APK Shrink探索--（一）SO方面

最新推荐文章于 2021-10-07 15:43:28 发布

原创最新推荐文章于 2021-10-07 15:43:28 发布 · 519 阅读

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背景与问题

随着客户端接入业务的日益增加和集成功能的日益丰富，客户端APK安装包也随之增大。
过大的安装包会带来的不利影响如下：
1.对外，增加用户下载时的流量消耗，延长应用安装时间，降低用户体验。
2.对内，增加了企业“打包-上线-发布”流程消耗的时间成本，同时也会影响到开发时的单次构建效率。

解决方案

APK瘦身

利用AS对APK包进行分析，结果如图：
这里写图片描述

由图可知，APK大小中占比重较大的主要为lib,resource(res,assets),dex,因此APK瘦身主要针对这三者进行处理。本篇就先从lib入手。

1. lib目录优化分析
由图可知，当前lib目录下包含armeabi、armeabi-v7a,x86三个子目录，它们分别代表三种ABI,并包含支持该ABI的so库文件。
查看三个子目录，发现三个ABI目录下包含同名so文件，armeabi-v7a额外包含一些so文件，那么，这些同名so文件是否可以只保留一份?如何选择?
同时，对支付宝、微信等大厂的APK进行解包可以看到，可以看到这些大厂的APK中，lib目录下是只保留一份armeabi的。

2.Android SO与ABI
ABI简介

Android设备可支持ARMv5,ARMv7,X86,ARMv8,X86_64等多种CPU架构
每种CPU架构都定义一种 ABI（Application Binary Interface，应用二进制接口），ABI定义了其所对应的CPU架构能够执行的二进制文件（如.so文件）的格式规范。

CPU	ARMv5	ARMv7	x86	MIPS	ARMv8	MIPS64	x86_64
ABI	armeabi	armeabi-v7a	x86	mips	armeabi-v8a	mips64	x86-64

SO简介

so（shared object，共享库）是机器可以直接运行的二进制代码，是Android上的动态链接库，类似于Windows上的dll.
每一个Android应用所支持的ABI是由其APK提供的.so文件决定的. 例如：
lib
|
├── armeabi
│ └── libmath.so
├── armeabi-v7a
│ └── libmath.so
├── mips
│ └── libmath.so
└── x86
└── libmath.so

说明该应用所支持的ABI为armeabi, armeabi-v7a, mips, 和x86。

Android系统的ABI支持

Android可以在运行期间确定当前系统所支持的ABI，这是由系统编译时的具体参数指定的：
primary ABI（主ABI）：对应当前系统中使用的机器码类型
secondary ABI（副ABI）：表示当前系统支持的其他ABI类型

上图可知，该设备的primary ABI是arm64-v8a
许多手机支持不止一个ABI，比如，一个基于ARMv7的设备会将armeabi-v7a定义为primary ABI，armeabi作为secondary ABI，意味着这台机器同时支持armeabi-v7a和armeabi
X86手机存在一个Binary Translator（二进制转换中间层） houdini. 它会在运行期间动态的读取arm指令并将之转换为x86指令去执行。
许多基于x86的设备也可以运行armeabi-v7a和armeabi的so，对于这些机器，primary ABI是x86，secondary ABI则是armeabi-v7a.

APK安装时对so的选择过程

应用安装时，Package Manager会扫描整个apk文件，寻找符合下面文件路径格式的动态链接库：
lib//lib.so
如果在apk内并没有找到适合当前机器primary-abi的so，Package Manager会尝试寻找适合secondary-abi的so文件: lib//lib.so
如果找到了合适的so文件，包管理器会将该ABI文件夹下所有so库全部拷贝至应用的data目录下: data/data//lib/
运行时找不到so,则会报Java.lang.UnsatisfiedLinkError问题
安装APK时PMS只负责拷so，至于这个so是何种ABI是不感知的。
支持armeabi-v7a的设备同样支持armeabi的so文件，反之不行。

3.SO精简处理方案
通过对使用用户中各ABI的分布对比，armeabi和x86占比极小，所以选择不考虑保留armeabi和x86，只保留armeabi-v7a。
通过修改gradle文件，在buildType模块增加对打包时ABI的指定，如下：

ndk {
    abiFilters "armeabi"        
    }

经过so的精简，APK大小减小了7M+，下一步会继续研究下对资源文件和dex文件的精简。