Android 性能監控框架 Matrix（7）資源優化

上一篇文章中說到，除了插樁以外，Matrix 還會根據用戶配置選擇是否執行資源優化的功能，以刪除沒必要要的資源文件。

arsc 文件格式

Matrix 資源優化的其中一個功能是裁剪 resources.arsc，分析該功能以前，先簡單瞭解一下 arsc 的文件格式。

首先介紹一下 arsc 文件中的幾個概念：

1. Chunk，指一個數據塊，下面介紹的 Table、Package、String Block、Type 的都是 Chunk，都有文件頭、類型、size、對齊填充等信息
2. Resource Table，一個 arsc 文件對應一個 Resource Table
3. Package，用於描述一個包，一個 Table 對應多個 Package，而 packageID 便是資源 resID 的最高八位，通常來講系統 android 的是 1(0x01)，普通的例如 com.tencent.mm 會是 127(0x7f)，剩下的是從 2 開始起步，也能夠在 aapt 中指定。
4. String Block，一個 Table 有一個全局的字符串資源池，一個 Package 有一個存儲資源類型的字符串資源池，一個儲存資源名的字符串資源池
5. Resource Type，資源類型，好比 attr、drawable、layout、id、color、anim 等，一個 Package 對應多個 Type
6. Config，用於描述資源的維度，例如橫豎屏，屏幕密度，語言等，一個 Type 對應一個 Config
7. Entry，一個 Type 對應多個 Entry，例如 drawable-mdpi 中有 icon1.png、icon2.png 兩個 drawable，那在 mdpi 這個 Type 中就存在兩個 entry

文件結構以下圖所示：

刪除未使用的資源

下面開始分析 Matrix 是怎麼執行資源優化的。

Matrix 首先會獲取 apk 文件、R 文件、簽名配置文件等文件信息：

String unsignedApkPath = output.outputFile.getAbsolutePath();
removeUnusedResources(unsignedApkPath,
        project.getBuildDir().getAbsolutePath() + "/intermediates/symbols/${variant.name}/R.txt",
        variant.variantData.variantConfiguration.signingConfig);
複製代碼

接着，肯定須要刪除的資源信息，包括資源名及其 ID：

// 根據配置獲取須要刪除的資源
Set<String> ignoreRes = project.extensions.matrix.removeUnusedResources.ignoreResources;
Set<String> unusedResources = project.extensions.matrix.removeUnusedResources.unusedResources;
Iterator<String> iterator = unusedResources.iterator();
String res = null;
while (iterator.hasNext()) {
    res = iterator.next();
    if (ignoreResource(res)) { // 指定忽略的資源不須要刪除
        iterator.remove();
    }
}

// 讀取 R 文件，保存資源名及對應的 ID 到 resourceMap 中
Map<String, Integer> resourceMap = new HashMap();
Map<String, Pair<String, Integer>[]> styleableMap = new HashMap();
File resTxtFile = new File(rTxtFile); 
readResourceTxtFile(resTxtFile, resourceMap, styleableMap); // 讀取 R 文件

// 將 unusedResources 中的資源放到 removeResources 中
Map<String, Integer> removeResources = new HashMap<>();
for (String resName : unusedResources) {
    if (!ignoreResource(resName)) {
        // 若是資源會被刪除，那麼將它從 resourceMap 中移除
        removeResources.put(resName, resourceMap.remove(resName));
    }
}
複製代碼

以後就能夠刪除指定的資源了，刪除方法是建立一個新的 apk 文件，而且忽略不須要的資源：

for (ZipEntry zipEntry : zipInputFile.entries()) {
    if (zipEntry.name.startsWith("res/")) {
        String resourceName = entryToResouceName(zipEntry.name);
        if (removeResources.containsKey(resourceName)) { // 須要刪除的資源不會寫入到新文件中
            continue;
        } else { // 將正常的資源信息寫入到新的 apk 文件中
            addZipEntry(zipOutputStream, zipEntry, zipInputFile);
        }
    }
}
複製代碼

若是啓用了 shrinkArsc 功能，那麼，還須要修改 arsc 文件，移除掉已刪除的資源信息：

if (shrinkArsc && zipEntry.name.equalsIgnoreCase("resources.arsc") && unusedResources.size() > 0) {
    File srcArscFile = new File(inputFile.getParentFile().getAbsolutePath() + "/resources.arsc");
    File destArscFile = new File(inputFile.getParentFile().getAbsolutePath() + "/resources_shrinked.arsc");

    // 從 arsc 文件中讀取資源信息
    ArscReader reader = new ArscReader(srcArscFile.getAbsolutePath());
    ResTable resTable = reader.readResourceTable();

    // 遍歷須要刪除的資源列表，將對應的資源信息從 arsc 文件中移除
    for (String resName : removeResources.keySet()) { 
        ArscUtil.removeResource(resTable, removeResources.get(resName), resName);
    }

    // 將裁剪後的 ResTable 寫入到新的 arsc 文件中
    ArscWriter writer = new ArscWriter(destArscFile.getAbsolutePath());
    writer.writeResTable(resTable);

    // 將裁剪後的 arsc 文件寫入到新的 apk 中
    addZipEntry(zipOutputStream, zipEntry, destArscFile);
}
複製代碼

移除的方法是將其 Entry 置爲 null：

public static void removeResource(ResTable resTable, int resourceId, String resourceName) throws IOException {
    ResPackage resPackage = findResPackage(resTable, getPackageId(resourceId)); // 找到該 resId 對應的 package
    if (resPackage != null) {
        List<ResType> resTypeList = findResType(resPackage, resourceId);
        for (ResType resType : resTypeList) { // 遍歷 package 中的 ResType，找到對應類型
            int entryId = getResourceEntryId(resourceId); // 再找到對應的 entry
            resType.getEntryTable().set(entryId, null); // 設置爲 null
            resType.getEntryOffsets().set(entryId, ArscConstants.NO_ENTRY_INDEX); 
            resType.refresh();
        }
        resPackage.refresh();
        resTable.refresh();
    }
}
複製代碼

以上，移除沒必要要的資源後的新的 apk 文件就寫入完畢了。

總結

arsc 文件結構：

RemoveUnusedResourcesTask 執行步驟以下：

1. 獲取 apk 文件、R 文件、簽名配置文件等文件信息
2. 根據用戶提供的 unusedResource 文件及 R 文件肯定須要刪除的資源信息，包括資源名及其 ID
3. 刪除指定的資源，刪除方法是在寫入新的 apk 文件時，忽略該資源
4. 若是啓用了 shrinkArsc 功能，那麼，修改 arsc 文件，移除掉已刪除的資源信息，移除方法是將其 Entry 置爲 null
5. 其它數據原封不動地寫入到新的 apk 文件中