Android如何打造高质量的应用?( 一)

如何打造高质量的应用?

应用至少会经过开发、编译 CI(自动编译,提交到gitlab之后,合并之前)、测试、灰度和发布这几个阶段。

  1. 开发阶段。耗时分析工具 Traceview 来说,它背后的实现原理是什么?能不能做一个完全没有性能损耗的 Traceview?或者怎么样将它移植到线上使用?
    Traceview:

  2. 编译 CI 阶段。如何防止代码不断地恶化?怎样进一步优化性能?d8 与 ReDex 有什么神奇的黑科技?如何利用好 Coverity、Infer 这些静态分析工具?这部分可能需要一些编译原理的知识,
    你可以把编译简单理解为,将高级语言转化为机器或者虚拟机所能识别的低级语言的过程。对于 Android 来说,这个过程就是把 Java 或者 Kotlin 转变为 Android 虚拟机能够运行的Dalvik 字节码的过程。
    编译实在太重要了,每个公司的情况又各不相同,必须强行造一套自己的“轮子”。已经开源的项目有 Facebook 的Buck以及 Google 的Bazel。
    Gradle、Buck、Bazel 都是以更快的编译速度、更强大的代码优化为目标


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编译时间和安装时间两个纬度来看Android的编译速度。

编译时间。把 Java 或者 Kotlin 代码编译为“.class“文件,然后通过 dx 编译为 Dex
文件。对于增量编译,我们希望编译尽可能少的代码和资源,最理想情况是只编译变化的部分。但是由于代码之间的依赖,大部分情况这并不可行。这个时候我们只能退而求其次,希望编译更少的模块。Android
Plugin 3.0及以后的版本使用 Implementation 代替 Compile,正是为了优化依赖关系;
安装时间。我们要先经过签名校验,校验成功后会有一大堆的文件拷贝工作,例如 APK 文件、Library 文件、Dex
文件等。之后我们还需要编译 Odex 文件,这个过程特别是在 Android 5.0 和 6.0
会非常耗时。对于增量编译,最好的优化是直接应用新的代码,无需重新安装新的 APK。

对于增量编译,我先来讲讲 Gradle 的官方方案Instant Run。在 Android Plugin 2.3 之前,它使用的 Multidex 实现。在 Android Plugin 2.3 之后,它使用 Android 5.0 新增的 Split APK 机制。资源和 Manifest 都放在 Base APK 中, 在 Base APK 中代码只有 Instant Run 框架,应用的本身的代码都在 Split APK 中。Google 的人也发现了 Instant Run 的种种问题,在 Android Studio 3.5 之后,对于 Android 8.0 以后的设备将会使用新的方案“Apply Changes”代替 Instant Run
对于编译速度的优化,我还有几个建议:
1.更换编译机器。对于实力雄厚的公司,直接更换 Mac 或者其他更给力的设备作为编译机,这种方式是最简单的;
2.Build Cache。可以将大部分不常改变的项目拆离出去,并使用远端 Cache模式保留编译后的缓存;
3.升级 Gradle 和 SDK Build Tools。我们应该及时去升级最新的编译工具链,享受 Google 的最新优化成果;
4.使用 Buck。无论是 Buck 的 exopackage,还是代码的增量编译,Buck
都更加高效。但我前面也说过,一个大型项目如果要切换到 Buck,其实顾虑还是比较多的。在 2014 年初微信就接入了
Buck,但是因为跟其他项目协作的问题,导致在 2015 年切换回 Gradle 方案。
相比之下,可能目前最热的 Flutter 中Hot Reload秒级编译功能会更有吸引力。
当然最近几个 Android Studio 版本,Google 也做了大量的其他优化,例如使用AAPT2替代了 AAPT 来编译 Android 资源。AAPT2 实现了资源的增量编译,它将资源的编译拆分成 Compile 和 Link 两个步骤。前者资源文件以二进制形式编译 Flat 格式,后者合并所有的文件再打包。

ProGuard、d8、R8 和 ReDex 这四种我们可能会用到的代码优化工具
ProGuard:在微信 Release 包 12 分钟的编译过程里,单独 ProGuard 就需要花费 8 分钟。尽管 ProGuard 真的很慢,但是基本每个项目都会使用到它。ProGuard 主要有混淆、裁剪、优化这三大功能.其中优化包括内联、修饰符、合并类和方法等 30 多种

D8:Android Studio 3.0 推出了d8,并在 3.1 正式成为默认工具。它的作用是将“.class”文件编译为 Dex 文件,取代之前的 dx 工具,d8 除了更快的编译速度之外,还有一个优化是减少生成的 Dex 大小。根据 Google 的测试结果,大约会有 3%~5% 的优化

R8:R8 在 Android Studio 3.1 中引入,它的志向更加高远,它的目标是取代 ProGuard 和 d8。我们可以直接使用 R8 把“.class”文件变成 Dex。

ReDex 是 Facebook 开源的工具,通过对字节码进行优化,以减小 Android Apk 大小,同时提高 App 启动速度。
GitHub:ReDex github,官网主页:fbredex.com

  1. 测试阶段。我们希望可以做到测试“左移”,尽可能早地发现问题。但是很多时候我们不是不想测试,而是发现测不出什么问题。那么怎样提升实验室发现问题的能力呢?如何尽可能地模拟用户的操作路径?做好测试并不容易,自动化测试结合 AI 或许可以帮助我们解决一些痛点。
  2. 灰度和发布阶段。


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