Android 性能监控框架 Matrix（7）资源优化

上一篇文章中说到，除了插桩以外，Matrix 还会根据用户配置选择是否执行资源优化的功能，以删除没必要要的资源文件。

arsc 文件格式

Matrix 资源优化的其中一个功能是裁剪 resources.arsc，分析该功能以前，先简单了解一下 arsc 的文件格式。

首先介绍一下 arsc 文件中的几个概念：

1. Chunk，指一个数据块，下面介绍的 Table、Package、String Block、Type 的都是 Chunk，都有文件头、类型、size、对齐填充等信息
2. Resource Table，一个 arsc 文件对应一个 Resource Table
3. Package，用于描述一个包，一个 Table 对应多个 Package，而 packageID 便是资源 resID 的最高八位，通常来讲系统 android 的是 1(0x01)，普通的例如 com.tencent.mm 会是 127(0x7f)，剩下的是从 2 开始起步，也能够在 aapt 中指定。
4. String Block，一个 Table 有一个全局的字符串资源池，一个 Package 有一个存储资源类型的字符串资源池，一个储存资源名的字符串资源池
5. Resource Type，资源类型，好比 attr、drawable、layout、id、color、anim 等，一个 Package 对应多个 Type
6. Config，用于描述资源的维度，例如横竖屏，屏幕密度，语言等，一个 Type 对应一个 Config
7. Entry，一个 Type 对应多个 Entry，例如 drawable-mdpi 中有 icon1.png、icon2.png 两个 drawable，那在 mdpi 这个 Type 中就存在两个 entry

文件结构以下图所示：

删除未使用的资源

下面开始分析 Matrix 是怎么执行资源优化的。

Matrix 首先会获取 apk 文件、R 文件、签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);
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接着，肯定须要删除的资源信息，包括资源名及其 ID：

// 根据配置获取须要删除的资源
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)) { // 指定忽略的资源不须要删除
        iterator.remove();
    }
}

// 读取 R 文件，保存资源名及对应的 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); // 读取 R 文件

// 将 unusedResources 中的资源放到 removeResources 中
Map<String, Integer> removeResources = new HashMap<>();
for (String resName : unusedResources) {
    if (!ignoreResource(resName)) {
        // 若是资源会被删除，那么将它从 resourceMap 中移除
        removeResources.put(resName, resourceMap.remove(resName));
    }
}
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以后就能够删除指定的资源了，删除方法是建立一个新的 apk 文件，而且忽略不须要的资源：

for (ZipEntry zipEntry : zipInputFile.entries()) {
    if (zipEntry.name.startsWith("res/")) {
        String resourceName = entryToResouceName(zipEntry.name);
        if (removeResources.containsKey(resourceName)) { // 须要删除的资源不会写入到新文件中
            continue;
        } else { // 将正常的资源信息写入到新的 apk 文件中
            addZipEntry(zipOutputStream, zipEntry, zipInputFile);
        }
    }
}
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若是启用了 shrinkArsc 功能，那么，还须要修改 arsc 文件，移除掉已删除的资源信息：

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");

    // 从 arsc 文件中读取资源信息
    ArscReader reader = new ArscReader(srcArscFile.getAbsolutePath());
    ResTable resTable = reader.readResourceTable();

    // 遍历须要删除的资源列表，将对应的资源信息从 arsc 文件中移除
    for (String resName : removeResources.keySet()) { 
        ArscUtil.removeResource(resTable, removeResources.get(resName), resName);
    }

    // 将裁剪后的 ResTable 写入到新的 arsc 文件中
    ArscWriter writer = new ArscWriter(destArscFile.getAbsolutePath());
    writer.writeResTable(resTable);

    // 将裁剪后的 arsc 文件写入到新的 apk 中
    addZipEntry(zipOutputStream, zipEntry, destArscFile);
}
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移除的方法是将其 Entry 置为 null：

public static void removeResource(ResTable resTable, int resourceId, String resourceName) throws IOException {
    ResPackage resPackage = findResPackage(resTable, getPackageId(resourceId)); // 找到该 resId 对应的 package
    if (resPackage != null) {
        List<ResType> resTypeList = findResType(resPackage, resourceId);
        for (ResType resType : resTypeList) { // 遍历 package 中的 ResType，找到对应类型
            int entryId = getResourceEntryId(resourceId); // 再找到对应的 entry
            resType.getEntryTable().set(entryId, null); // 设置为 null
            resType.getEntryOffsets().set(entryId, ArscConstants.NO_ENTRY_INDEX); 
            resType.refresh();
        }
        resPackage.refresh();
        resTable.refresh();
    }
}
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以上，移除没必要要的资源后的新的 apk 文件就写入完毕了。

总结

arsc 文件结构：

RemoveUnusedResourcesTask 执行步骤以下：

1. 获取 apk 文件、R 文件、签名配置文件等文件信息
2. 根据用户提供的 unusedResource 文件及 R 文件肯定须要删除的资源信息，包括资源名及其 ID
3. 删除指定的资源，删除方法是在写入新的 apk 文件时，忽略该资源
4. 若是启用了 shrinkArsc 功能，那么，修改 arsc 文件，移除掉已删除的资源信息，移除方法是将其 Entry 置为 null
5. 其它数据原封不动地写入到新的 apk 文件中