iOS杂谈

iOS杂谈 - App包瘦身

Posted on 2018-05-16，6 min read
封面图

官方 App Thinning
无用图片资源
图片资源压缩
代码瘦身
通过 AppCode 找出无用代码
运行时检查类是否真正被使用过

对 App 包大小做优化的目的，就是节省用户流量，提高用户下载速度。

官方 App Thinning

App Thinning 是由苹果公司推出的一项可以改善 App 下载进程的新技术，主要是为了解决用户下载 App 耗费过高流量的问题，同时还可以节省用户 iOS 设备的存储空间。

现在的 iOS 设备屏幕尺寸、分辨率越来越多样化，这样也就需要更多资源来匹配不同的尺寸和分辨率。 同时，App 也会有 32 位、64 位不同芯片架构的优化版本。如果这些都在一个包里，那么用户下载包的大小势必就会变大。

App Thinning 会专门针对不同的设备来选择只适用于当前设备的内容以供下载。比如，iPhone 6 只会下载 2x 分辨率的图片资源，iPhone 6plus 则只会下载 3x 分辨率的图片资源。

使用 App Thinning 后，用户下载时就只会下载一个适合自己设备的芯片指令集架构文件。
App Thinning 有三种方式，包括：App Slicing、Bitcode、On-Demand Resources。

  • App Slicing，会在你向 iTunes Connect 上传 App 后，对 App 做切割，创建不同的变体，这样就可以适用到不同的设备。
  • On-Demand Resources，主要是为游戏多关卡场景服务的。它会根据用户的关卡进度下载随后几个关卡的资源，并且已经过关的资源也会被删掉，这样就可以减少初装 App 的包大小。
  • Bitcode ，是针对特定设备进行包大小优化，优化不明显。

那么，如何在你项目里使用 App Thinning 呢？

其实，这里的大部分工作都是由 Xcode 和 App Store 来帮你完成的，你只需要通过 Xcode 添加 xcassets 目录，然后将图片添加进来即可。

无用图片资源

图片资源的优化空间，主要体现在删除无用图片和图片资源压缩这两方面。而删除无用图片，又是其中最容易、最应该先做的。像代码瘦身这样难啃的骨头，我们就留在后面吧。那么，我们是如何找到并删除这些无用图片资源的呢？

删除无用图片的过程，可以概括为下面这 6 大步。

  • 通过 find 命令获取 App 安装包中的所有资源文件，比如 find /Users/daiming/Project/ -name。
  • 设置用到的资源的类型，比如 jpg、gif、png、webp。
  • 使用正则匹配在源码中找出使用到的资源名，比如 pattern = @"@"(.+?)""。
  • 使用 find 命令找到的所有资源文件，再去掉代码中使用到的资源文件，剩下的就是无用资源了。
  • 对于按照规则设置的资源名，我们需要在匹配使用资源的正则表达式里添加相应的规则，比如 @“image_%d”。
  • 确认无用资源后，就可以对这些无用资源执行删除操作了。这个删除操作，你可以使用 NSFileManger 系统类提供的功能来完成。

如果你不想自己重新写一个工具的话，可以选择开源的工具直接使用。我觉得目前最好用的是 LSUnusedResources，特别是对于使用编号规则的图片来说，可以通过直接添加规则来处理。

图片资源压缩

对于 App 来说，图片资源总会在安装包里占个大头儿。对它们最好的处理，就是在不损失图片质量的前提下尽可能地作压缩。目前比较好的压缩方案是，将图片转成 WebP。WebP 是 Google 公司的一个开源项目。

首先，我们一起看看选择 WebP 的理由：

  • WebP 压缩率高，而且肉眼看不出差异，同时支持有损和无损两种压缩模式。比如，将 Gif 图转为 Animated WebP ，有损压缩模式下可减少 64% 大小，无损压缩模式下可减少 19% 大小。
  • WebP 支持 Alpha 透明和 24-bit 颜色数，不会像 PNG8 那样因为色彩不够而出现毛边。

代码瘦身

App 的安装包主要是由资源和可执行文件组成的，所以我们在掌握了对图片资源的处理方式后，需要再一起来看看对可执行文件的瘦身方法。

可执行文件就是 Mach-O 文件，其大小是由代码量决定的。通常情况下，对可执行文件进行瘦身，就是找到并删除无用代码的过程。而查找无用代码时，我们可以按照找无用图片的思路，即：

  • 首先，找出方法和类的全集；
  • 然后，找到使用过的方法和类；
  • 接下来，取二者的差集得到无用代码；
  • 最后，由人工确认无用代码可删除后，进行删除即可。

通过 AppCode 找出无用代码

用 AppCode 做分析的方法很简单，直接在 AppCode 里选择 Code->Inspect Code 就可以进行静态分析。静态分析完以后，我们可以在 Unused code 里看到所有的无用代码。

运行时检查类是否真正被使用过

通过 ObjC 的 runtime 源码，我们可以找到怎么判断一个类是否初始化过的函数

#define RW_INITIALIZED (1<<29)
bool isInitialized() {
   return getMeta()->data()->flags & RW_INITIALIZED;
}

isInitialized 的结果会保存到元类的 class_rw_t 结构体的 flags 信息里，flags 的 1<<29 位记录的就是这个类是否初始化了的信息。而 flags 的其他位记录的信息，你可以参看 objc runtime 的源码，如下：

// 类的方法列表已修复
#define RW_METHODIZED         (1<<30)
 
// 类已经初始化了
#define RW_INITIALIZED        (1<<29)
 
// 类在初始化过程中
#define RW_INITIALIZING       (1<<28)
 
// class_rw_t->ro 是 class_ro_t 的堆副本
#define RW_COPIED_RO          (1<<27)
 
// 类分配了内存，但没有注册
#define RW_CONSTRUCTING       (1<<26)
 
// 类分配了内存也注册了
#define RW_CONSTRUCTED        (1<<25)
 
// GC：class 有不安全的 finalize 方法
#define RW_FINALIZE_ON_MAIN_THREAD (1<<24)
 
// 类的 +load 被调用了
#define RW_LOADED             (1<<23)
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