卷起来！抖音Android包体积优化探索( 七 ) _Android包

我们在平时的代码开发中，常常会写出以下平常的代码：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);// 此处我们使用R中的id来获取MainActivity的layout资源setContentView(R.layout.activity_main);}}我们在该例中使用R.layout.activity_main来获取了 MainActivity 的 layout 资源，那我们将其转化为字节码会是如何呢？这需要分两种情况讨论：

当 MainActivity 在 application module 下时，其字节码为：

protected void onCreate(android.os.Bundle);Code:0: aload_01: aload_12: invokespecial #2// Method android/support/v7/app/AppCompatActivity.onCreate:(Landroid/os/Bundle;)V5: aload_06: ldc#4// int 21312962858: invokevirtual #5// Method setContentView:(I)V11: return

可以看到使用R.layout.activity_main直接被替换成了常量。

然而，当 MainActivity 在 library module 下时，其字节码为：

protected void onCreate(android.os.Bundle);Code:0: aload_01: aload_12: invokespecial #2// Method android/support/v7/app/AppCompatActivity.onCreate:(Landroid/os/Bundle;)V5: aload_06: getstatic#3// Field com/bytedance/android/R$layout.activity_main:I9: invokevirtual #4// Method setContentView:(I)V12: return

可以看到其从使用 ldc 指令导入常量，变成了使用 getstatic 指令访问 R$layout 的 activity_main 域。
为什么会出现差别我们知道，library module 在提供给 application module 的时候一般是通过 aar 的形式提供的，因此为了在 library module 打包时，javac 能够编译通过，AGP 默认会给 library module 提供一个临时的 R.java 文件(最终不会打入 library module 的包中)，并且为了防止被 javac 内联，会将 R 中 field 的修饰符限定为public static，这样就使得 R 的域都不为常量，最终逃过 javac 内联保留到了 application module 的编译中。
为什么 library module 不内联在 Android 中，我们每个资源 id 都是唯一的，因此我们在打包的时候需要保证不会出现重复 id 的资源。如果我们在 library module 就已经指定了资源 id，那我们就和容易和其他 library module 出现资源 id 的冲突。因此 AGP 提供了一种方案，在 library module 编译时，使用资源 id 的地方仍然采用访问域的方式，并记录使用的资源在 R.txt 中。在 application module 编译时，收集所有 library module 的 R.txt，加上 application module R 文件输入给 aapt，aapt 在获得全局的输入后，按序给每个资源生成唯一不重复的资源 id，从而避免这种冲突。但此时，library module 已经编译完成，因此只能生成 R.java 文件，来满足 library module 的运行时资源获取。
为什么 ProGuard 没有优化我们在使用 ProGuard 的时候，Google 官方建议我们带上一些 keep 规则，这也是新建 application 默认会生成的模版代码
buildTypes {release {proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt')}}官方给的 keep 规则(https://android.googlesource.com/platform/sdk/+/master/files/proguard-android-optimize.txt)中，为了保证运行时正确（如避免程序运行时反射获取 R class 的字段），所以加了下面这条规则：
-keepclassmembers class **.R$* {public static <fields>;}该 keep 规则的作用是，将所有 R 以及 R 内部类的以 public static 修饰的域保留，使其不被优化。因此在我们最终的 APK 中，R.class 仍然存在，这造成了我们包体积的膨胀。

实际上，造成我们包体积膨胀的原因不止 R 的域的定义和赋值，在 Android 中，一个 DEX 可放置的 field 的数量上限固定是 65536，超过这个限制则我们需要将一个 DEX 拆分为两个。多个 DEX 会导致 DEX 中的复用数据变少，从而进一步提升了包体积的膨胀。因此我们对于 R 的优化，在 DEX 层面上也会有很大的收益。

解决方法了解问题根源后，解决方案也十分简单。既然 R.class 中各个域的值确认后就不再改变，那我们完全可以将通过 R 获取资源 id 的调用处内联，并删除对应的域，来获取收益。
优化思路大概如下：
1.遍历所有的方法，定位所有的getstatic指令
2.如果该getstatic指令的目标 Class name 的为**.R 或者**.R$*形式的 Class

a. 如果getstatic指令的目标 Field 为public static int类型，则使用ldc指令将getstatic替换，直接将 Field 的实际值导入；
b. 如果getstatic指令的目标 Field 为public static int[]类型，则使用newarray指令将getstatic替换，将<clinit>中 Field 的数组赋值导入。

3.遍历完成后，判断 R.class 中的是否所有域都被删除，如果全部被删除，则将该 R.class 也移除。