包体积优化中，资源优化一般都是首要且容易有成效的优化方向。资源优化是通过优化 APK 中的资源项来优化包体积，本文我们会介绍得物 App 在资源优化上做的一些实践。
1. 插件优化
插件优化资源在得物 App 最新版本上收益 12MB。插件优化的日志在包体积平台有具体的展示，也是为了提供一个资源问题追溯的能力。
1.1 插件环境配置
插件首先会初始化环境配置，如果机器上未安装运行环境则会去 oss 下载对应的可执行文件。
1.2 图片压缩
在开发阶段，开发同学首先会通过 TinyPNG 等工具主动对图片进行压缩，而对于三方库和一些业务遗漏处理的图片则会在打包的时候通过 gradle 插件进行压缩。图片压缩插件使用 cwebp 对图片进行 webp 转换，使用 guetzli 对 JPEG 进行压缩，使用 pngquant 对 PNG 进行压缩，使用 gifsicle 对 gif 进行压缩。在实施对过程中，对于 res 目录下的文件优先使用 webp 处理，对 assets 目录下的文件则进行同格式压缩。下面先介绍下资源压缩插件的工作模式和原理。
1.2.1 Res 图片压缩
到并遍历 ap_ 文件
###### AAPT2这个工具在打包过程中主要做了下列工作：把"assets"和"res/raw"目录下的所有资源进行打包（会根据不同的文件后缀选择压缩或不压缩），而"res/"目录下的其他资源进行编译或者其他处理（具体处理方式视文件后缀不同而不同，例如：".xml"会编译成二进制文件，".png"文件会进行优化等等）后才进行打包；会对除了assets资源之外所有的资源赋予一个资源ID常量，并且会生成一个资源索引表resources.arsc；编译AndroidManifest.xml成二进制的XML文件；把上面3个步骤中生成结果保存在一个*.ap_文件，并把各个资源ID常量定义在一个 R.java\ R.txt中；
- 第二步，解压 ap_ 文件，找到 res/drawable 、res/mipmap 、res/raw 目录下的图片进行压缩```fun compressImg(imgFile: File): Long { if (ImageUtil.isJPG(imgFile) || ImageUtil.isGIF(imgFile) || ImageUtil.isPNG(imgFile)) { val lastIndexOf = imgFile.path.lastIndexOf(".") if (lastIndexOf < 0) { println("compressImg ignore ${imgFile.path}") return 0 } val tempFilePath = "${imgFile.path.substring(0, lastIndexOf)}_temp${imgFile.path.substring(lastIndexOf)}"
if (ImageUtil.isJPG(imgFile)) { Tools.cmd("guetzli", "--quality 85 ${imgFile.path} $tempFilePath") } else if (ImageUtil.isGIF(imgFile)) { Tools.cmd("gifsicle", "-O3 --lossy=25 ${imgFile.path} -o $tempFilePath") } else if (ImageUtil.isPNG(imgFile)) { Tools.cmd( "pngquant", "--skip-if-larger --speed 1 --nofs --strip --force --quality=75 ${imgFile.path} --output $tempFilePath" ) } val oldSize = imgFile.length() val tempFile = File(tempFilePath) val newSize = tempFile.length() return if (newSize in 1 until oldSize) { val imgFileName: String = imgFile.path if (imgFile.exists()) { imgFile.delete() } tempFile.renameTo(File(imgFileName)) oldSize - newSize } else { if (tempFile.exists()) { tempFile.delete() } 0L } } return 0}
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图片的压缩收益最大，且实施简单，风险最低，是资源优化的首选。
1.2.2 Assets 图片压缩
Assets 图片压缩的处理方式与 res 下差不多，区别仅仅在于挂载的 task 与 压缩模式不同，Assets 下单资源由于是通过 AssetsManager 按照名称获取的，且使用场景不可控，无法明确感知业务使用对格式是否有要求的前提下，同格式压缩是相对稳妥的方案。
mergeAssets.doLast { task -> (task as MergeSourceSetFolders).outputDir.asFileTree.files.filter { val originalPath = it.absolutePath.replace(task.outputDir.get().toString() + "/", "") val filter = context.compressAssetsExtension.whiteList.contains(originalPath) if (filter) { println("Assets compress ignore:$originalPath") } !filter }.forEach { file -> val originalPath = file.absolutePath.replace(task.outputDir.get().toString() + "/", "") val reduceSize = CompressUtil.compressImg(file) if (reduceSize > 0) { assetsShrinkLength += reduceSize assetsList.add("$originalPath => reduce[${byteToSize(reduceSize)}]") } } println("assets optimized:${byteToSize(assetsShrinkLength)}")}
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1.3 资源去重
相较于压缩，资源的去重需要对 arsc 文件格式有一点了解。为了便于理解，这里先对 arsc 二进制文件进行一点简单的介绍。resource.arsc 文件是 Apk 打包过程中的产生的一个资源索引文件，它是一个二进制文件，源码 ResourceTypes.h 定义了其数据结构。通过学习 resource.arsc 文件结构，可以帮助我们深入了解 apk 包体积优化中使用到的 重复资源删除、资源文件名混淆 技术。关于 ARSC 文件的具体细节感兴趣的可以参考：https://huanle19891345.github.io/en/android/%E7%83%AD%E4%BF%AE%E5%A4%8D%E5%AD%97%E8%8A%82%E7%A0%81/tinker/%E6%BA%90%E7%A0%81%E5%88%86%E6%9E%90/resource.arsc%E7%94%9F%E6%88%90%E5%92%8C%E7%BB%93%E6%9E%84/
将 apk 使用 AS 打开也能看到 resource.arsc 中存储的信息
说回到资源去重，去重打原理很简单，找到资源文件目录下相同的文件，然后删除掉重复的文件，最后到 arsc 中修改记录，将删除的文件索引名称进行替换。由于删除重复资源在 arsc 中只是对常量池中路径替换，并没有删除 arsc 中的记录，也没有修改 PackageChunk 中的常量池内容，也就是对应上图中的 Name 字段，故而重复资源的删除安全性比较高。下面介绍下具体实施方案:
val groupResources = ZipFile(apFile).groupsResources()// 获取val resourcesFile = File(unZipDir, "resources.arsc")val md5Map = HashMap<String, HashSet<ZipEntry>>()val newResouce = FileInputStream(resourcesFile).use { stream -> val resouce = ResourceFile.fromInputStream(stream) groupResources.asSequence() .filter { it.value.size > 1 } .map { entry -> entry.value.forEach { zipEntry -> if (whiteList.isEmpty() || !whiteList.contains(zipEntry.name)) { val file = File(unZipDir, zipEntry.name) MD5Util.computeMD5(file).takeIf { it.isNotEmpty() }?.let { val set = md5Map.getOrDefault(it, HashSet()) set.add(zipEntry) md5Map[it] = set } } } md5Map.values } .filter { it.size > 1 } .forEach { collection -> // 删除多余资源 collection.forEach { it -> val zips = it.toTypedArray() // 所有的重复资源都指定到这个第一个文件上 val coreResources = zips[0] for (index in 1 until zips.size) { // 重复的资源 val repeatZipFile = zips[index] result?.add("${repeatZipFile.name} => ${coreResources.name} reduce[${byteToSize(repeatZipFile.size)}]") // 删除解压的路径的重复文件 File(unZipDir, repeatZipFile.name).delete() // 将这些重复的资源都重定向到同一个文件上 resouce .chunks .filterIsInstance<ResourceTableChunk>() .forEach { chunk -> val stringPoolChunk = chunk.stringPool val index = stringPoolChunk.indexOf(repeatZipFile.name) if (index != -1) { // 进行剔除重复资源 stringPoolChunk.setString(index, coreResources.name) } } } } }
resouce}
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1.4 资源混淆
资源混淆则是在资源去重打基础上更进一步，与代码混淆的思路一致，用长路径替换短路径，一来减小文件名大小，二来降低 arsc 中常量池中二进制文件大小。长路径替换短路径修改 ResourceTableChunk 即可，与重复资源处理如出一辙。同时我们发现 PackageChunk 中常量池中字段还是原来的内容，但是并不影响 apk 的运行。因为通过 getDrawable(R.drawable.xxx)方式加载的资源在编译后对应的是 getDrawable(0x7f08xxxx)这种 16 进制的内容，其实就是与 arsc 中的 ID 对应，用不上 Name 字段。而通过 getResources().g
val newResouce = FileInputStream(resourcesFile).use { inputStream -> val resouce = ResourceFile.fromInputStream(inputStream) resouce .chunks .filterIsInstance<ResourceTableChunk>() .forEach { chunk -> val stringPoolChunk = chunk.stringPool // 获取所有的路径 val strings = stringPoolChunk.getStrings() ?: return@forEach
for (index in 0 until stringPoolChunk.stringCount) { val v = strings[index]
if (v.startsWith("res")) { if (ignore(v, context.proguardResourcesExtension.whiteList)) { println("resProguard ignore $v ") // 把文件移到新的目录 val newPath = v.replaceFirst("res", whiteTempRes) val parent = File("$unZipDir${File.separator}$newPath").parentFile if (!parent.exists()) { parent.mkdirs() } keeps.add(newPath) // 移动文件 File("$unZipDir${File.separator}$v").renameTo(File("$unZipDir${File.separator}$newPath")) continue } // 判断是否有相同的 val newPath = if (mappings[v] == null) { val newPath = createProcessPath(v, builder) // 创建路径 val parent = File("$unZipDir${File.separator}$newPath").parentFile if (!parent.exists()) { parent.mkdirs() } // 移动文件 val isOk = File("$unZipDir${File.separator}$v").renameTo(File("$unZipDir${File.separator}$newPath")) if (isOk) { mappings[v] = newPath newPath } else { mappings[v] = v v } } else { mappings[v] } strings[index] = newPath!! } }
val str2 = mappings.map { val startIndex = it.key.lastIndexOf("/") + 1 var endIndex = it.key.lastIndexOf(".")
if (endIndex < 0) { endIndex = it.key.length } if (endIndex < startIndex) { it.key to it.value } else {// val vStartIndex = it.value.lastIndexOf("/") + 1// var vEndIndex = it.value.lastIndexOf(".")// if (vEndIndex < 0) {// vEndIndex = it.value.length// }// val result = it.value.substring(vStartIndex, vEndIndex) // 使用相同的字符串，以减小体积 it.key.substring(startIndex, endIndex) to "du" } }.toMap()
// 修改 arsc PackageChunk 字段 chunk.chunks.values.filterIsInstance<PackageChunk>() .flatMap { it.chunks.values } .filterIsInstance<StringPoolChunk>() .forEach { for (index in 0 until it.stringCount) { it.getStrings()?.forEachIndexed { index, s -> str2[s]?.let { result -> it.setString(index, result) } } } }
// 将 mapping 映射成 指定格式文件，供给反混淆服务使用 val mMappingWriter: Writer = BufferedWriter(FileWriter(file, false)) val packageName = context.proguardResourcesExtension.packageName val pathMappings = mutableMapOf<String, String>() val idMappings = mutableMapOf<String, String>() mappings.filter { (t, u) -> t != u }.forEach { (t, u) -> result?.add(" $t => $u") compress[t]?.let { compress[u] = it compress.remove(t) } val pathKey = t.substring(0, t.lastIndexOf("/")) pathMappings[pathKey] = u.substring(0, u.lastIndexOf("/")) val typename = t.split("/")[1].split("-")[0] val path1 = t.substring(t.lastIndexOf("/") + 1, t.indexOf(".")) val path2 = u.substring(u.lastIndexOf("/") + 1, u.indexOf(".")) val path = "$packageName.R.$typename.$path1" val pathV = "$packageName.R.$typename.$path2" if (idMappings[path].isNullOrEmpty()) { idMappings[path] = pathV } } generalFileResMapping(mMappingWriter, pathMappings) generalResIDMapping(mMappingWriter, idMappings) }
// 删除res下的文件 FileOperation.deleteDir(File("$unZipDir${File.separator}res")) // 将白名单的文件移回res keeps.forEach { val newPath = it.replaceFirst(whiteTempRes, "res") val parent = File("$unZipDir${File.separator}$newPath").parentFile if (!parent.exists()) { parent.mkdirs() } File("$unZipDir${File.separator}$it").renameTo(File("$unZipDir${File.separator}$newPath")) } // 收尾删除 res2 FileOperation.deleteDir(File("$unZipDir${File.separator}$whiteTempRes")) resouce }
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资源混淆的落地过程必须要谨慎，对存量代码，在得物 app 中我们先通过字节码扫描找出所有反射调用资源的地方，配置 keep 文件。对于后续业务开发中新增的反射调用则通过测试流程及早发现问题。
1.5 ARSC 压缩
Arsc 压缩降低的体积非常可观，压缩后的 arsc 700kb，未压缩的约 7MB。实施起来通过 7zip 对 arsc 文件压缩即可。
但是 Target Sdk 在 30 以上 arsc 压缩被禁了。压缩 resources.arsc 虽然能带来包体上的收益，但也有弊端，它将带来内存和运行速度上的劣势。不压缩的 resources.arsc 系统可以使用 mmap 来节约内存的使用（一个 app 的资源至少被 3 个进程所持有：自己, launcher, system），而压缩的 resources.arsc 会存在于每个进程中。
2. 资源下发
Apk 中的存量大资源在打包后包体积平台检测出来，针对问题资源排期处理。动态下发和无用删除则是处理存量资源的常用手段，同时通过 CI 前置管控新增资源过大的情况。
资源下发的主体主要是 so 文件和图片，对下发的资源的管控则需可以通过平台化管理。堵不如疏，能下发的资源就下发是包体优化的一大利器。
下发的资源通过动态资源管理平台进行处理
3. 无用资源删除
无用资源的检测结合 bytex 的 resCheck 编译期 与 matrix-apk-canary smail 扫描的结果，将业务可以处理的部分在平台上展示，版本迭代过程中边迭代边治理，能够有效防止无用资源的持续恶化。
4. 总结
本文主要介绍了得物 APP 资源优化做了的一些动作，其中对资源优化插件的工作模式进行了重点介绍。当然，对于资源依旧有不少手段可以完善，比如提供高效简单的 9 图下发方案，包体积平台增加图片相似度检测能力、把一些次级的资源通过插件包下发都是之后可以尝试的地方。
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*文/Jay
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