Android 編譯優化

xiangzhihong發表於2022-03-16
Android編譯優化

軟體研發中，耗費最多的並不是編寫程式碼，而是程式碼編譯和程式碼不斷除錯的過程。對於我們Android來說，隨著專案的不斷迭代，以及業務模組的不斷增加，專案技術棧的增加，專案編譯會越來越慢。隨著業務的擴充套件，相信很多的公司都已經做了模組化/元件化。

背景

建立一個 Project 後可以建立多個 Module，這個 Module 就是所謂的模組。一個簡單的例子，可能在寫程式碼的時候我們會把首頁、訊息、我的模組拆開，每個 tab 所包含的內容就是一個模組，這樣可以減少 module 的程式碼量，但是每個模組之間的肯定是有頁面的跳轉，資料傳遞等，比如 A 模組需要 B 模組的資料，於是我們會在 A 模組的 gradle 檔案內通過 implementation project(':B')依賴 B 模組，但是 B 模組又需要跳轉到 A 模組的某個頁面，於是 B 模組又依賴了 A 模組。這樣的開發模式依然沒有解耦，改一個bug依然會改動很多模組，並不能解決大型專案的問題。於是就有了元件的概念，我們日常業務需求開發的元件叫做業務元件，如果這個業務需求是可以被普遍複用的，那麼叫做業務基礎元件，譬如圖片載入、網路請求等框架元件我們稱為基礎元件。於是一個典型的元件化架構通常如下圖所示。

在這裡插入圖片描述

實線表示直接依賴關係，虛線表示間接依賴。比如殼工程肯定是要依賴業務基礎元件、業務元件、module_common公共庫的。業務元件依賴業務基礎元件，但並不是直接依賴，而是通過”下沉介面“來實現間接呼叫。業務元件之間的依賴也是間接依賴。最後common元件依賴所有需要的基礎元件，common也屬於基礎元件，它只是統一了基礎元件的版本，同時也提供了給應用提供一些抽象基類，比如BaseActivity、BaseFragment，基礎元件初始化等。

編譯優化

Android編譯流程

Android apk的編譯構建分為四個步驟：

  1. 程式碼編譯：將原始碼，R檔案，AIDL生成的檔案等 編譯成.class檔案；
  2. 程式碼合成：通過dex工具將.class檔案和工程依賴的第三方庫檔案生成虛擬機器可執行的.dex檔案，如果使用了MultiDex會產生多個dex檔案；
  3. 資源打包：apkbuilder工具將.dex檔案，apt編譯後的資原始檔，三方庫中的資原始檔打包生成簽名對齊的apk檔案；
  4. 簽名和對齊：使用Jarsigner和Zipalign對檔案進行簽名和對齊，生成最終的apk檔案。

以下是gradle編譯一個app module 的task鏈：

gradle clean assembleDebug -x lint check –stacktrace

:app:clean  //清理上次編譯的遺留，刪除module下的build資料夾
:app:preDebugBuild  //debug版本預編譯
:app:checkDebugManifest //AndroidManifest檢查
:app:prepareDebugDependencies   //檢查debug版本的依賴
:app:compileDebugAidl   // 編譯debug版本的aidl檔案
:app:compileDebugRenderscript   //編譯Renderscript檔案
:app:generateDebugBuildConfig   //generated/source資料夾下，生成buildConfig資料夾
:app:generateDebugAssets    //生成Assets檔案到generated下的asset資料夾
:app:mergeDebugAssets   //在intermediates下生成assets資料夾，將其他module/aar中的assets檔案拷貝過來
:app:generateDebugResValues //生成res value檔案
:app:generateDebugResources //生成Resources檔案
:app:mergeDebugResources    //merge（合併）資原始檔
:app:processDebugManifest   //將merge後的Manifest檔案放在intermediates/manifests資料夾下
:app:processDebugResources  //處理資原始檔，生成R.txt檔案，同時也生成對應的multidex資料夾
:app:generateDebugSources   //合成資原始檔在generated資料夾下生成對應的R.java檔案
:app:compileDebugJavaWithJavac  //使用javac生成java檔案
:app:compileDebugNdk    //ndk編譯
:app:compileDebugSources    //編譯資原始檔
:app:transformClassesWithDexForDebug    //將.class檔案轉換成.dex檔案
:app:mergeDebugJniLibFolders    //合併jni(.so)檔案
:app:transformNative_libsWithMergeJniLibsForDebug   //轉換jni檔案
:app:processDebugJavaRes    //處理java資源
:app:transformResourcesWithMergeJavaResForDebug //轉換java資原始檔
:app:validateSigningDebug    //驗證簽名
:app:packageDebug   //打包
:app:assembleDebug  //apk編譯完成

開啟InstantRun

Android Studio 2.0 推出了InstantRun，意為瞬間編譯，在編譯開發時減少應用的部署及構建時間。如果需要開啟InstantRun，需要Gradle2.0和minSdkVersion15以上版本。

構建流程：程式碼變更-->編譯-->應用構建-->應用部署-->app重啟-->activity重啟-->完成修改變更
實現即時執行的機制：修改程式碼後，增量構建（產生增量dex），然後通過判斷更新資源的複雜度去選擇執行熱更新，溫更新或者冷更新；

  • 熱部署：生效時不需要重啟app，也不需要重啟activity
  • 溫部署：重啟activity後才能看到更新
  • 冷部署：app需要重啟，但不是重新安裝

InstantRun主要乾了兩件事：

  1. 使用manifest-merger整合專案的manifest，通過aapt工具將合成的AndroidManifest.xml檔案與res資源編譯到增量apk中；
  2. 程式碼修改後，通過javac將java檔案編譯成class檔案，然後打包成dex檔案，同樣放置在增量apk中；

gradle編譯優化

我們知道，Android工程是使用gradle進行構建的，所以，優化Android的編譯時間，在gradle方面有很多的措施。

properties配置優化

#開啟並行編譯，僅僅適用於模組化專案（存在多個 Library 庫工程依賴主工程）    
org.gradle.parallel=true          
# 使用編譯快取
android.emableBuildCache=true
# 開啟構建快取，Gradle 3.5新的快取機制，可以快取所有任務的輸出，    
#  不同於buildCache僅僅快取dex的外部libs，它可以複用任何時候的構建快取，設定包括其它分支的構建快取    
org.gradle.caching=true
# 構建初始化需要執行許多工，例如java虛擬機器的啟動，載入虛擬機器環境，載入class檔案等等，
# 配置此項可以開啟執行緒守護，並且僅僅第一次編譯時會開啟執行緒（Gradle 3.0版本以後預設支援）    
# 保證jvm編譯命令在守護程式中編譯apk，daemon可以大大減少載入jvm和classes的時間
org.gradle.daemon=true          
# 最大的優勢在於幫助多 Moudle 的工程提速，在編譯多個 Module 相互依賴的專案時，
# Gradle 會按需選擇進行編譯，即僅僅編譯相關的 Module    
org.gradle.configureondemand=true           
# 配置編譯時的虛擬機器大小，加大編譯時AndroidStudio使用的記憶體空間
# -Xmx2048m：指定 JVM 最大允許分配的堆記憶體為 2048MB，它會採用按需分配的方式。
#-XX:MaxPermSize=512m：指定 JVM 最大允許分配的非堆記憶體為 512MB，同上堆記憶體一樣也是按需分配的。
org.gradle.jvmargs=-Xmx3072m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Dfile.encoding=UTF-8

過濾gradle task

在執行構建任務時，選擇性的去除並不需要執行的gradle task任務。

tasks.whenTaskAdded(new Action<Task>() {
    @Override
    void execute(Task task) {
        if (task.name.contains("lint")     //不掃描潛在bug可以使用該項
                || task.name == "clean"
                || task.name.contains("Aidl")     //專案中用到Aidl則不可以捨棄這個任務
                || task.name.contains("mockableAndroidJar")//用不到測試時可以先關閉
                || task.name.contains("UnitTest")//用不到測試時可以先關閉
                || task.name.contains("AndroidTest")//用不到測試時可以先關閉
                || task.name.contains("Ndk") || task.name.contains("Jni")//用不到NDK和jni時關閉
        ) {
            task.enabled = false
        }
    }
})

使用本地gradle

使用本地的gradle檔案，避免從網路拉取的情況。
在這裡插入圖片描述

其他

將不需要頻繁改動的module從setting.gradle中去掉，直接引用module對應的aar檔案。工程中有多個module時，會先編譯每一個module之後再編譯主工程，儘量少的module依賴肯定會加快編譯速度。另外，如果你使用的是Kotlin+JetPack方式來構建的Android專案，那麼可以嘗試使用KSP：告別KAPT，使用KSP為Android編譯提速

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