android如何提高app的稳定性、性能

Booster是一款专门为移动应用设计的易用、轻量级且可扩展的质量优化框架，其目标主要是为了解决随着 APP 复杂度的提升而带来的性能、稳定性、包体积等一系列质量问题。它提供了性能检测、多线程优化、资源索引内联、资源去冗余、资源压缩、系统 Bug 修复等一系列功能模块，可以使得稳定性能够提升 15% ~ 25%，包体积可以减小 1MB ~ 10MB。

buildscript {
    ext.booster_version = '4.16.2'
    repositories {
        google()
        mavenCentral()

        // OPTIONAL If you want to use SNAPSHOT version, sonatype repository is required.
        maven { url 'https://oss.sonatype.org/content/repositories/public' }
    }
    dependencies {
        classpath "com.didiglobal.booster:booster-gradle-plugin:$booster_version" // ① 
        // ② figure out the features you really need, then choose the right module for integration
        // ② 弄清楚真正需要的特性，然后从下面的模块列表中选择正确的模块进行集成
    }
}

allprojects {
    repositories {
        google()
        mavenCentral()

        // OPTIONAL If you want to use SNAPSHOT version, sonatype repository is required.
        maven { url 'https://oss.sonatype.org/content/repositories/public' }
    }
}

apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'com.didiglobal.booster' // ③

• booster-test-asm – Support running unit test with ASM based transformerclasspath “com.didiglobal.booster:booster-task-asm:$booster_version”
• booster-test-javassist – Support running unit test with Javassist based transformerclasspath “com.didiglobal.booster:booster-task-javassist:$booster_version”

本文就主要来分析一下上面两个问题: booster的核心实现原理和booster的框架设计。

Gradle 插件

在gradle中, 插件是用来模块化和重用的组件。我们可以在插件中定义一些常用的方法，以及一些自定义Task。然后把这个插件提供给其他人使用。

booster也是一个gradle插件:

//app.gradle
apply plugin: 'com.didiglobal.booster'

编写一个插件需要使用gradle api, 并继承自Plugin<Project>

build.gradle

dependencies {
    compile gradleApi()
}

BoosterPlugin.kt

class BoosterPlugin : Plugin<Project> {
    override fun apply(project: Project) {
       ...
    }
}

booster插件是在gradle 工程配置阶段时加载的。对于gradle插件的编写和gradle的构建生命周期可以参考这两篇文章:

Gradle插件编写概述

Gradle构建生命周期

SPI 与 ServiceLoader

SPI全称Service Provider Interface, 它提供了一种机制:为某个接口寻找实现实例的机制, 而ServiceLoader是用来实现SPI的核心类。

理解SPI可以参考这篇文章 : https://juejin.im/post/5b9b1c115188255c5e66d18c

booster transform 实现

整个booster框架中有许多transform: booster-transform-activity-thread 、booster-transform-thread等等。

booster利用SPI对Transform的编写做了高度的抽象，从而使在booster中编写一个transform十分的容易:

class BoosterPlugin : Plugin<Project> {

    override fun apply(project: Project) {
        when {
            project.plugins.hasPlugin("com.android.application") -> project.getAndroid<AppExtension>().let { android ->
                android.registerTransform(BoosterAppTransform()) // 加载所有的 transform
                ...
            }
            ...
        }
    }
}

即在注册插件时注册了BoosterAppTransform,BoosterAppTransform继承自BoosterTransform:

abstract class BoosterTransform : Transform() {

    override fun getName() = "booster"

    override fun isIncremental() = true

    override fun getInputTypes(): MutableSet<QualifiedContent.ContentType> = TransformManager.CONTENT_CLASS

    final override fun transform(invocation: TransformInvocation?) {
        invocation?.let {
            BoosterTransformInvocation(it).apply {
                if (isIncremental) {
                    onPreTransform(this)
                    doIncrementalTransform()
                } else {
                    buildDir.file(AndroidProject.FD_INTERMEDIATES, "transforms", "dexBuilder").let { dexBuilder ->
                        if (dexBuilder.exists()) {
                            dexBuilder.deleteRecursively()
                        }
                    }
                    outputProvider.deleteAll()
                    onPreTransform(this)
                    doFullTransform()
                }
                this.onPostTransform(this)
            }
        }
    }
}

即BoosterTransform的实际工作交给了BoosterTransformInvocation。他是TransformInvocation的代理类，这个类会使用ServiceLoader加载所有的transform, 并依次调用transform方法:

internal class BoosterTransformInvocation(private val delegate: TransformInvocation) : TransformInvocation{

    private val transformers = ServiceLoader.load(Transformer::class.java, javaClass.classLoader).toList()

    internal fun doFullTransform() {
        this.inputs.parallelStream().forEach { input ->
            input.directoryInputs.parallelStream().forEach {
                project.logger.info("Transforming ${it.file}")
                it.file.transform(outputProvider.getContentLocation(it.name, it.contentTypes, it.scopes, Format.DIRECTORY)) { bytecode ->
                    bytecode.transform(this)
                }
            }
            input.jarInputs.parallelStream().forEach {
                project.logger.info("Transforming ${it.file}")
                it.file.transform(outputProvider.getContentLocation(it.name, it.contentTypes, it.scopes, Format.JAR)) { bytecode ->
                    bytecode.transform(this)
                }
            }
        }
    }
}

• booster-aapt2 – AAPT2 相关 APIimplementation “com.didiglobal.booster:booster-aapt2:$booster_version”
• booster-api – Booster 插件开发 APIthis module contains both booster-transform-spi and booster-task-spiimplementation “com.didiglobal.booster:booster-api:$booster_version”
• booster-cha – Class Hierarchy Analysis APIimplementation “com.didiglobal.booster:booster-cha:$booster_version”
• booster-command – SPI for external command discoveryimplementation “com.didiglobal.booster:booster-command:$booster_version”

Performance

• booster-task-analyser – 静态分析工具classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-analyser:$booster_version”
• booster-transform-thread – 多线程优化classpath “com.didiglobal.booster:booster-transform-thread:$booster_version”
• booster-transform-webview – WebView 预加载classpath “com.didiglobal.booster:booster-transform-webview:$booster_version”
• booster-transform-shared-preferences – SharedPreferences 优化classpath “com.didiglobal.booster:booster-transform-shared-preferences:$booster_version”

Package Size

• booster-task-compression-cwebp – 采用 cwebp 对资源进行压缩classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-compression-cwebp:$booster_version”The option android.precompileDependenciesResources need to be set on Android Gradle Plugin 3.6 and higherandroid.precompileDependenciesResources=false
• booster-task-compression-pngquant – 采用 pngquant 对资源进行压缩classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-compression-pngquant:$booster_version”The option android.precompileDependenciesResources need to be set on Android Gradle Plugin 3.6 and higherandroid.precompileDependenciesResources=falsebooster-pngquant-provider could be used for image compressing by pngquant without installation
• booster-task-compression-processed-res – ap_ 文件压缩classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-compression-processed-res:$booster_version”
• booster-task-resource-deredundancy – 去冗余资源classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-resource-deredundancy:$booster_version”The option android.precompileDependenciesResources need to be set on Android Gradle Plugin 3.6 and higherandroid.precompileDependenciesResources=false
• booster-transform-r-inline – 资源索引内联classpath “com.didiglobal.booster:booster-transform-r-inline:$booster_version”
• booster-transform-br-inline – DataBinding BR索引内联classpath “com.didiglobal.booster:booster-transform-br-inline:$booster_version”

System Bug

• booster-transform-finalizer-watchdog-daemon – 修复 finalizer 导致的 TimeoutExceptionclasspath “com.didiglobal.booster:booster-transform-finalizer-watchdog-daemon:$booster_version”
• booster-transform-media-player – 修复 MediaPlayer 崩溃classpath “com.didiglobal.booster:booster-transform-media-player:$booster_version”
• booster-transform-res-check – 检查覆盖安装导致的 Resources 和 Assets 未加载的 Bugclasspath “com.didiglobal.booster:booster-transform-res-check:$booster_version”
• booster-transform-toast – 修复 Toast 在 Android 7.1 上的 Bugclasspath “com.didiglobal.booster:booster-transform-toast:$booster_version”
• booster-transform-activity-thread – 处理系统 Crashclasspath “com.didiglobal.booster:booster-transform-activity-thread:$booster_version”

Utility

• booster-task-check-snapshot – 检查 SNAPSHOT 版本classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-check-snapshot:$booster_version”
• booster-task-list-permission – 显示 AAR 使用的权限清单classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-list-permission:$booster_version”
• booster-task-list-shared-library – 显示 AAR 包含的动态库清单classpath “com.didiglobal.booster:booster-task-list-shared-library:$booster_version”

Unit Test