Proguard那些事儿

提到Proguard，做Android的小伙伴想必是耳熟能详的，它虽然不是由Google开发维护的，Google却将其内置在了Android开发的SDK包中，在编译过程中起到了压缩、优化、混淆Android代码的作用，可以说是Android开发必不可少的一个工具。

Proguard做了什么

如下图所示，在Android应用源码的编译过程中，Proguard将Java bytecode转化为了Optimized Java bytecode，也就是说，Proguard起到了优化Java字节码的作用 。

Proguard优化Java字节码的过程可以分为这四个步骤：shrink(压缩)、optimize(优化)、obfuscate(混淆)、preverify(预校验)，如下图所示。

• Shrink(压缩)
  • 根据设置的EntryPoint(入口点)，遍历每个Java字节码文件，确定哪些类及类成员会被程序使用到，不会被使用的则直接丢弃。
  • EntryPoint(入口点)是Proguard中非常关键的一个概念，它定义了Proguard整个优化流程的入口，通常是由-keep系列的配置来指定的，Shrink、Optimize、obfuscate操作都与EntryPoint紧密关联。
  • Proguard只会丢弃不被使用的Java字节码，开发者通常还会搭配Android Gradle插件提供的shrinkResources功能来对不被使用的资源文件进行丢弃。
• Optimize(优化)
  • Optimize时深入到Java字节码命令的层次进行优化。
  • class维度的优化，必要时增加final标记、做枚举类拆箱(转为整数常量)、做类合并。
  • field维度的优化，必要时增加private标记、移除write-only字段、方法中直接传递字段值。
  • method维度的优化，必要时增加private、static、final标记、去除synchronized标记、移除没用到的参数、直接传递参数的值而不是引用、直接返回结果值而不是引用、将方法(较短的方法、或调用次数少的方法)内联到调用方中、尾部递归简化。
  • code维度的优化，必要时合并不同分支下相同的代码块，使用窥孔优化对变量、属性的存储加载、算术指令、类型转换、分支指令、常量字符、对象实例化进行优化。基于控制流和数据流分析，移除无效的代码、空捕捉的异常、内存占用等等。
• Obfuscator(混淆)
  • Obfuscator时会对非EntryPoint的类、类成员做重命名，默认情况下它们会被命名为简短无意义的单个或多个的英文字母。
• Preverify(预校验)
  • 对于Android开发场景，该步骤可以直接跳过。

Proguard与R8

R8的出现

2019年Google在发布的Android Gradle插件3.3.0版本中，提到了可以替代Proguard进行代码压缩和混淆的新工具R8，开发者可以通过在grale.properties文件中添加以下配置启用R8。

android.enableR8 = true

如下图所示，在使用R8时，Android代码的编译步骤四步变为了三步，R8将Proguard和D8做的事情合并为了一步，因此很大程度上可以认为R8相当于Proguard + D8。

下图是R8与Proguard在处理时间、产出包大小上的对比图，可以看出使用R8后，从Java字节码到Dex字节码的构建时间有了较大提升，在产出包的体积方面则和使用Proguard相差不大。

在后来发布Android Gradle插件3.4.0版本中，R8变为默认启用状态，也就是说，开发者只要升级Android Gradle插件到3.4.0，在打包时使用的优化器就不再是Proguard而是R8了，当然，google也给开发者保留了继续使用Proguard的方法，在grale.properties文件中，根据自身需要，选择添加以下