爲什麼大廠APP如微信、支付寶、淘寶、手Q等只適配了armeabi-v7a/armeabi？

0. 前言

前幾天啊，在公衆號發了一篇文章《優化ApK大小之ABI Filters 和 APK split》，評論區收到了一些留言說，文章講得不夠深刻，關於系統是如何選擇不一樣abi下的so庫的？當前APP該如何適配？該去掉哪些該保留哪些？都存在一些疑問。

所以，決定親自更文一篇，系統地講一下關於Android CPU架構方面的一些東西，以及結合大廠APP如微信、支付寶、淘寶等APP的適配狀況，分析咱們開發APP中該如何適配。本文涉及如下幾個問題：

• 什麼是ABI？
• ABI有何做用？
• 目前大廠APP是如何適配不一樣的CPU架構的？
• ABI 是如何工做的？
• 咱們本身的APP中該如何適配？
• ABI split-性能+兼容全都要

本篇文章中，就一一爲你解答這些疑問。

1. 什麼是ABI?

ABI是英文Application Binary Interface的縮寫，及應用二進制接口。

不一樣Android設備，使用的CPU架構可能不一樣，所以支持不一樣的指令集。 CPU 與指令集的每種組合都有其本身的應用二進制界面（或 ABI）,ABI很是精確地定義了應用程序的機器代碼應如何在運行時與系統交互。您必須爲要與您的應用程序一塊兒使用的每種CPU架構指定一個ABI（Application Binary Interface）。

ABI 包含如下信息：

• 可以使用的 CPU 指令集（和擴展指令集）。
• 運行時內存存儲和加載的字節順序。Android 始終是 little-endian。
• 在應用和系統之間傳遞數據的規範（包括對齊限制），以及系統調用函數時如何使用堆棧和寄存器。
• 可執行二進制文件（例如程序和共享庫）的格式，以及它們支持的內容類型。Android 始終使用 ELF。
• 如何重整 C++ 名稱。

Android目前支持如下7種ABIs:

mips, mips64, X86, X86–64, arm64-v8a, armeabi, armeabi-v7a
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2. ABI有何做用？

當咱們想要在項目中使用 native（C/C++） 類庫,咱們必須對要支持的處理器架構提供對應編譯包。每一個處理器架構須要咱們提供一個或多個包含native代碼的.so文件。

默認狀況下，爲了使APP有更好的兼容性，咱們使用Android Studio 或者命令打包時，會默認支持全部的架構，但相應的APK size 會瘋狂的增大。對於用戶來講，目標設備只須要其中一個版本，但當用戶下載APK時，會所有下載（對用戶來講至關的不友好）。

怎麼辦呢？abifilters 爲咱們提供瞭解決方案,abifilters爲咱們提供了選擇適配指定CPU架構的能力，只須要在app下的build.gradle添加以下配置：

android {
        defaultConfig {
            ndk {
                abiFilters 'arm64-v8a', 'x86_64'
            }
        }
複製代碼} 複製代碼

你可能看了上面的這些文字，還不能理解abi的做用，那麼咱們就用一個簡單的例子來講明一下。

2.1 舉例說明ABI的做用

首先，咱們建立一個最簡單的Hello world應用，只有一個Activity和一個啓動圖標。咱們看如下打出來的apk:

沒有任何的原生庫使用，大小爲2.1MB，如今咱們爲它添加多ABI原生庫支持，咱們在項目中集成Realm，而後打包。

看到沒，apk大小從2.1MB猛增長到11.2MB,多了一個原生so庫的文件夾，大小爲8.8MB，咱們來看一下它的詳細信息：

如上圖所示，Realm爲5種CPU架構生成了.so庫，分別是mips、x86、x86_64、arm64-v8a、armeabi-v7a。增長了8.8MB包的大小。可是這不是咱們想要的，咱們只想要適配咱們指定的的CPU架構，所以，咱們須要在gralde.build中添加abifilters配置來完成咱們想要的效果：

android {
    compileSdkVersion 28 // 編譯sdk版本
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.zhouwei.helloworld"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 28
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        // 適配指定CPU架構
        ndk {
            abiFilters 'arm64-v8a', 'x86_64'
        }
    }
}
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效果以下：

能夠看到，只生成了咱們指定CPU架構的so文件，包的大小也減小了5.3MB。

這時候，你可能會有一個疑問，Android 共支持7種CPU架構，那麼，咱們在實際項目中該適配哪些CPU架構能保證最好的兼容，同時又最大限度的減小APK的大小？

在回答這個問題以前，咱們不妨看一下這些頂級巨頭公司，他們是是如何適配的。

3. 目前大廠APP是如何適配不一樣的CPU架構的？

首先，咱們下載一些大廠的APK，看一下他們的適配狀況，這裏我分析了微信、手機QQ、支付寶和淘寶這4個APP的適配狀況：

能夠看到，微信適配的是arm64-v8a(微信應該是最近才適配到arm64-v8a,之前是armeabi),支付寶和手Q適配的是armeabi，淘寶適配的是armeabi-v7a。各個APP適配的平臺不太同樣，可是他們有一個共同點，那就是它們只指定了一個平臺。

等等，上面這些APP只適配了一中CPU架構，好比只適配了armeabi-v7a,那若是APP裝在其餘架構的手機上，如arm64-v8a上，會蹦嗎？

要弄清楚這個問題，咱們得先搞清楚，ABI是如何工做的。

ABI是如何工做的呢？

官方文檔解釋以下：

Android 系統在運行時知道它支持哪些 ABI，由於版本特定的系統屬性會指示：

• 設備的主要 ABI，與系統映像自己使用的機器代碼對應。
• （可選）與系統映像也支持的其餘 ABI 對應的輔助 ABI。

此機制確保系統在安裝時從軟件包提取最佳機器代碼。

爲實現最佳性能，應直接針對主要 ABI 進行編譯。例如，基於 ARMv5TE 的典型設備只會定義主 ABI：armeabi。相反，基於 ARMv7 的典型設備將主 ABI 定義爲 armeabi-v7a，並將輔助 ABI 定義爲 armeabi，由於它能夠運行爲每一個 ABI 生成的應用原生二進制文件。

64 位設備也支持其 32 位變體。以 arm64-v8a 設備爲例，該設備也能夠運行 armeabi 和 armeabi-v7a 代碼。但請注意，若是應用以 arm64-v8a 爲目標，而非依賴於運行 armeabi-v7a 版應用的設備，則應用在 64 位設備上的性能要好得多。

許多基於 x86 的設備也可運行 armeabi-v7a 和 armeabi NDK 二進制文件。對於這些設備，主 ABI 將是 x86，輔助 ABI 是 armeabi-v7a。

上面這一段是否是有點看蒙了，這裏我來簡單解釋如下。總的來講，就是一個Android設備能夠支持多種ABI,設備主ABI和輔助ABI,以arm64-v8a爲主ABI的設備，輔助ABI爲armeabi-v7a和armeabi，以armeabi-v7a爲主ABI的設備，輔助ABI爲armeabi。

另外，x86 架構的手機都會包含由 Intel 提供的稱爲 Houdini 的指令集動態轉碼工具，實現對 arm .so 的兼容，也就是說有適配armeabi平臺的APP是能夠跑在x86手機上的。

3.1 主輔助ABI具體適配流程

前面說了ABI的工做原理，一個Android設備支持主輔ABI,那麼他們具體是如何工做的呢？咱們以arm64-v8a架構的手機爲例：

對於一個cpu是arm64-v8a架構的手機，它運行app時，進入jnilibs去讀取庫文件時，先看有沒有arm64-v8a文件夾，若是沒有該文件夾，去找armeabi-v7a文件夾，若是沒有，再去找armeabi文件夾，若是連這個文件夾也沒有，就拋出異常；

若是有arm64-v8a文件夾，那麼就去找特定名稱的.so文件，注意：若是沒有找到想要的.so文件，不會再往下（armeabi-v7a文件夾）找了，而是直接拋出異常。

Exception:Java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library 「/***.so」 not found 
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特別須要注意的狀況是在命中了文件夾，而未命中so文件這種狀況：

• 好比命中了arm64-v8a文件夾，沒有找到須要的so文件，就不會再往下（armeabi-v7a文件夾）找了，而是直接拋出異常。

• 若是你的項目用到了第三方依賴，若是隻保留一個ABI的時候，建議在Build中加入ndk.abiFilters

• 例如：第三方aar文件，若是這個sdk對abi的支持比較全，可能會包含armeabi、armeabi-v7a、x8六、arm64-v8a、x86_64五種abi，而你應用的其它so只支持armeabi、armeabi-v7a、x86三種，直接引用sdk的aar，會自動編譯出支持5種abi的包。可是應用的其它so缺乏對其它兩種abi的支持，那麼若是應用運行於arm64-v8a、x86_64爲首選abi的設備上時，就會==crash==了哦。

所以，咱們須要在咱們的app中配置 abiFilter 配置，來避免一些未知的錯誤。

defaultConfig {  
    ndk {  
        abiFilters "armeabi"// 指定ndk須要兼容的ABI(這樣其餘依賴包裏x86,armeabi,arm-v8之類的so會被過濾掉) 
    }  
}
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3.2 Android 7種CPU架構在當前市場的佔有率

• arm64-v8a: 目前主流版本

• armeabi-v7a: 一些老舊的手機

• x86 / x86_64: x86 架構的手機都會包含由 Intel 提供的稱爲 Houdini 的指令集動態轉碼工具，實現對 arm .so 的兼容，再考慮 x86 1% 如下的市場佔有率，x86 相關的兩個 .so 也是能夠忽略的

• armeabi/mips / mips64: NDK 之前支持 ARMv5 (armeabi) 以及 32 位和 64 位 MIPS，但 NDK r17 已再也不支持，極少用於手機能夠忽。

目前手機市場上，x86 / x86_64/armeabi/mips / mips6 的架構，基本能夠不不考慮了，它們的佔有量應不多不多了，arm64-v8a做爲最新一代架構，應該是目前的主流，armeabi-v7a只存在少部分老舊手機。

我試着在Google上查找，具體的市場佔有數據，但沒找到，可是從國民級應用微信只適配arm64-v8a就能夠看出，arm64-v8a是目前的主流，而且還有一點，Google Play 從2019年8月開始，就強制APP適配arm64-v8a，以慢慢淘汰32位的armeabi-v7a。

4. 咱們項目中該如何適配呢？

這裏就能夠回答前面的兩個問題了。

Q1： 只適配了armeabi-v7a,那若是APP裝在其餘架構的手機上，如arm64-v8a上，會蹦嗎？

A: 不會，可是反過來會。

由於armeabi-v7a和arm64-v8a會向下兼容：

• 只適配 armeabi的APP能夠跑在 armeabi, x86, x86_64, armeabi-v7a, arm64-v8上
• 只適配 armeabi-v7a能夠運行在 armeabi-v7a和 arm64-v8a
• 只適配 arm64-v8a 能夠運行在 arm64-v8a上

那咱們該如何適配呢？給出以下幾個方案：

方案一：只適配armeabi

• 優勢:基本上適配了所有CPU架構（除了淘汰的mips和mips_64）

• 缺點：性能低，至關於在絕大多數手機上都是須要輔助ABI或動態轉碼來兼容

方案二：只適配 armeabi-v7a

同理方案一，只是又篩掉了一部分老舊設備,在性能和兼容兩者中比較平衡

方案三: 只適配 arm64-v8

• 優勢: 性能最佳

• 缺點： 只能運行在arm64-v8上，要放棄部分老舊設備用戶

這三種方案都是能夠的，如今的大廠APP適配中，這三種都有，大部分是前2種方案。具體選哪種就看本身的考量了，以性能換兼容就arm64-v8,以兼容換性能armeabi,兩者稍微平衡一點的就armeabi-v7a。

目前來講，大多數的大廠APP用的都是armeabi或armeabi-v7a，只有像微信這種牛逼的APP,爲了追求性能和用戶體驗，放棄了少部分設備，這也說得通吧，畢竟微信也不在意蒼蠅那點肉。

5.番外篇-性能+兼容可否兼得？

其實到上一小節，本文就該結束了，但總感受優勢意猶未盡，除了適配全部所有CPU架構外，就特麼不能性能和兼容同時兼得嗎？其實Google早有考慮。也是能夠實現的那就是 abi split，分包，實現也很簡單，在gradle 中添加以下配置：

android {
      ...
      splits {
    // Configures multiple APKs based on ABI.
    abi {

      // Enables building multiple APKs per ABI.
      enable true

      // By default all ABIs are included, so use reset() and include to specify that we only
      // want APKs for x86 and x86_64.

      // Resets the list of ABIs that Gradle should create APKs for to none.
      reset()

      // Specifies a list of ABIs that Gradle should create APKs for.
      include "x86", "x86_64", "arm64-v8a", "armeabi", "armeabi-v7a"

      // Specifies that we do not want to also generate a universal APK that includes all ABIs.
      universalApk false
    }
  }
}
複製代碼
複製代碼// Configures multiple APKs based on ABI.
    abi {

      // Enables building multiple APKs per ABI.
      enable true

      // By default all ABIs are included, so use reset() and include to specify that we only
      // want APKs for x86 and x86_64.

      // Resets the list of ABIs that Gradle should create APKs for to none.
      reset()

      // Specifies a list of ABIs that Gradle should create APKs for.
      include "x86", "x86_64", "arm64-v8a", "armeabi", "armeabi-v7a"

      // Specifies that we do not want to also generate a universal APK that includes all ABIs.
      universalApk false
    }
  }
}
複製代碼複製代碼

而後，就能爲每一個CPU架構單獨打一個APK，該apk 中就只包含一個平臺，以下：

這樣，又能保證性能，又能不額外增長APK的大小，同時又又很完美的兼容，由於能夠爲全部架構都單獨打一個包，一舉多得。

同時，Google Play 支持上傳多個APK:

這樣，就能根據不一樣的CPU架構，下載不一樣的包啦！

可是，可是，可是，很遺憾，國內的應用商店目前還不支持！

參考文章

• https://www.diycode.cc/topics/691
• https://developer.android.com/ndk/guides/abis
• https://android.jlelse.eu/controlling-apk-size-when-using-native-libraries-45c6c0e5b70a

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