無用代碼，比如沒有引用到的代碼，所以如果需要知道資源是否被引用就要配合minifyEnabled使用，只有兩者都為true時才會起到真正的刪除無效代碼和無引用資源的目的。打開方式也是非常簡單，在build.gralde文件里面打開即可：

android {
    buildTypes{
        minifyEnabled true
        shrinkResources true
    }
}

3.assests目錄優化

assests目錄存放的通常是一些通過AssetManager能夠檢索到的資源，包括MP3、視頻、字體、webp的資源，各個App存放內容都很大不相同，列舉一些常用的優化方案。

• 刪除無用字體

中文字體一般都比較大，因為字體文件包含了中文好幾千個漢字，但是我們實際上在App中並不會全部都使用，甚至我們只用到其中的幾個字，這時候我們就可以把字體文件進行刪減，在Github上面有一個字體提取工具FontZip，使用方法也是非常簡單，有興趣可以去star一下。

• 動態下載

一些MP3、視頻、Webp等資源可以在使用到時再進行下載，不需要放在本地。

• 對資源進行壓縮

一些MP3、視頻、Webp等資源如果必須放在本地，可以壓縮成zip文件或者使用7zip進行壓縮，在使用到時再進行解壓，減小空間的占用。

4.META-INF目錄

該目錄下的MANIFEST.MF、CERT.SF、INDEX.LIST、CERT.RSA等文件主要是存放一些APK文件加密后的信息，用以校驗APK的完整性和安全性，這個目錄沒有太好的優化方式，而且文件一般也比較小，不會超過1M。

5.resources.arsc文件壓縮

這個文件包含所有可以被編譯的位於res/values/目錄下的XML資源，如下圖5所示是淘寶APK的resources.arsc文件，像圖片的引用名字、layout文件的引用名字、string資源等都被編譯到了這個文件里面。

所以如果我們需要對resources.arsc文件進行優化，無非就是對路徑名字進行混淆，刪除無用的資源映射，前者可以使用AndResGuard，后者可以使用lint等進行檢測。

• 刪除無用的語言

大部分應用都不需要支持幾十種上百種語言，所以在我們引用一些第三方庫時（如Google、Facebook的庫），它們往往帶有上百種多語言資源，而大部分多語言對於我們自己的應用是沒有用處的，我們只需要在build.gralde里面進行如下配置即可完成無用語言資源的刪除，這樣在打包的時候就會排除私有項目、android系統庫和第三方庫中非中文的資源文件了，效果還是比較顯著的。

android {
    //...
    defaultConfig {
        // 只保留中文
        resConfigs "zh"
    }
}

• 使用AndResGuard壓縮

AndResGuard是一個幫助你縮小APK大小的工具，他的原理類似Java Proguard，但是只針對資源。他會將原本冗長的資源路徑變短，例如將res/drawable/wechat變為r/d/a。詳細使用方法參照Github，很簡單有效地減小resources.arsc文件大小。如下圖6和圖7所示，圖6是壓縮前的效果，圖7是壓縮完的效果，如果是資源比較多的App，壓縮效果也是立竿見影。

使用方法也是非常簡單，在build.gradle文件中進行如下配置即可：

andResGuard {
    mappingFile = null
    use7zip = true
    useSign = true
    keepRoot = false
    whiteList = [
        //for your icon
        "R.drawable.icon",
        //for fabric
        "R.string.com.crashlytics.*",
        //for umeng update
        "R.string.umeng*",
        "R.string.UM*",
        "R.layout.umeng*",
        "R.drawable.umeng*",
        //umeng share for sina
        "R.drawable.sina*"
    ]
    compressFilePattern = [
        "*.png",
        "*.jpg",
        "*.jpeg",
        "*.gif",
        "resources.arsc"
    ]
     sevenzip {
         artifact = 'com.tencent.mm:SevenZip:1.1.9'
         //path = "/usr/local/bin/7za"
    }
}

6.dex文件壓縮

Dalvik是Android平台運行時的環境，但是Dalvik虛擬不支持直接執行Java的字節碼，所以會對編譯生成的 .class 文件進行翻譯、重構、解釋、壓縮等處理，這個處理過程是由 dx 進行處理，處理完成后生成的產物會以 .dex 結尾，稱為Dex文件。

像淘寶、微信這些App，如果我們分析它們的APK可以發現，它們有多個Dex文件，如下圖8所示，這是因為單個Dalvik Excutable（DEX）字節碼文件內的方法數不可以超過65536個，所以需要DEX分包配置來避免這個限制，使應用能夠構建並讀取DEX文件。

• Proguard代碼混淆

Proguard是一款免費的Java類文件壓縮器、優化器和混淆器，Android Studio已經集成了這個工具，只要經過簡單的配置，即可完成，如下代碼所示，在build.gradle里面設置minifyEnabled 為ture，同時在proguardFiles指向proguard的規則文件即可。

android {
    buildTypes{
        minifyEnabled true
        proguardFiles 'proguard.cfg'
    }
}

總結

App瘦身是一個長期的過程，建議可以進行每個版本對APK大小進行監控，列出增加和減小的點，做到持續的統計和追蹤，從而給公司帶來效益。