APK 瘦身 - fwrite

APK 结构#

在讨论如何减小应用的大小之前，了解应用 APK 的结构会很有帮助。APK 文件由 Zip 压缩文件（其中包含构成应用的所有文件）组成。这些文件包括 Java 类文件、资源文件和包含已编译资源的文件。

APK 包含以下目录：

META-INF/：包含 CERT.SF 和 CERT.RSA 签名文件，以及 MANIFEST.MF 清单文件。
assets/：包含应用的资源；应用可以使用 AssetManager 对象检索这些资源。
res/：包含未编译到 resources.arsc 中的资源。
lib/：包含特定于处理器软件层的编译代码。此目录包含每种平台类型的子目录，如 armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a、x86、x86_64 和 mips。

APK 还包含以下文件。在这些文件中，只有 AndroidManifest.xml 是必需的。

resources.arsc：包含已编译的资源。此文件包含 res/values/ 文件夹的所有配置中的 XML 内容。打包工具会提取此 XML 内容，将其编译为二进制文件形式，并将相应内容进行归档。此内容包括语言字符串和样式，以及未直接包含在 resources.arsc 文件中的内容（例如布局文件和图片）的路径。
classes.dex：包含以 Dalvik/ART 虚拟机可理解的 DEX 文件格式编译的类。
AndroidManifest.xml：包含核心 Android 清单文件。此文件列出了应用的名称、版本、访问权限和引用的库文件。该文件使用 Android 的二进制 XML 格式。

减少资源数量和大小#

APK 的大小会影响应用加载速度、使用的内存量以及消耗的电量。减小 APK 大小的一种简单方法是减少其包含的资源数量和大小。具体来说，您可以移除应用不再使用的资源，并且可以用可伸缩的 Drawable 对象取代图片文件。此部分将讨论上述这些方法，以及另外几种可减少应用中的资源以减小 APK 总大小的方法。

移除未使用的资源#

lint 工具是 Android Studio 中附带的静态代码分析器，可检测到 res/ 文件夹中未被代码引用的资源。当 lint 工具发现项目中有可能未使用的资源时，会显示一条消息，如下例所示。

res/layout/preferences.xml: Warning: The resource R.layout.preferences appears to be unused [UnusedResources]

注意：lint 工具不会扫描 assets/ 文件夹、通过反射引用的资源或已链接到应用的库文件。此外，它也不会移除资源，只会提醒您它们的存在。

您添加到代码的库可能包含未使用的资源。如果您在应用的 build.gradle 文件中启用了 shrinkResources，则 Gradle 可以代表您自动移除资源。

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

要使用 shrinkResources，您必须启用代码压缩功能。在编译过程中，首先，ProGuard 会移除未使用的代码，但会保留未使用的资源。然后，Gradle 会移除未使用的资源。

要详细了解 ProGuard 以及 Android Studio 帮助您减小 APK 大小的其他方式，请参见压缩代码和资源。

在 Android Gradle Plugin 0.7 及更高版本中，您可以声明应用支持的配置。Gradle 会使用 resConfig 和 resConfigs 风格以及 defaultConfig 选项将这些信息传递给编译系统。随后，编译系统会阻止来自其他不受支持配置的资源出现在 APK 中，从而减小 APK 的大小。有关此功能的详情，请参见移除未使用的备用资源。

减少库中的资源使用#

在开发 Android 应用时，您通常需要使用外部库来提高应用的可用性和多功能性。例如，您可以引用 Android 支持库来提升旧设备上的用户体验，也可以使用 Google Play 服务检索应用中文本的自动翻译。

如果库是为服务器或桌面设备设计的，则它可能包含应用不需要的许多对象和方法。要仅包含您的应用所需的库部分，您可以编辑库的文件（如果相应的许可允许您修改库）。您还可以使用其他适合移动设备的库来为应用添加特定功能。

注意：ProGuard 可以清理随库导入的一些不必要代码，但它无法移除库的大型内部依赖项。

仅支持特定密度#

Android 支持数量非常广泛的设备（包含各种屏幕密度）。在 Android 4.4（API 级别 19）及更高版本中，框架支持各种密度：ldpi、mdpi、tvdpi、hdpi,、xhdpi、xxhdpi 和 xxxhdpi。尽管 Android 支持所有这些密度，但您无需将光栅化资源导出到每个密度。

如果您知道只有一小部分用户拥有具有特定密度的设备，请考虑是否需要将这些密度捆绑到您的应用中。如果您不添加用于特定屏幕密度的资源，Android 会自动扩缩最初为其他屏幕密度设计的现有资源。

如果您的应用仅需要扩缩的图片，则可以通过在 drawable-nodpi/ 中使用图片的单个变体来节省更多空间。我们建议每个应用至少包含一个 xxhdpi 图片变体。

有关屏幕密度的详情，请参见屏幕尺寸和密度。

使用可绘制对象#

某些图片不需要静态图片资源；框架可以在运行时改为动态绘制图片。Drawable 对象（XML 中为 <shape>）会占用 APK 中的少量空间。此外，XML Drawable 对象会生成符合 Material Design 准则的单色图片。

重复使用资源#

您可以为图片的变体添加单独的资源，例如同一图片经过色调调整、阴影设置或旋转的版本。不过，我们建议您重复使用同一组资源，并在运行时根据需要对其进行自定义。

Android 提供了一些实用程序来更改资源的颜色，每个实用程序在 Android 5.0（API 级别 21）及更高版本上都使用 android:tint 和 tintMode 属性。对于较低版本的平台，则使用 ColorFilter 类。

您还可以省略仅是另一个资源的旋转等效项的资源。以下代码段提供了一个示例，展示了通过绕图片中心位置旋转 180 度，将 “拇指向上” 变为 “拇指向下”：

    <?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" />

从代码进行渲染#

您还可以通过按一定程序渲染图片来减小 APK 大小。按一定程序渲染可以释放空间，因为您不再在 APK 中存储图片文件。

压缩 PNG 文件#

aapt 工具可以在编译过程中通过无损压缩来优化放置在 res/drawable/ 中的图片资源。例如，aapt 工具可以通过调色板将不需要超过 256 种颜色的真彩色 PNG 转换为 8 位 PNG。这样做会生成质量相同但内存占用量更小的图片。

请记住，aapt 具有以下限制：

aapt 工具不会压缩 asset/ 文件夹中包含的 PNG 文件。
图片文件需要使用 256 种或更少的颜色才可供 aapt 工具进行优化。
aapt 工具可能会增大已压缩 PNG 文件。为防止出现这种情况，您可以使用 Gradle 中的 cruncherEnabled 标记为 PNG 文件停用此过程：

aaptOptions { cruncherEnabled = false }

压缩 PNG 和 JPEG 文件#

您可以使用 pngcrush、pngquant 或 zopflipng 等工具减小 PNG 文件的大小，同时不损失画质。所有这些工具都可以减小 PNG 文件的大小，同时保持肉眼感知的画质不变。

pngcrush 工具尤为有效：该工具会迭代 PNG 过滤器和 zlib (Deflate) 参数，使用过滤器和参数的每个组合来压缩图片。然后，它会选择可产生最小压缩输出的配置。

要压缩 JPEG 文件，您可以使用 packJPG 和 guetzli 等工具。

使用 WebP 文件格式#

如果以 Android 3.2（API 级别 13）及更高版本为目标，您还可以使用 WebP 文件格式的图片（而不是使用 PNG 或 JPEG 文件）。WebP 格式提供有损压缩（如 JPEG）以及透明度（如 PNG），不过与 JPEG 或 PNG 相比，这种格式可以提供更好的压缩效果。

您可以使用 Android Studio 将现有 BMP、JPG、PNG 或静态 GIF 图片转换为 WebP 格式。有关详情，请参见使用 Android Studio 创建 WebP 图片。

注意：仅当启动器图标使用 PNG 格式时，Google Play 才会接受 APK。

使用矢量图形#

您可以使用矢量图形创建与分辨率无关的图标和其他可伸缩媒体。使用这些图形可以极大地减少 APK 占用的空间。矢量图片在 Android 中以 VectorDrawable 对象的形式表示。借助 VectorDrawable 对象，100 字节的文件可以生成与屏幕大小相同的清晰图片。

不过，系统渲染每个 VectorDrawable 对象需要花费大量时间，而较大的图片则需要更长的时间才能显示在屏幕上。因此，请考虑仅在显示小图片时使用这些矢量图形。

有关使用 VectorDrawable 对象的详情，请参见使用可绘制资源。

将矢量图形用于动画图片

请勿使用 AnimationDrawable 创建逐帧动画，因为这样做需要为动画的每个帧添加单独的位图文件，而这会大大增加 APK 的大小。

您应改为使用 AnimatedVectorDrawableCompat 创建动画矢量可绘制资源。

减少原生和 Java 代码#

您可以使用多种方法来减小应用中 Java 和原生代码库的大小。

移除不必要的生成代码

确保了解自动生成的任何代码所占用的空间。例如，许多协议缓冲区工具会生成过多的方法和类，这可能会使应用的大小增加一倍或两倍。

避免使用枚举

单个枚举会使应用的 classes.dex 文件增加大约 1.0 到 1.4 KB 的大小。这些增加的大小会快速累积，产生复杂的系统或共享库。如果可能，请考虑使用 @IntDef 注释和 ProGuard 移除枚举并将它们转换为整数。此类型转换可保留枚举的各种安全优势。

减小原生二进制文件的大小

如果您的应用使用原生代码和 Android NDK，您还可以通过优化代码来减小发布版本应用的大小。移除调试符号和不提取原生库是两项很实用的技术。

移除调试符号#

如果应用正在开发中且仍需要调试，则使用调试符号非常合适。您可以使用 Android NDK 中提供的 arm-eabi-strip 工具从原生库中移除不必要的调试符号。之后，您便可以编译发布版本。

避免解压缩原生库#

在编译应用的发布版本时，您可以通过在应用清单的 application 元素中设置 android:extractNativeLibs="false"，打包 APK 中未压缩的 .so 文件。停用此标记可防止 PackageManager 在安装过程中将 .so 文件从 APK 复制到文件系统，并具有减小应用更新的额外好处。

维持多个精简 APK#

APK 可能包含用户下载但从不使用的内容，例如其他语言或针对屏幕密度的资源。要确保为用户提供最小的下载文件，您应该使用 Android App Bundle 将应用上传到 Google Play。通过上传 App Bundle，Google Play 能够针对每位用户的设备配置生成并提供经过优化的 APK，因此用户只需下载运行您的应用所需的代码和资源。您无需再编译、签署和管理多个 APK 以支持不同的设备，而用户也可以获得更小、更优化的下载文件包。

如果您不打算将应用发布到 Google Play，则可以将应用细分为多个 APK，并按屏幕尺寸或 GPU 纹理支持等因素进行区分。

当用户下载您的应用时，他们的设备会根据设备的功能和设置接收正确的 APK。这样，设备不会接收用于设备所不具备的功能的资源。例如，如果用户具有 hdpi 设备，则不需要您可能会为具有更高密度显示器的设备提供的 xxxhdpi 资源。

有关详情，请参见配置 APK 拆分和维持多个 APK。

减少 Native 体积#

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        //在 defaultConfig 节点下配置 externalNativeBuild 块
        externalNativeBuild {
            // For ndk-build, instead use ndkBuild {}
            cmake { //指定 cmake 的编译选项
                // Sets optional flags for the C compiler.
                cFlags "-fvisibility=hidden  -ffunction-sections -fdata-sections"
                // Sets optional flags for the C++ compiler.
                cppFlags "-fvisibility=hidden  -ffunction-sections -fdata-sections -std=c++11"

                arguments "-DANDROID_TOOLCHAIN=gcc"//设置使用 gcc 编译，cmake 默认使用 clang 编译
            }
        }
    }

    buildTypes {...}
  
}