【Android性能优化面试题】如何对apk进行瘦身

如何对apk进行瘦身

这道题想考察什么？

是否了解如何对apk进行瘦身的真实场景使用，是否熟悉如何对apk进行瘦身做处理所引发的场景？

考察的知识点

如何对apk进行瘦身在项目中使用与基本知识

考生应该如何回答

APK的大小对于app载入速度、占用内存大小以及耗电量有着很大的影响。一般而言，用户并不太喜欢下载APK体积太大的app。尤其是对于流量、手机内存有限的用户来讲，太大的APK往往会让他们望而却步，所以需要做APK瘦身。

想要对APK进行瘦身，必须得先了解APK的组成结构，只有了解APK由哪些部分组成，你才能有所针对性的进行APK瘦身。
APK主要由以下几部分组成：

META-INF/ ：包含了签名文件CERT.SF、CERT.RSA，以及 manifest 文件MANIFEST.MF。
assets/ ：存放资源文件，这些资源不会被编译成二进制。
lib/ ：包含了一些引用的第三方库。
resources.arsc ：包含res/values/中所有资源，例如strings,styles，以及其他未被包含在resources.arsc中的资源路径信息，例如layout 文件、图片等。
res/ ：包含res中没有被存放到resources.arsc的资源。
classes.dex ：经过dx编译能被android虚拟机理解的Java源码文件。
AndroidManifest.xml ：这个不用解释

通过android studio --> build --> Analyze APK 来查看一下上述各个部分文件大小情况：

如下图中：占用空间的主要是代码、res 和 lib ，因为我的assets中没有放文件，所以看起来并没有占用什么空间，其实assets中文件放的多，一样会占用很大空间。所以APK瘦身时，主要就从代码、res 、 lib和assets这几个方面重点考虑：

减少资源文件数量和大小

必须明白，APK瘦身的一个很简单的办法就是减少资源文件的数量和大小

去除无用资源

使用lint工具来检测res/中是否有没有使用到的资源

然而对于一些第三方库来说，使用lint可能无法检测到，我们可以使用shrinkResources来删除库文件中无用的资源，配合proguard压缩代码使用

android {
    
    
    // Other settings

    buildTypes {
    
    
        release {
    
    
            minifyEnabled true
            shrinkResources true
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}

移除未使用的备用资源。例如对于一些第三库来说，因为国际化的问题，它们可能会支持了几十种语言，但我们的应用可能只需要支持中文就行了，这时候我们就可以使用resConfig或resConfigs来解决。
下面这段代码展示了如何将语言资源限定为仅支持中文：

android {
    
    
    defaultConfig {
    
    
        ...
        resConfigs "zh"
    }
}

使用最小化资源的库

开发项目的时候，经常会用到许多第三方库，但第三方库往往可能会很大，那怎么来进行压缩呢？

使用ProGuard压缩代码，然后配合shrinkResources使用，方法见上面shrinkResources的使用。

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然而ProGuard只能压缩库本身的一些没有用到的代码，但库内部本身可能仍依赖了其他的第三方库，对于这些库ProGuard却无法进行有效去除。
很多第三方库会提供多种版本，例如完整版、精简版、针对某个功能的特殊版，你只需要选择能包含你需要功能的体积最小版本库。当然如果你能获得源码，自己提炼出你所需要的功能就更好了。

只支持特定屏幕密度

Android支持多种屏幕密度设备，Android 4.4以上版本支持包括：ldpi, mdpi, tvdpi, hdpi, xhdpi, xxhdpi and xxxhdpi。尽管Android支持了这么多屏幕密度，但你并不需要全部支持，你可以根据你的需求来选择支持。

使用drawable 对象

对于一些简单的images可以不使用图片，使用Drawable XML来进行绘制。

复用资源

对于相似的一些Image可以复用同一张图片。

形状一样，但颜色、阴影有区别的Image；在 Android 5.0 (API level 21)以及以上版本，可以使用android:tint, tintMode等属性去调整，在Android 5.0以下可以使用ColorFilter来调整。

形状颜色一样，但角度不一样的Image；可以使用rotate等来调整角度达到复用效果。例如：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<rotate xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:drawable="@drawable/ic_thumb_up"
    android:pivotX="50%"
    android:pivotY="50%"
    android:fromDegrees="180" />

代码渲染

你也可以通过代码渲染来代替使用图片，例如使用自定义View绘制。图片减少了，APK自然瘦身了。

紧缩PNG文件

AAPT工具会在构建期间自动对res/drawable/文件夹下的PNG图片资源做无损压缩。例如，一张true-color的PNG图片，如果它实际需要的颜色不大于256种，那么就有可能会被转换成一张8位的调色板图片(PNG8)。转换之后的图片质量未减却只占用更小的内存。

压缩PNG和JPG

你可以使用pngcrush, pngquant 或 zopflipng来压缩PNG图片。
使用packJPG 或 guetzli 来压缩JPG图片。

使用WebP

你可以使用 WebP 来代替JPG和PNG图片。WebP 保留了JPG和PNG优点的同时，能提供更好的压缩，达到更小的体积。

注意事项：启动图标最好不要用WebP，因为谷歌商店只接受启动图片格式为PNG的APK。

使用矢量图形

你可以使用矢量图形来绘制分辨率无关图标及其他可伸缩媒体文件。整个屏幕那么大的清晰图片，如果使用矢量图可能只需要100-byte大小。
然而使用矢量图形会让系统花更多的时间来进行绘制，所以最好只在比较小的images上使用矢量图。

将矢量图形用于动画图像

不要使用AnimationDrawable来创建帧动画，否则每一帧就用一张图片会占用大量的空间。这个时候你应该使用AnimatedVectorDrawableCompat。

删除不必要的生成代码

要确保能够了解自动生成的代码用途，例如有很多的protocol buffer tools会自动生成大量你可能用不到的代码。

避免使用枚举

一个单独的枚举可以将apk增加1.0 到1.4 KB大小，对于复杂的系统或者共享库来说，累积下来可能会增加相当大的APK体积。
如果可能的话，可以考虑使用@IntDef注解和ProGuard来剥离枚举并将它们转换为整数。这种类型转换保留了枚举的类型安全优势。

减少本地二进制文件的大小

如果你的APP使用native code 和 Android NDK，那么可以通过两种方法优化代码，达到减小APK大小的效果。

删除Debug符号
使用Android NDK中提供的arm-eabi-strip工具来移除Native库中不必要的Debug符号。
避免提取本地库
在 Android 6.0 之前， so 文件会压缩到 apk 中，系统在安装应用的时候，会把 so文件解压到 data 分区，这样同一个 so 文件会有两份存在，一个在 apk 中一个在 data 区中，导致多占用了一倍空间。从 Android 6.0 开始，你可以在 AndroidManifest.xml 中使用一个新的属性：

如下：该属性告诉系统，不要把 so 文件从 apk 中解压出来了，并且修改 System.loadLibrary 调用直接从 apk 中打开 so 文件:
```
<application
 android:extractNativeLibs=”false”
 ...
>
```

维护多个精简版APK

你的APP中可能会包含许多用户根本不会使用的内容，例如区域和语言信息。你可以根据屏幕尺寸或GPU纹理支持等因素针对性提供不同版本的APK。当用户下载APK的时候，会根据手机的特性和设置有针对性的下载特定版本APK，这样的话用户就不会下载到他根本不需要的内容

android {
    
    
  ...
  splits {
    
    
    //根据屏幕像素密度来创建多个APK
    density {
    
    
      enable true
      //根据屏幕密度创建两个版本APK，"mdpi", "hdpi"
      reset()
      include "mdpi", "hdpi"
    }
    //根据手机cpu指令集分类创建多个APK
    abi {
    
    
      enable true
      //创建 "x86", "x86_64"两个版本APK
      reset()
      include "x86", "x86_64"
    }
  }
}

我们来编译一下APK看下结果:

分析上图中可以看到生成了6个APK，为什么是6个？
答：

首先屏幕密度有三个版本（mdpi, x86_64,gralde还会生成一个包含所有屏幕密度资源的默认版本），ABI指令集有两个版本（gralde默认编译不会添加包含所有ABI指令集版本的APK，如果你想添加，需要在abi代码块中加上universalApk true），它们两两组合为6种。每个APK里只会包含它对应的资源，例如app-hdpiX86-debug.apk中只会存在屏幕密度为hdpi的资源以及X86的库文件。
如果你的手机cpu指令集是x86，屏幕密度为hdpi，那么你会下载到app-hdpiX86-debug.apk

最后

我整理了一套Android面试题合集，除了以上面试题，还包含【Java 基础、集合、多线程、虚拟机、反射、泛型、并发编程、Android四大组件、异步任务和消息机制、UI绘制、性能调优、SDN、第三方框架、设计模式、Kotlin、计算机网络、系统启动流程、Dart、Flutter、算法和数据结构、NDK、H.264、H.265.音频编解码、FFmpeg、OpenMax、OpenCV、OpenGL ES】
在这里插入图片描述