背景

因为我所在的项目是做投放包,对安卓包的大小很敏感,经常会优化包的大小,所以想引入工具静态检测包大小,看能不能找到其中可以优化的地方,防患于未然。Matrix是微信终端自研和正在使用的一套APM(Application Performance Management)系统。 Matrix-ApkChecker作为Matrix系统的一部分,是针对android安装包的分析检测工具,根据一系列设定好的规则检测apk是否存在特定的问题,并输出较为详细的检测结果报告,用于分析排查问题以及版本追踪。Matrix-ApkChecker以一个jar包的形式提供使用,通过命令行执行 java -jar ApkChecker.jar 即可运行。

Matrix-ApkChecker的使用

在git上下载matrix-apk-canary-0.4.10.jar

直接在命令行执行

java -jar ApkChecker.jar

即可以查看Matrix-ApkChecker的使用说明 (注意:下面所说的路径为完整路径,非相对路径)

Matrix-ApkChecker的命令行参数比较多,主要包括global参数和option参数两类:

  • global
  --apk   输入apk文件路径(默认文件名以apk结尾即可)
--mappingTxt 代码混淆mapping文件路径 (默认文件名是mapping.txt)
--resMappingTxt 资源混淆mapping文件路径(默认文件名是resguard-mapping.txt)
--input 包含了上述输入文件的目录(给定--input之后,则可以省略上述输入文件参数,但上述输入文件必须使用默认文件名)
--unzip 解压apk的输出目录
--output 输出结果文件路径(不含后缀,会根据format决定输出文件的后缀)
--format 结果文件的输出格式(例如 html、json等)
--formatJar 实现了自定义结果文件输出格式的jar包
--formatConfig 对结果文件输出格式的一些配置项(json数组格式)

global 参数之后紧跟若干个 Option,这些 Option 是可选的,一个 Option 表示针对 apk 的一个检测选项。

  • option参数

    • manifest 从AndroidManifest.xml文件中读取apk的全局信息,如packageName、versionCode等。
    • fileSize 列出超过一定大小的文件,可按文件后缀过滤,并且按文件大小排序
    --min   文件大小最小阈值,单位是KB
    --order 按照文件大小升序(asc)或者降序(desc)排列
    --suffix 按照文件后缀过滤,使用","作为多个文件后缀的分隔符
    • countMethod 统计方法数
    group   输出结果按照类名(class)或者包名(package)来分组
    • checkResProguard 检查是否经过了资源混淆 (AndResGuard)
    • findNonAlphaPng 发现不含alpha通道的png文件
    • checkMultiLibrary 检查是否包含多个ABI版本的动态库
    • uncompressedFile 发现未经压缩的文件类型(即该类型的所有文件都未经压缩)
    suffix   按照文件后缀过滤,使用","作为多个文件后缀的分隔符
    • countR 统计apk中包含的R类以及R类中的field count
    • duplicatedFile 发现冗余的文件,按照文件大小降序排序
    • checkMultiSTL 检查是否有多个动态库静态链接了STL
    • unusedResources 发现 apk 中包含的无用资源
    rTxt   R.txt文件的路径(如果在全局参数中给定了--input,则可以省略)
    ignoreResources 需要忽略的资源,使用","作为多个资源名称的分隔符
    • unusedAssets 发现apk中包含的无用assets文件
    • ignoreAssets 需要忽略的assets文件,使用","作为多个文件的分隔符
    • unstrippedSo 发现apk中未经裁剪的动态库文件

除了直接在命令行中带上详细参数外,也可以将参数配置以 json 的格式写到一个配置文件中,然后在命令行中使用

指定配置文件的路径。一个典型的配置文件格式如下:

{
"--apk": "/xxx",
"--formatConfig": [
{
"group": [
{
"name": "Android System",
"package": "android"
},
{
"name": "java system",
"package": "java"
},
{
"name": "xxx",
"package": "com.xxx"
}
],
"name": "-countMethod"
}
],
"--format": "mm.html,mm.json",
"options": [
{
"name": "-manifest"
},
{
"--suffix": "png, jpg, jpeg, gif, arsc",
"--min": "10",
"name": "-fileSize",
"--order": "desc"
},
{
"--group": "package",
"name": "-countMethod"
},
{
"name": "-checkResProguard"
},
{
"--min": "10",
"name": "-findNonAlphaPng"
},
{
"name": "-checkMultiLibrary"
},
{
"--suffix": "png, jpg, jpeg, gif, arsc",
"name": "-uncompressedFile"
},
{
"name": "-countR"
},
{
"name": "-duplicatedFile"
},
{
"name": "-unusedAssets",
"--ignoreAssets": [
"*.so"
]
}
],
"--output": "/xxx"
}

其中,mm.html 和 mm.json 是微信使用的自定义输出格式,Matrix-ApkChecker 默认提供 html 、json、mm.html 以及 mm.json 四种输出格式。

要注意的是所有路径都必须是绝对路径,如果是windows系统的话复制文件夹的路径是反斜杠(),会报转义错误,改为正斜杠(/)

使用配置文件命令如下:

java -jar matrix-apk-canary-0.4.10.jar --config 配置文件路径

输出这么一串代码就代表执行成功

Matrix-ApkChecker的功能

  • 读取manifest的信息

从AndroidManifest.xml文件中读取apk的全局信息,如packageName、versionCode等

  • 按文件大小排序列出apk中包含的文件

列出超过一定大小的文件,可按文件后缀过滤,并且按文件大小排序

  • 统计方法数

统计dex包含的方法数,并支持将输出结果按照类名(class)或者包名(package)来分组

  • 检查是否经过了资源混淆(AndResGuard)

检查apk是否经过了资源混淆,推荐使用资源混淆来进一步减小apk的大小

  • 搜索不含alpha通道的png文件

对于不含alpha通道的png文件,可以转成jpg格式来减少文件的大小

  • 检查是否包含多个ABI版本的动态库

so文件的大小可能会在apk文件大小中占很大的比例,可以考虑在apk中只包含一个ABI版本的动态库

  • 搜索未经压缩的文件类型

某个文件类型的所有文件都没有经过压缩,可以考虑是否需要压缩

  • 统计apk中包含的R类以及R类中的field count

编译之后,代码中对资源的引用都会优化成int常量,除了R.styleable之外,其他的R类其实都可以删除

  • 搜索冗余的文件

对于两个内容完全相同的文件,应该去冗余

  • 检查是否有多个动态库静态链接了STL

如果有多个动态库都依赖了STL,应该采用动态链接的方式而非多个动态库都去静态链接STL

  • 搜索apk中包含的无用资源

apk中未经使用到的资源,应该予以删除

  • 搜索apk中包含的无用assets文件

apk中未经使用的assets文件,应该予以删除

  • 搜索apk中未经裁剪的动态库文件

动态库经过裁剪之后,文件大小通常会减小很多

示例分析

下面,我们对一个示例apk使用Matrix-ApkChecker进行检查,并根据检查的结果进行针对性的减包优化。

从Matrix-ApkChecker的输出结果中可以看到示例apk的相关全局信息如下图所示:

示例 apk 中包含的文件按类型统计如下图所示:

png文件(不包括 .9.png)未经压缩,可以考虑一定程度的压缩

存在一些冗余的文件,文件内容相同的文件应该只保留一份

存在无用资源,包括未使用的系统support包中的资源、第三方资源包中的无用资源以及示例app定义的资源

存在无用的assets资源,应该删除

后续

了解完Matrix-ApkChecker的基本功能后,后续考虑集成到jenkins中,每次编译产出Apk时运行脚本记录apk的总大小值,对比每个版本的包大小总值,dex、so、图片资源各自占比、是否有重复资源、是否有图片未压缩等,如果能每个版本检查出上述问题并提出优化建议,那么在持续集成中价值就比较大

参考

https://github.com/Tencent/matrix/wiki/Matrix-Android-ApkChecker

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