• 在之前的文章Android高手筆記-包體積優化中提到過通過編譯優化包體積，涉及到了ProGuard，D8，R8，其中關于ProGuard及包體積優化方案已經進行了詳細介紹，那么今天我們來說說D8和R8;

D8

• D8是一款用于取代 DX、更快的 Dex 編譯器，可以生成更小的 APK;

開啟D8的好處

1. 編譯更快、時間更短
2. 編譯時占用內存更小
3. .dex文件更小
4. .dex 文件擁有更好的運行時性能
5. 支持在代碼中使用 Java 8 語言

開啟與關閉

• Android Studio 3.0 需要主動在gradle.properties文件中新增:android.enableD8=true
• D8作為DX的一個替代方案,Android Studio 3.1版本開始，將D8作為默認的Dex編譯器。
• 想關閉D8 ，可以在gradle.properties里添加如下配置：

android.enableD8=false //關閉D8恢復到DX-
android.enableD8.desugaring=false //恢復到以前的行為，讓脫糖發生在Java編譯之后，.class字節碼仍遵循Java 7格式

執行增量構建

• 為了在開發過程中提高構建速度（例如提高持續集成 build 的速度），可以指示 d8 僅編譯項目的部分 Java 字節碼;
• 例如，如果啟用了按類 dexing 處理，則只需重新編譯自上次構建以來修改過的類(d8 無法自動檢測哪些字節碼文件已被修改過，因此您需要手動指定類列表)：

//執行幾個類的增量構建，并啟用按類 dexing 處理,并為增量構建指定輸出目錄
d8 MainActivity.class R.class --intermediate --file-per-class --output ~/build/intermediate/dex

• 可以使用 --main-dex-list 指定想讓 d8 編譯到主 DEX 文件中的類

d8 ~/build/intermediate/dex --release --main-dex-list ~/build/classes.txt --output ~/build/release/dex

支持Java8

• 通過一個叫做“脫糖”的編譯過程，將這些實用的語言功能轉換為可以在 Android 平臺上運行的字節碼,D8脫糖就不會在transforms目錄下生成desugar目錄。
• Android Studio 和 Android Gradle 插件包含了 d8 啟用脫糖所需的類路徑資源。
• 從命令行使用 d8 時，需要手動添加一些資源：

1. --lib：標記目標 Android SDK 中的 android.jar路徑
2. --classpath：標記項目的部分已編譯的 Java 字節碼，目前不打算將這部分字節碼編譯為 DEX 字節碼，但在將其他類編譯為 DEX 字節碼時需要用到這些字節碼。例如，如果代碼使用默認和靜態接口方法（一種 Java 8 語言功能），則需要使用此標記來指定您項目的所有 Java 字節碼的路徑，即使您不打算將所有 Java 字節碼都編譯為 DEX 字節碼也是如此。這是因為 d8 需要根據這些信息來理解您項目的代碼并解析對接口方法的調用

• 示例對一個訪問默認接口方法的類執行增量構建：

d8 MainActivity.class --intermediate --file-per-class --output ~/build/intermediate/dex
--lib android_sdk/platforms/api-level/android.jar
--classpath ~/build/javac/debug

Java8新特性：接口默認方法和靜態方法

• JDK1.8以前，接口(interface)沒有提供任何具體的實現；
• JDK1.8開始，接口允許定義默認方法和靜態方法

R8

• R8之前采用D8+ProGuard的形式構建，R8則將ProGuard和D8工具進行整合，目的是加速構建時間和減少輸出apk的大小；

開啟R8的好處

1. 代碼縮減（搖樹優化）：使用靜態代碼分析來查找和刪除無法訪問的代碼和未實例化的類型，對規避 64k 引用限制非常有用；
2. 資源縮減：移除不使用的資源，包括應用庫依賴項中不使用的資源。
3. 混淆代碼：縮短類和成員的名稱，從而減小 DEX 文件的大小
4. 優化代碼：檢查并重寫代碼，選擇性內聯，移除未使用的參數和類合并來優化代碼大小
5. 減少調試信息 : 規范化調試信息并壓縮行號信息。

• R8 會自動執行上述編譯時任務，也可以停用某些任務或通過 ProGuard 規則文件自定義 R8 的行為。
• 使用某個第三方庫時，通常只使用其中很小一部分。若不壓縮，所有庫代碼都會保留在應用中。冗長的代碼有時可以提高可讀性和可維護性: 例如，使用有意義的變量名和建造者模式 來幫助其他人更容易檢查和理解代碼；但是這些模式會加大代碼量,通常我們自己編寫的代碼有很大的壓縮空間。

開啟與關閉

• Android Studio 3.3 需在項目的 gradle.properties 里加上：android.enableR8=true
• Android Studio 3.4 或 Android Gradle 插件 3.4.0 及更高版本時，R8 是默認編譯器（不再使用 ProGuard 執行編譯時代碼優化），用于將項目的 Java 字節碼轉換為在 Android 平臺上運行的 DEX 格式。
• 不過創建新項目時，縮減、混淆處理和代碼優化功能默認處于停用狀態。因為這些編譯時優化功能會增加項目的構建時間，而且如果沒有充分自定義要保留的代碼，還可能會引入錯誤。

1. 開啟代碼縮減，需要在應用的主 build.gradle 文件中將 minifyEnable 屬性設置為 true
2. 開啟資源縮減：需要在應用的主 build.gradle 文件中將 shrinkResources 屬性設置為 true

• 資源縮減只有在與代碼縮減配合使用時才能發揮作用。在代碼縮減器移除所有不使用的代碼后，資源縮減器便可確定應用仍要使用的資源，當添加包含資源的代碼庫時尤其如此。必須移除不使用的庫代碼，使庫資源變為未引用資源，因而可由資源縮減器移除。

3. 創建新項目或模塊時，IDE 會創建一個 <module-dir>/proguard-rules.pro 文件，以便您添加自己的規則。

android {
    ...
    buildTypes {
        release {
            shrinkResources true //啟用 R8 的資源縮減功能
            minifyEnabled true //啟用 R8 的代碼縮減功能
             proguardFiles
                //1. Android Gradle 插件會生成 proguard-android-optimize.txt（其中包含了對大多數 Android 項目都有用的規則），并啟用 @Keep* 注解。
                getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'),
                //2. 使用 Android Studio 創建新模塊時，Android Studio 會在該模塊的根目錄中創建 proguard-rules.pro 文件
                'proguard-rules.pro'

                //3. AAR 庫：<library-dir>/proguard.txt, JAR 庫：<library-dir>/META-INF/proguard/
                //由于 ProGuard 規則是累加的，因此 AAR 庫依賴項包含的某些規則無法移除，并且可能會影響對應用其他部分的編譯。
                //例如，如果某個庫包含停用代碼優化功能的規則，該規則會針對整個項目停用優化功能。

                //4. Android 資源打包工具 2 (AAPT2):
                //使用 minifyEnabled true 構建項目后,AAPT2 會根據對應用清單中的類、布局及其他應用資源的引用，生成保留規則。
                //文件路徑為：<module-dir>/build/intermediates/proguard-rules/debug/aapt_rules.txt

                //5. 自定義配置文件：詳見下面的添加其他配置
        }
    }
}

添加其他配置

• 可以通過在相應的 productFlavor 代碼塊中再添加一個 proguardFiles 屬性來添加每個構建變體專用的規則

android {
    ...
    buildTypes {
        release {
            ...
        }
    }
    flavorDimensions "version"
    productFlavors {
        flavor1 {
            ...
        }
        flavor2 {
            proguardFile 'flavor2-rules.pro'
        }
    }
}

• flavor2 使用全部三個 ProGuard 規則，因為還應用了來自 release 代碼塊的規則。

關閉R8

• 可以在gradle.properties里添加如下配置：

android.enableR8=false

開啟R8完全模式

• R8 普通模式是兼容 ProGuard的，若原項目里已使用了ProGuard，直接啟用 R8 即可。同時，R8 也有完全模式，與ProGuard不直接兼容。
  可以在 gradle.properties 文件中另外設置以下內容：

android.enableR8.fullMode=true

• 額外的優化功能會使 R8 的行為與 ProGuard 不同，因此可能會需要您添加額外的 ProGuard 規則，以避免運行時問題。

自定義要保留的代碼

• 在某些情況下，R8 很難做出正確判斷，因而可能會移除應用實際上需要的代碼:

1. 當應用通過 Java 原生接口 (JNI) 調用方法時
2. 當您的應用在運行時查詢代碼時（如使用反射）
- 反射 (Reflection) 會導致 R8 在跟蹤代碼時無法識別到代碼的入口點

• 如需修復錯誤并強制 R8 保留某些代碼，在 ProGuard 規則文件中添加 -keep 代碼行,如

-keep public class MyClass

• 或者為要保留的代碼添加 @Keep 注解

1. 在類上添加 @Keep 可按原樣保留整個類
2. 在方法或字段上添加該注釋，將使該方法/字段（及其名稱）以及類名稱保持不變。
3. 只有在使用 AndroidX 注解庫且您添加 Android Gradle 插件隨附的 ProGuard 規則文件時，此注解才可用。

• 如需輸出 R8 在構建項目時應用的所有規則的完整報告，請將以下代碼添加到模塊的 proguard-rules.pro 文件中：

// You can specify any path and filename.
-printconfiguration ~/tmp/full-r8-config.txt

自定義要保留的資源

• 如果您有想要保留或舍棄的特定資源，請在項目中創建一個包含 <resources> 標記的 XML 文件，并在 tools:keep 屬性中指定每個要保留的資源，在 tools:discard 屬性中指定每個要舍棄的資源。這兩個屬性都接受以逗號分隔的資源名稱列表。您可以將星號字符用作通配符。
• 將該文件保存在項目資源中，例如，保存在 res/raw/keep.xml 中。構建系統不會將此文件打包到應用中。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    tools:keep="@layout/l_used*_c,@layout/l_used_a,@layout/l_used_b*"
    tools:discard="@layout/unused2" />

嚴格引用檢查

• 通常資源縮減器可以準確地判斷是否使用了某個資源。不過如果代碼中調用了 Resources.getIdentifier()（或者引用的任何庫會執行此調用，例如 AppCompat 庫便會執行此調用），這意味著代碼將根據動態生成的字符串查詢資源名稱。資源縮減器在默認情況下（安全縮減模式）會采取保護行為，將所有具有匹配名稱格式的資源標記為可能已使用，無法移除。資源縮減器還會查看代碼中的所有字符串常量以及各種 res/raw/ 資源，以查找格式類似于 file:///android_res/drawable//ic_plus_anim_016.png 的資源網址。如果它找到與此類似的字符串，或找到其他看似可用來構建與此類似的網址的字符串，則不會將它們移除。
• 例如，以下代碼會將所有帶 img_ 前綴的資源標記為已使用：

val name = String.format("img_%1d", angle + 1)
val res = resources.getIdentifier(name, "drawable", packageName)

• 啟用嚴格引用檢查: 將 keep.xml 文件中的 shrinkMode 設為 strict,此時如果通過動態生成的字符串引用資源，必須使用 tools:keep 屬性手動保留這些資源。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    tools:shrinkMode="strict" />

移除未使用的備用資源

• Gradle 資源縮減器只會移除未由應用代碼引用的資源，這意味著，它不會移除用于不同設備配置的備用資源；
• 例如使用的是包含語言資源的庫（如 AppCompat 或 Google Play 服務），那么應用中將包含這些庫中消息的所有已翻譯語言的字符串，可以使用 resConfigs 屬性移除應用不需要的備用資源文件，如設置只保留英語和法語的語言資源

android {
    defaultConfig {
        ...
        resConfigs "en", "fr"
    }
}

合并重復資源

• 默認情況下，Gradle 還會合并同名的資源(多個文件具有完全相同的資源名稱、類型和限定符時)。這一行為不受 shrinkResources 屬性控制，也無法停用，因為當多個資源與代碼查詢的名稱匹配時，有必要利用這一行為避免錯誤。
• Gradle 會在重復項中選擇它認為最合適的文件（根據下述優先順序），并且只將這一個資源傳遞給 AAPT，以便在最終工件中分發
• Gradle 會按以下級聯優先順序合并重復資源：庫項目依賴項 → 主資源 → 構建變種 → 構建類型, 如某個重復資源同時出現在主資源和構建變種中，Gradle 會選擇構建變種中的資源。
• 如果完全相同的資源出現在同一源代碼集中，Gradle 無法合并它們，并且會發出資源合并錯誤,或者在 build.gradle 文件的 sourceSet 屬性中定義了多個源代碼集，src/main/res/ 和 src/main/res2/ 包含完全相同的資源也會報錯。

參考

• DX 已被棄用，請盡快遷移至 D8
• https://developer.android.google.cn/studio/command-line/d8
• 使用 R8 壓縮您的應用
• https://developer.android.com/studio/build/shrink-code

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