APK包资源精简 立减1M
moon
7年前
<p>Apk包大小是Android优化的一项重要指标，本文主要从资源方面着手，提出一些优化的新思路。</p> <h2>无用资源精简</h2> <p>项目随着开发迭代，会遗留大量的无用代码和资源，今天主要说一下无用资源如何精简。资源精简最重要的是无用资源的检索，常规检索方式有lint的unused resource，gradle开启shrinkResources。但用lint仅仅检测出了十几个，效果不明显，开启shrinkResources后，对包大小的影响也在几K级别。Google把shrinkResources集成到了打包流程中，为什么很多无用资源都检索不出来呢，带着这些疑问，我决定仔细研究一下原理。</p> <p>开启shrinkResources后，打包过程会新增task transformClassesWithShrinkResFor{variant}，gradle1.5之后只需要注册一个tranform就会产生一个对应的task，查看源码发现对应的tranfrom在com.android.build.gradle.internal.transforms.ShrinkResourcesTransform，此类中调用com.android.build.gradle.tasks.ResourceUsageAnalyzer的analyze方法进行分析无用资源。</p> <pre> <code class="language-java">public void analyze() throws IOException, ParserConfigurationException, SAXException { gatherResourceValues(mResourceClassDir); recordMapping(mProguardMapping); recordClassUsages(mClasses); recordManifestUsages(mMergedManifest); recordResources(mMergedResourceDir); keepPossiblyReferencedResources(); dumpReferences(); mModel.processToolsAttributes(); mUnused = mModel.findUnused(); }</code></pre> <p>该方法首先会根据R文件来生成资源表，然后利用asm遍历所有的class分析class中用到的R，然后将资源表中相应资源标记为可达，接着分析Mainfest，Res文件找出资源文件中引用的其它资源。最终调用keepPossiblyReferencedResources，此方法是标记可能会引用的资源，项目中调用了getIdentifier，参数是通配符，资源名称只要匹配就会标记为可用。</p> <p>查看编译后的文件build/outputs/mapping/release/resources.txt，shrinkResources相关的日志都会在此文件中，有大量资源因为keepPossiblyReferencedResources被标记为可达。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/96e3ce44fcff78fcaf1824a0ca77a27f.png"></p> <p>从原理上分析，这种查找无用资源的方式是可行的，只是需要稍微改动。默认情况下shrinkResources是安全模式，可能会被使用的资源也被标记为了可达；关闭安全模式，开启严格模式，只有真正通过代码或是资源文件引用的资源才被标记为可达。混淆配置添加-dontshrink -dontoptimize，系统是分析混淆后的类，如果一个类被压缩掉了，它引用的资源就会被标志为不可达，这时候如果仅仅删除资源，后续就编译通不过了。</p> <p>在res目录中添加keep.xml,设置严格模式。</p> <pre> <code class="language-java"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" tools:shrinkMode="strict" /></code></pre> <p>经过上述配置改动后，重新编译查看输出文件，可以看到大量的无用资源。打包过程是将其替换为了一个同名的空文件，但我们可以解析这个文件，找到无用资源，用脚本批量删除。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/56b0c86705dadc52e27c49f03f109f8f.png"></p> <p>头条app客户端原始15M，通过脚本批量删除了600+资源，包大小减小0.47M。不同项目效果不同。</p> <h2>重复资源精简</h2> <p>Android开发推崇根据业务拆分多个模块,模块间为了防止资源覆盖，会给每一个模块的资源加一个前缀，同样的资源就会在apk包中出现多次。阅读微信资源混淆源码时发现，它将每个资源Chunk中的资源路径替换为了一个较短的路径。那么对于重复资源，仅仅保留一份，修改arsc文件，重定向Chunk对应的资源路径，就可以解决重复资源问题。</p> <p>打包过程中ProcessAndroidResources这个Task会生成资源文件/build/intermediates/res/resources-release.ap_,该文件是一个zip文件，解压后包括AndroidManifest.xml,res,resources.arsc几部分。res目录中的文件即是最终要打入到apk中的，resources.arsc即为最终的arsc文件。</p> <p>解压ap_文件，遍历res目录中的文件，根据每个文件的md5值，找出重复的文件。最终发现主要有两种重复的情况，一种是文件名相同，但在不同的dpi目录下；一种是内容相同，名字不同。删除重复文件，保留一份，然后利用ChunkUtil这个库来修改arsc文件，ChunkUtil是一个arsc编辑库。</p> <p>重复资源处理，作为一个gradle插件，后续会开源给大家作为参考。</p> <p>重复资源处理后，资源映射如下所示,每个资源代码一个chunk，假如以下3个chunk中的资源相同，则处理后它们会指向相同的路径。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/e4fd01db40c1e81096fae59875030ad9.png"></p> <p>经过打包期间删除重复资源，共删除了300+资源，包大小减小了0.28M，不同的项目效果不同。</p> <h3>重复资源处理与微信资源混淆冲突</h3> <p>项目中如果使用了微信资源混淆，打包失败。如果你的项目中没使用微信资源混淆，就没必要看后面的问题了。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/4cd3b0f231c4381857d0149a61f1d4ec.png"> 根据错误堆栈可以定位到微信资源混淆出现的位置。阅读微信资源混淆源码，发现映射关系如下：从res/drawable/icon.png到r/a/c.png是一一映射的。每个资源路径可变的有两部分，一是资源类型如drawable，color；另一个是资源名称。映射过程有以下规则，同类型资源会映射到相同目录中，资源id相同也即是同名资源映射后的资源名相同。如下图中，资源1和2是名字相同，映射后的名字都是c.png，资源2和资源3资源类型相同，映射后的资源都在r/b目录下。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/8189e047b8d8f763e580595567fe0cde.png"></p> <p>这时候将重复资源处理和微信混淆流程串联起来如下所示：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/c25872d544097639029b809b625a124a.png"></p> <p>资源1和资源2映射后的目标路径相同。微信资源混淆会遍历每个chunk，把每个chunk中的资源从原始目录copy到目标目录并重新命名为映射后的文件，copy前check目标文件是否存在，如果存在会出现上述错误。</p> <p>微信资源混淆的目标路径映射规则是根据id值映射的，不是根据原始路径。因此我们需要改变默认的映射规则，如果原始路径相同，则映射到相同的目标路径，并且不做后续的copy工作。修改了映射逻辑后，资源3最终映射的路径也变为了r/a/c.png。</p> <p>重新打包，发现还是出现上述错误，只是出错的资源不同。这时候如果有第四个资源,和前面3个资源内容不相同。资源类型和资源1相同，所以映射成了r/a/目录,名称和资源3相同，所以最终映射成了r/a/c.png，又导致了上述目标地址重复的问题。这种情况需要对路径进行remapping。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/6249381b113ca8f91f7ab59f2042f89c.png"></p> <p>对微信资源处理的逻辑全在com.tencent.mm.androlib.res.decoder.ARSCDecoder的readValue函数中。</p> <pre> <code class="language-java">private void readValue(boolean flags, int specNamesId) throws IOException, AndrolibException { /* size */ mIn.skipCheckShort((short) 8); /* zero */ mIn.skipCheckByte((byte) 0); byte type = mIn.readByte(); int data = mIn.readInt(); //这里面有几个限制，一对于string ,id, array我们是知道肯定不用改的，第二看要那个type是否对应有文件路径 if (mPkg.isCanProguard() && flags && type == TypedValue.TYPE_STRING && mShouldProguardForType && mShouldProguardTypeSet.contains(mType.getName())) { if (mTableStringsProguard.get(data) == null) { String raw = mTableStrings.get(data).toString(); if (StringUtil.isBlank(raw)) return; // 相同原始路径映射到相同目标地址 String oldResult = mRawToResult.get(raw); if(oldResult != null){ mTableStringsProguard.put(data, oldResult); return; } String proguard = mPkg.getSpecRepplace(mResId); //这个要写死这个，因为resources.arsc里面就是用这个 int secondSlash = raw.lastIndexOf("/"); if (secondSlash == -1) { throw new AndrolibException( String.format("can not find \\ or raw string in res path=%s", raw) ); } String newFilePath = raw.substring(0, secondSlash); if (!mApkDecoder.getConfig().mKeepRoot) { newFilePath = mOldFileName.get(raw.substring(0, secondSlash)); } if (newFilePath == null) { System.err.printf("can not found new res path, raw=%s\n", raw); return; } //同理这里不能用File.separator，因为resources.arsc里面就是用这个 String result = newFilePath + "/" + proguard; int firstDot = raw.indexOf("."); if (firstDot != -1) { result += raw.substring(firstDot); } String compatibaleraw = new String(raw); String compatibaleresult = new String(result); //为了适配window要做一次转换 if (!File.separator.contains("/")) { compatibaleresult = compatibaleresult.replace("/", File.separator); compatibaleraw = compatibaleraw.replace("/", File.separator); } File resRawFile = new File(mApkDecoder.getOutTempDir().getAbsolutePath() + File.separator + compatibaleraw); File resDestFile = new File(mApkDecoder.getOutDir().getAbsolutePath() + File.separator + compatibaleresult); // 相同地址remapping if(resDestFile.exists()){ // re proguard result = newFilePath + "/" + mProguardBuilder.getReplaceString(); firstDot = raw.indexOf("."); if (firstDot != -1) { result += raw.substring(firstDot); } compatibaleresult = new String(result); if (!File.separator.contains("/")) { compatibaleresult = compatibaleresult.replace("/", File.separator); } resDestFile = new File(mApkDecoder.getOutDir().getAbsolutePath() + File.separator + compatibaleresult); } //这里用的是linux的分隔符 HashMap<String, Integer> compressData = mApkDecoder.getCompressData(); if (compressData.containsKey(raw)) { compressData.put(result, compressData.get(raw)); } else { System.err.printf("can not find the compress dataresFile=%s\n", raw); } if (!resRawFile.exists()) { System.err.printf("can not find res file, you delete it? path: resFile=%s\n", resRawFile.getAbsolutePath()); return; } else { if (resDestFile.exists()) { printRawToResult(); throw new AndrolibException( String.format("res dest file is already found: destFile=%s", resDestFile.getAbsolutePath()) ); } FileOperation.copyFileUsingStream(resRawFile, resDestFile); //already copied mApkDecoder.removeCopiedResFile(resRawFile.toPath()); mTableStringsProguard.put(data, result); mRawToResult.put(raw,result); } } } } Map<String,String> mRawToResult = new HashMap<>(); void printRawToResult(){ Set<String> keySets = mRawToResult.keySet(); for(String s: keySets){ System.out.println("printRawToResult raw " + s + " dest " + mRawToResult.get(s)); } }</code></pre> <p> </p> <p>来自：https://techblog.toutiao.com/2017/09/20/untitled-11/</p> <p> </p>