iOS - ipa安装包大小优化

Posted 2020-11-02 公羽寒

 

在App Store上显示的下载大小和实际下载下来的大小，我们通过下表做一个对比：

iPhone型号	系统	AppStore 显示大小	下载到设备大小
iPhone6	10.2.1	91.5MB	88.9MB
iPhone6	10.1.1	91.5MB	88.9MB
iPhone6	9.3.5	91.5MB	84.8MB
iPhone 5	9.2	91.5MB	84.8MB
iPhone6 plus	10.0.2	95.7MB	93.2MB
iPhone7 plus	10.3.0	95.7MB	93.2MB
iPhone5C	9.2	83.9MB	76MB
iPhone5S	7.1.1	147MB	144MB
iPhone5C	7.1.2	147MB	未知
iPhone5C 越狱	8.1.1	83.9MB	144MB

从上表可以看到：

• 在 ios 9 系统以上的手机上，App Store 上的大小都是做了 App Thinning 操作的。
• 在 iOS 9 以上系统的基础上，plus 手机在 AppStore size 上比其他手机大了 4.2MB，猜测是因为 @3x 图的原因。
• iOS 9 和 iOS 10 虽然在  AppStore 显示的包大小一致，但是最终下载到手机上，大小有区别。
• iOS 9 以下的手机，是直接下载整个安装包的。

【App Thinning】：对于iOS应用来说，应用瘦身仅支持最新版本的iTunes，以及运行iOS 9.0或者更高系统的设备，否则的话，App Store将会为用户分发统一的安装包。iOS 9 在发布时隐含一个 Bug ， App Thinning （ App 瘦身）无法正确运作。随着 iOS 9.0.2 的发布，此 Bug 已被修复， App 瘦身终于可以运作如常。从 App Store 下载 App 时请谨记这点。App Thinning 会自动检测用户的设备类型（即型号名称）并且只下载当前设备所适用的内容。换句话说，如果使用的是 iPad Mini 1（1x分辨率且非 retina 显示屏）那么只会下载 1x分辨率所使用的文件。更强大和更高分辨率的 ipad（如iPad Mini 3或 4）所使用的资源将不会被下载。因为用户仅需下载自己当前使用的特定设备所需的内容，这不仅加快了下载速度，还节约了设备的存储空间。

苹果建议删除一些无用的执行代码或资源文件。下面我们分别从这两方面来分析安装包瘦身的一些方法和工具。

 

 

1.资源文件

资源文件包括图片、声音、配置文件、文本文件(例如rtf文件)、xib(在安装包中后缀名为nib)、storyboard等。对于声音、配置文件、文本文件这三类资源文件，一般在安装包中数量不多，可自行在工程中根据实际情况，进行删除或保留。声音文件过大的话，可以考虑用如下命令做压缩：

//tritone.caf为声音文件
afconvert -f AIFC -d ima4 tritone.caf

 

xib和storyboard文件实际上是一个xml文件，如果某个页面没有使用，可直接删除。这里主要说一下对图片资源的处理方式。

对图片资源类文件，一般采取的方法是这几种：

• 删除无用的资源文件；
• 对资源文件进行压缩；
• 变更图片文件的导入方式；
• 处理1x图片。

1.1删除无用的资源文件

在这里推荐使用工具LSUnusedResources。它在脚本的基础上，做了两个改进：

• 提高匹配速度。LSUnusedResources不是对每个资源文件名都做一次全文搜索匹配，因为加入项目的资源太多，这里会导致性能快速下降。它只是针对源码、Xib、Storyboard 和 plist 等文件，先全文搜索其中可能是引用了资源的字符串，然后用资源名和字符串做匹配。
• 优化匹配结果。比如说脚本会把大量实际上有使用的资源，当做未使用的资源输出(例如拼接的图片名称)，而LSUnusedResources不会。

接下来，打开工具LSUnusedResources，点击“Browse...”按钮，选择工程所在目录，点击"Search"按钮，即可开始搜索，如下图所示：

搜索结果出来之后，选中某行，点击“Delete”按钮即可直接删除资源。

 

1.2对资源文件进行压缩

 压缩工具有很多，这里介绍两个好用的：

• 无损压缩工具ImageOptiom(推荐)。这是一款非常好的图片压缩工具，可以进行无损压缩，能够对 png 和 jpeg 图片文件进行优化，它能找到最佳的压缩参数(在设置中可以设置压缩比例，80% 及以上是无损压缩，推荐使用)，并通过消除不必要的信息（如文件的 EXIF 标签和颜色配置文件等），优化后达到减小文件大小的效果。

• 有损压缩工具TinyPNG。它使用聪明的有损压缩技术，能有效减少PNG文件的大小。通过选择性地降低图像中颜色的数量，需要更少的字节来存储数据。

【建议】：对于较大尺寸的图片，可以和设计沟通，在不失真和影响效果的前提下，使用TinyPNG进行压缩；较小尺寸的图片，建议使用ImageOptiom。

 

1.3变更图片文件的导入方式

我们都知道，图片资源的导入方式有如下几种：

1. Assets.xcassets。

• • 只支持png格式的图片；
  • 图片只支持[UIImage imageNamed]的方式实例化，但是不能从Bundle中加载；
  • 在编译时，Images.xcassets中的所有文件会被打包为Assets.car的文件。

2. CreateGroup

• • 黄色文件夹图标；Xcode中分文件夹，Bundle中都在同一个文件夹下，因此，不能出现文件重名的情况；
  • 可以直接使用[NSBundle mainBundle]作为资源路径，效率高；
  • 可以使用[UIImage imageNamed:]加载图像。　　

3. CreateFolderRefences

• • 蓝色文件夹；Xcode中分文件夹，Bundle中同样分文件夹，因此，可以出现文件重名的情况；
  • 需要在[NSBundle mainBundle]的基础上拼接实际的路径，效率较差；
  • 不能使用[UIImage imageNamed:]加载图像。

　　【说明】：蓝色文件夹只是将文件单纯的创建了引用，这些文件不会被编译，所以在使用的时候需要加入其路径。

4. PDFs矢量图（Xcode6+）

5. Bundle（包）

对于上面这几种不同的导入方式，会对打出的包的大小有影响么？

经过测试得知：CreateGroup、CreateFolderRefences两种方式打出来的包，图片都会直接放在.app文件中，所以打包前后，图片的大小不会改变。而加入到Assets.xcassets中的方法则不同，打包后，在.app中会生成Assets.car文件来存储Assets.xcassets中的图片，并且文件大小也大大降低。

测试	打包前Assets.xcassets文件夹	打包后的Assets.car文件夹
第一次	32.7MB	16.3MB
第二次	33.5MB	26.1MB

从表格数据可以看到，使用Assets.xcassets来管理图片也可以达到ipa瘦身的效果。

值得留意的是，在将图片资源移到Assets.xcassets管理的时候，一般情况下会自动生成与图片名称相同的，比如[e-mail]和[e-mail]会自动放置到一个同名的loading文件夹中。然而有一些不规则命名的图片，会出现一些奇怪的问题：

• 图片名称为ios-f2-8-004的图片，放到Images.xcassets中，会自动生成调用的图片名是ios-f2-8-4，最后一位的004，被替换成4，然而在类文件中引用的是[UIImage imageNamed:@"ios-f2-8-004.png"]，这样会找不到图片；
• 图片名称为ios-f6-的图片，放到Images.xcassets中，会自动生成调用的图片名是ios-f6，这样也会找不到图片。

因此在移动的时候，一定要细致对比。

1.4处理1x图片

 我们知道，iPhone设备目前主要有四种尺寸：3.5英寸、4英寸、4.7英寸、5.5英寸，对于这几个尺寸的设备，我们来看一下具体的设备型号和屏幕相关信息：

机型	屏幕宽高(point)	渲染像素(pixel)	物理像素(pixel)	屏幕对角线长度(英寸)	屏幕模式
iPhone 2G, 3G, 3GS	320 * 480	320 * 480	320 * 480	3.5(163PPI)	1x
iPhone 4, 4s	320 * 480	640 * 960	640 * 960	3.5 (326PPI)	2x
iPhone 5, 5s	320 * 568	640 * 1136	640 * 1136	4 (326PPI)	2x
iPhone 6, 6s, 7	375 * 667	750 * 1334	750 * 1334	4.7 (326PPI)	2x
iPhone 6 Plus, 6s Plus, 7 Plus	414 * 736	1242 * 2208	1080 * 1920	5.5 (401PPI)	3x

对于上表中的几个概念，这里做一下说明：

• Points: 是iOS开发中引入的抽象单位，称作点。开发过程中所有基于坐标系的绘制都是以 point 作为单位，在iPhone 2G,3G,3GS的年代，point 和屏幕上的像素是完全一一对应的，即 320 * 480 (points), 也是 320 * 480 (pixels)；
• Rendered Pixels: 渲染像素， 以 point 为单位的绘制最终都会渲染成 pixels，这个过程被称为光栅化。基于 point 的坐标系乘以比例因子可以得到基于像素的坐标系，高比例因子会使更多的细节展示，目前的比例因子会是 1x，2x，3x
• Physical Pixels: 物理像素，就是设备屏幕实际的像素。
• Physical Device: 设备屏幕的物理长度，使用英寸作为单位。比如iPhone 4屏幕是3.5英寸，iPhone 5 是4英寸，iphone 6是4.7英寸，这里的数字是指手机屏幕对角线的物理长度。实际上会是Physical Pixels的像素值(而不是Rendered Pixels的像素值)会渲染到该屏幕上, 屏幕会有 PPI(pixels-per-inch) 的特性，PPI 的值告诉你每英寸会有多少像素渲染。
• 屏幕模式: 描述的是屏幕中一个点有多少个 Rendered Pixels 渲染，对于2倍屏(又称 Retina 显示屏)，会有 2 * 2 = 4 个像素的面积渲染，对于3倍屏(又称 Retina HD 显示屏)，会有 3 * 3 = 9 个像素的面积渲染。

在实际的开发中，所有控件的坐标以及控件大小都是以点为单位的，假如屏幕上需要展示一张 20 * 20 (单位：point)大小的图片，那么设计师应该怎么给图呢？这里就会用到屏幕模式的概念，如果屏幕是 2x，那么就需要提供 40 * 40 (单位: pixel)大小的图片，如果屏幕是 3x，那么就提供 60 * 60 大小的图片，且图片的命名需要遵守以下规范:

• Standard: <ImageName><device_modifier>.<filename_extension>
• High resolution: <ImageName>@2x<device_modifier>.<filename_extension>
• High HD resolution: <ImageName>@3x<device_modifier>.<filename_extension>

其中：

• ImageName: 图片名字，根据场景命名
• device_modifier: 可选，可以是 ~ipad 或者 ~iphone, 当需要为 iPad 和 iPhone 分别指定一套图时需要加上此字段
• filename_extension: 图片后缀名，iOS中使用 png 图片

2x屏幕的设备会自动加载 [e-mail] 命名的图片资源，3x屏幕的设备会自动加载 [e-mail] 的图片。从友盟统计数据可以看到，现在基本没有 1x屏幕的设备了，所以可以不用提供这个分辨率的图片。 

至于开发中，技术人员和设计人员关于设计和切图的工作流程和规范，可以参看知乎上的这篇文章介绍。

 

 

2.1清理无用代码--AppCode

AppCode是一种智能的Objective-C集成开发环境，由专业的开发收费IDE的公司Jetbrains开发，具有这些特点：

• 最好的代码助手：IDE深入的了解代码结构，编辑器能提供准确的代码实现选择。通过代码生成节省了不必要的输入，减少了日常任务。 
• 可靠的代码重构：安全、准确和可靠的代码重构允许我们随时修改和提升代码质量。
• 快速项目导航：通过类继承可以从方法导航到它的声明或使用处，或者直接从一个文件链接到另一个文件。支持即时跳转到项目中的任何文件、类、标号处，或者查看标号的实际使用者，并不仅仅是文本匹配那么简单。
• 代码质量追踪：支持对Objective-C、C、C++、javascript、CSS、html、XML和Xpath等进行动态代码分析。AppCode能让您避免潜在的错误，提示您哪些代码可以改善。此外，它还集成了Clang Static Analyzer。
• 强大的代码调试器：使用便携调试器中灵活的断点、窗口、框架视图和求值表达式调整您的应用或单元测试。
• 无缝集成：AppCode完美地集成大部分流行的版本控制系统，如Git, Mercurial、Perforce等，还集成了Kiwi测试框架、Dash和成分文档工具以及很多问题追踪器，提供与Xcode100%的互操作性。

在这里，我们可以用它的inspect code来扫描无用代码，包括无用的类、函数、宏定义、value、属性等，而safe delete功能使得删除一些由于runtime被调用到的代码时更加安全智能。扫描结果示例：

 

【说明】：如果工程很大，这个扫描的时间可能会比较长。我们现在的工程中，大概有2700个类，扫描时间在一个半小时。

 

2.2清理无用类

实际上，在2.1的扫描结果中，包含无用类，但2.1的扫描时间会比较长，另外扫描出来的内容也较多。如果只是需要清理无用类的话，可以用如下脚本：

# -*- coding: UTF-8 -*-
#!/usr/bin/env python
# 使用方法：python py文件 Xcode工程文件目录

import sys
import os
import re

if len(sys.argv) == 1:
    print \'请在.py文件后面输入工程路径\'
    sys.exit()

projectPath = sys.argv[1]
print \'工程路径为%s\' % projectPath

resourcefile = []
totalClass = set([])
unusedFile = []
pbxprojFile = []

def Getallfile(rootDir):
    for lists in os.listdir(rootDir):
        path = os.path.join(rootDir, lists)
        if os.path.isdir(path):
            Getallfile(path)
        else:
            ex = os.path.splitext(path)[1]
            if ex == \'.m\' or ex == \'.mm\' or ex == \'.h\':
                resourcefile.append(path)
            elif ex == \'.pbxproj\':
                pbxprojFile.append(path)

Getallfile(projectPath)

print \'工程中所使用的类列表为：\'
for ff in resourcefile:
    print ff

for e in pbxprojFile:
    f = open(e, \'r\')
    content = f.read()
    array = re.findall(r\'\\s+([\\w,\\+]+\\.[h,m]{1,2})\\s+\',content)
    see = set(array)
    totalClass = totalClass|see
    f.close()

print \'工程中所引用的.h与.m及.mm文件\'
for x in totalClass:
    print x
print \'--------------------------\'

for x in resourcefile:
    ex = os.path.splitext(x)[1]
    if ex == \'.h\': #.h头文件可以不用检查
        continue
    fileName = os.path.split(x)[1]
    print fileName
    if fileName not in totalClass:
        unusedFile.append(x)

for x in unusedFile:
    resourcefile.remove(x)

print \'未引用到工程的文件列表为：\'

writeFile = []
for unImport in unusedFile:
    ss = \'未引用到工程的文件:%s\\n\' % unImport
    writeFile.append(ss)
    print unImport

unusedFile = []

allClassDic = {}

for x in resourcefile:
    f = open(x,\'r\')
    content = f.read()
    array = re.findall(r\'@interface\\s+([\\w,\\+]+)\\s+:\',content)
    for xx in array:
        allClassDic[xx] = x
    f.close()

print \'所有类及其路径：\'
for x in allClassDic.keys():
    print x,\':\',allClassDic[x]

def checkClass(path,className):
    f = open(path,\'r\')
    content = f.read()
    if os.path.splitext(path)[1] == \'.h\':
        match = re.search(r\':\\s+(%s)\\s+\' % className,content)
    else:
        match = re.search(r\'(%s)\\s+\\w+\' % className,content)
    f.close()
    if match:
        return True

ivanyuan = 0
totalIvanyuan = len(allClassDic.keys())

for key in allClassDic.keys():
    path = allClassDic[key]
    
    index = resourcefile.index(path)
    count = len(resourcefile)
    
    used = False
    
    offset = 1
    ivanyuan += 1
    print \'完成\',ivanyuan,\'共:\',totalIvanyuan,\'path:%s\'%path
    
    
    while index+offset < count or index-offset > 0:
        if index+offset < count:
            subPath = resourcefile[index+offset]
            if checkClass(subPath,key):
                used = True
                break
        if index - offset > 0:
            subPath = resourcefile[index-offset]
            if checkClass(subPath,key):
                used = True
                break
        offset += 1
    
    if not used:
        str = \'未使用的类：%s 文件路径：%s\\n\' %(key,path)
        unusedFile.append(str)
        writeFile.append(str)

for p in unusedFile:
    print \'未使用的类：%s\' % p

filePath = os.path.split(projectPath)[0]
writePath = \'%s/未使用的类.txt\' % filePath
f = open(writePath,\'w+\')
f.writelines(writeFile)
f.close()

 

同样的工程，这个脚本执行速度大概是三分钟，结果如下：