一杯茶,一個耳機,一首動態(tài)的音樂

目錄
一：摘要
二：安裝包組成
三：系統(tǒng)優(yōu)化
四：資源優(yōu)化
五：可執(zhí)行文件優(yōu)化
六：編譯器優(yōu)化
七：拓展

一，摘要

眾所周知蘋果對iOS App大小有所限制，如果大于200MB使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)下載需要請求許可，對于流量和手機儲存敏感的用戶很不友好,包的大小甚至影響新用戶的轉(zhuǎn)化,所以對于安裝包的瘦身是App發(fā)展和優(yōu)化過程中不可避的問題。

二，安裝包的組成

1，介紹

iOS安裝包就是ipa，ipa是一個壓縮包，用戶下載的就是這個壓縮包，下載完成就會自動解壓，解壓的過程也就是通常所說的安裝過程，把ipa文件后綴改為zip，然后解壓出來再payload中的.app顯示包內(nèi)容就可以查看里面的資源文件。

2，.app里面的主要內(nèi)容

• _CodeSignature：存放文件的 hash 列表。里面有一個文件 CodeResources，這個文件是一個屬性列表，包含 bundle中所有其他文件的列表。這個屬性列表只有一項 files，這是一個字典，鍵是文件名，值通常是 Base64格式的散列值。如果鍵表示的文件是可選的，那么值本身也是一個字典，這個字典有一個 hash 鍵和一個 optional 鍵（布爾值true）。它的作用是用來判斷一個應(yīng)用程序是否完好無損，能夠防止不小心修改或損壞資源文件。
  

  CodeResources.png

• 一些bundle文件：bundle是一種標(biāo)準化的層次結(jié)構(gòu)，保存了可執(zhí)行代碼以及代碼所需要的資源。bundle文件可以理解為一個資源包，用于儲存圖片，音頻，文本，nib文件等，方便在其他項目中引用包內(nèi)資源。bundle包是靜態(tài)的，不參與編譯，也就意味著bundle包中不能包含可執(zhí)行文件，它僅僅作為資源被解析成為特定的二進制數(shù)據(jù)。從.app包可以了解到，bundle文件基本都是一些SDK制作的。

• Assets.car: 把放在Assets.xcassets中的圖片（Applcon和LaunchImage這兩種圖片是直接放在包中的）打包后壓縮成一個Assets.car的文件，減小包大小。

• plist: 一些屬性列表文件

• png、jpg、mp4、json等資源文件

三，系統(tǒng)優(yōu)化（App Thinning）

1，簡介

App Thinning是App Store和操作系統(tǒng)在安裝iOS或者watchOS的app的時候通過一系列優(yōu)化似的app以最小的合適的大小被安裝到你的設(shè)備上。

2，App Thinning有三種方式

• App Slicing：會在你向iTunes Connect 上傳App后，對App做切割，創(chuàng)建不同的變體，這樣就可以適用到不同的設(shè)備。
• Bitcode：針對特定設(shè)備進行包大小優(yōu)化（優(yōu)化不是很明顯）。
• On-Demand Resources，主要是為游戲多關(guān)卡場景服務(wù)的，它會根據(jù)用戶的關(guān)卡進度下載隨后幾個關(guān)卡的資源，并且已經(jīng)過關(guān)的資源會被刪除，這樣就可以減少初裝App的包大小。

3，使用

• 這里大部分工作其實都是由Xcode和App Store來幫你完成的，我們只需要通過Xcode添加xcassets目錄，然后將圖片添加進來即可，新建一個文件選擇 Asset Catalog模板，如圖所示：

image.png

• On-Demand Resources就不多說了，提一點， 在iOS9以后Xcode默認開啟了，可以在下圖位置進行設(shè)置。

image.png

四，資源優(yōu)化

1，簡介

資源優(yōu)化主要分兩部分，一是資源做無損的壓縮，二是刪除無用的資源，比如圖片、音頻、視頻、配置文件等。

2，圖片壓縮

• 如果圖片資源小于100k，使用網(wǎng)頁工具 Tinyjpg 或者GUI工具 ImageOptim；
• 如果圖片資源大于100k，轉(zhuǎn)換圖片格式WebP，轉(zhuǎn)換WebP圖片格式工具推薦 iSparta，也可以使用谷歌自己提供的圖片壓縮工具 cwebp；
• 需要注意的是WebP在cpu消耗和解碼時間上會比png高兩倍，所以有些需要自己綜合考慮權(quán)衡利弊，不要為了優(yōu)化而優(yōu)化。

3，無用資源刪除

• 推薦使用 LSUnusedResources 工具，很方便（需要二次確認，比如如果你把資源名放入plist文件中，它也會認為沒有使用）。

五，可執(zhí)行文件優(yōu)化

1，簡介

開頭已經(jīng)講過App安裝包主要由資源文件和可執(zhí)行文件（Mach-O）組成，可執(zhí)行文件的大小由代碼量決定，所以要想對可執(zhí)行文件瘦身，首先應(yīng)該做的就是找到并刪除無用的代碼。

2，Link Map文件分析

Xcode build產(chǎn)生的Link Map文件能比較直觀的反映出程序各部分的文件大小情況，對于減少包體積很有幫助。

1. 獲取 LinkMap ：將 Build Setting 里的Write Link Map File 設(shè)置為 Yes，然后指定 Path to Link Map File 的路徑就可以得到每次編譯后的 LinkMap 文件了。我們只修改一下生成的 Link Map文件的路徑就可以了，后綴名不要修改。

LinkMap

2. linkMap 分為三部分

• Object files：代碼工程中所有文件編譯后的目標(biāo)文件.o；

LinkMap.png

• Section： 描述代碼段在生成的 Mach-O 里面的偏移位置和大小，包括代碼段（__TEXT）和數(shù)據(jù)段（__DATA）的分布情況。

linkMap.png

• Symbols：符號相關(guān)信息，列出了每個方法、類、block以及它們的大小，第一列Address是在文件中偏移的位置，第二列size是大小，第三列File是對應(yīng)上面Object files 中的文件編號，第四列Name是文件名。如下圖與上圖Object files是對應(yīng)的。

linkMap.png

通過對LinkMap的分析不但可以統(tǒng)計出所有的方法和類，還能清晰的看到代碼所占包大小的具體分布，從而有針對性的對代碼進行優(yōu)化。（對Symbols分析還可以通過方法的二進制重排來提成App冷啟動速度）。

3，Mach-O文件分析

Mach-O是Mach Object的縮寫，是Mac/iOS上用于儲存程序、庫的標(biāo)準格式。一個簡單的方法獲得該文件->Xcode編譯結(jié)束會生成一個可執(zhí)行程序，查找方法如下圖：

Mach-O.png

在這個文件夾下找到對應(yīng)的項目文件名/Build/Products/Debug進入目錄就可找到可執(zhí)行文件了。

Mach-O.png

iOS的方法都是通過objc_msgSend來調(diào)用的，而objc——msgSend在Mach-O文件里是通過__objc_selrefs這個section來獲取selector這個參數(shù)的，所以__objc_selrefs里是被調(diào)用的方法，__objc_classrefs 里是被調(diào)用過的類，__objc_superrefs是被調(diào)用過的super的類，這樣就能找出使用過的類和子類，然后對比Link Map文件就可以找出沒有用到的類和方法了（OC是動態(tài)語言，方法可以在運行時調(diào)用，所以該方法找出的無用代碼需要我們二次確認才可刪除）。

Mach-O.png

4，使用AppCode

以上可以看到，工作量還是不小的，推薦一個神器 AppCode ，AppCode通過靜態(tài)分析可以快速的幫我們找到?jīng)]用的類以及方法等，使用起來也特別簡單，在菜單欄選擇 code ->Inspect Code就可以了。

AppCode.png

分析結(jié)果包括：

• Not implemented methods：沒有實現(xiàn)的方法；
• Key value coding：KVC相關(guān)，比如使用KVC訪問了@private修飾的成員變量；
• Unused import statement：無用類引入聲明；
• Unused instance variable ：無用的實例變量；
• Unused method：沒有用到的方法；
• Unused class：沒有用到的類；
• Unused property ：沒有用到的屬性；
• Unused parameter ：無用參數(shù)；
• Unused local variable ：無用的局部變量；
• Unused value ：無用的值；
• Unused macro ：無用的宏；
• Unused global declaration ：無用全局聲明。

看似AppCode已經(jīng)把所有工作都做完了，其實不然。下面我們再來列舉下AppCode靜態(tài)檢測的問題：

• 引入的第三方庫，比如JsonModel里面定義了未使用的協(xié)議會被認為是無用的協(xié)議；
• 如果子類使用了父類的方法，父類的這個方法不會被認為使用了；
• 通過點的方式使用屬性，該屬性會被認為沒有使用；
• 使用performSelector方式調(diào)用的方法也檢測不出來，會被判斷為為使用；
• 運行時聲明類的情況檢查不出來。比如使用NSClassFromString方式調(diào)用的類會被檢查出來沒有使用；
• [ [self class] loadData] 這樣不指定類名的方式使用的類也會被檢測出來是未使用的類，以及UITableView的自定義Cell使用 registerClass，這樣的情況也會被認為這個Cell為使用；

所以：AppCode檢查完成之后，還是需要我們二次確認才能夠刪除。

6，編譯器優(yōu)化

Xcode 支持編譯器層面的一些優(yōu)化選項，這些優(yōu)化選項可以在更快的編譯速度、更小的二進制和更快的執(zhí)行速度之間根據(jù)實際需要選擇合適的方案。

• Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default 設(shè)置為 YES（新版Xcode默認打開）；
• 去掉異常支持，Enable C++ Exceptions、Enable Objective-C Exceptions 設(shè)置為 NO, Other C Flags 添加 -fno-exceptions（Other C Flags 添加 -fno-exceptions 一般只有對程序運行效率及資源占用比較看重的場合才會使用, 如果要做的話最好連libstdc++和其他所有的的c++庫都用這兩個參數(shù)重新編譯一遍, 否則只是你自己的程序禁用了這兩個特性, 而別的庫依然開著, 效果就大打折扣了）；
• Strip Debug Symbols During Copy 設(shè)置為YES。這個是將那些拷貝進項目包的第三方庫、資源或者Extension的Debug Symbol去除掉（只需在Release模式開啟即可，因為開啟后不能對第三方庫進行斷點調(diào)試以及符號化）；
• Build Settings -> Optimization Level有幾個編譯優(yōu)化選項，release版應(yīng)該選擇Fastest, Smalllest，這個選項會開啟那些不增加代碼大小的全部優(yōu)化，并讓可執(zhí)行文件盡可能小(新版Xocde默認已經(jīng)打開)；
• Enable BitCode設(shè)置為YES；

7，拓展

1. 上面這些工作做完相信App已經(jīng)很"潔凈"了，"瘦身"工作基本完成了，特別對于迭代很久的老項目會有很大的成效。
2. 對項目進行Archive后會生成 .xcarchive 文件，該文件中包含了App、dsYMS以及其他信息，將 .xcarchive文件上傳到 App Store Connect后，蘋果會對App中的可執(zhí)行文件進行DRM加密，然后將App壓縮成ipa文件并發(fā)布到App Store。加密對可執(zhí)行文件的大小影響不大，但是它會嚴重影響可執(zhí)行文件的壓縮效率，導(dǎo)致壓縮后的ipa大小增加，也就是我們的安裝包增大。
3. 這種加密使用脫殼工具很容易進行解密。Mach-O文件代碼的解密發(fā)生在Mach-O文件被加載的時候，由Mach Loader進行。Mach Loader 會讀取 Mach-O 中的 LC_ENCRYPTION_INFO 這條Load Command來判斷可執(zhí)行文件是否加密。
4. 所以可以通過 otool -l <binary-path> 的命令來查看 Mach-O 是否被加密過。

image.png

其中 cryptoff表示加密字段位于文件中偏移 16384個字節(jié)；cryptsize表示加密內(nèi)容長度 16515072字節(jié)；cryptid表示加密方法為 1，如果為 0表示不加密（平時打包出來的驗證可以發(fā)現(xiàn)都為0，那時因為加密是在上傳App Store時才做的，怎么獲取線上ipa呢，可以參考我另外一篇文章->ipa包獲）。

查看 LC_SEGMENT_64中 __TEXT 段的范圍:

image.png

根據(jù)上面的結(jié)果可以算出加密內(nèi)容實際上都位于 __TEXT 中，也就是說蘋果只會對Mach-O文件中的 __TEXT 段加密，而不會對其他段加密，也就是說，只要能把 __TEXT段中的節(jié)移到其他段，就能減少加密范圍，從而使壓縮效率提升，從而減小下載包大小。

一般來講，在App中可執(zhí)行文件占80%的大小，而加密部分可占執(zhí)行文件的 70%左右，加密會影響 60%左右的壓縮率，因此移走該加密部分會提升 34%左右的下載大?。?strong>需要注意的是，iOS13已經(jīng)對下載大小做了優(yōu)化，所以該方案無法再對iOS13及以上的設(shè)備下載大小再做進一步優(yōu)化）。

需要注意的是，__TEXT 段中所有節(jié)都移走對于小型App沒有任何問題，但在較大類型的App，還需要注意 Crash和鏈接失效問題。

文章到這里暫告一段落，如果有什么問題或者不足歡迎指正，如果對你有幫助，記得點贊收藏，謝謝！