Android NDK 減少 so 庫體積方法總結

1. 背景

基于亞馬遜 AVS Device SDK 改造的全鏈路語音 SDK 最終編譯的動態(tài)庫有幾十個，單架構動態(tài)庫大小有幾十兆，之前在Iot設備中勉強跑著，但是這個體積對于手機應用來說是致命的，各個模塊費事費力能優(yōu)化個幾K的體積就不錯了，我這直接給上個幾十兆的，APP平臺方肯定無法接受。

但是一是有業(yè)務需求，二是自己又想把SDK推到手機APP，提高用戶量，驗證SDK的穩(wěn)定性和交互體驗，所以開始了漫長的瘦身過程，最后單架構壓縮到了五兆一下，雖然還是有點大，但是比起之前有了很大的提升。

2. 刪除無用模塊

AVS Device SDK是主要應用在音響的控制臺程序，而且代碼是跨平臺的，所以一是有很多為了跨平臺做的冗余，二是有很多我們根本用不到的模塊。

比如為了做本地存儲引入了一個Sqlite的動態(tài)庫，我們本身也用不到本地存儲，像鬧鐘設置之類的放到APP層即可，而且就算是需要存儲也完全可以使用Android和iOS平臺提供的Sqlite。刪除用不到的模塊是包體積優(yōu)化空間最大最快的。

3. 第三方庫替換為Android/iOS平臺提供能力

AVS Device SDK在Android平臺基于ffmpeg做解碼實現(xiàn)了音頻播放器，對于我們的場景主要使用用播放器來播放TTS，而TTS是和服務協(xié)商好固定的mp3格式，完全沒有必要為了一個mp3解碼引入一個龐大的ffmpeg庫。

這里我們使用Android平臺提供的Jni層的媒體庫來做音頻解碼。而且即使是Android平臺JNI層不支持，也可以單獨依賴一個mp3解碼庫，而不是龐大的ffmpeg。對于整個包體積來說，第三方模塊往往相對來說是比較大的。

4. 使用strip

使用NDK toolchain可以把調試的C++ 符號表(Symbol Table)中數(shù)據(jù)刪除，我們一般我們打成APK會自動幫我們做這個工作，當然也可以手動設置：

手動的在鏈接選項中加入 strip參數(shù)，配置如下所示：

SET_TARGET_PROPERTIES(yoga PROPERTIES LINK_FLAGS "-Wl,-s")

也可以手動執(zhí)行ndk提供的aarch64-linux-android-strip命令移除動態(tài)庫中的調試信息，這種方式除了前面方法外優(yōu)化體積最高的方式，比如libLibSampleApp.so從48M直接優(yōu)化到了992k。

4. 設置編譯器的優(yōu)化flag

編譯器有個優(yōu)化flag可以設置，分別是-Os（體積最小），-O3(性能最優(yōu))等。這里將編譯器的優(yōu)化flag設置為-Os，以便減少體積。

CMake:

set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -Os")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")

Android.mk

LOCAL_CPPFLAGS += -Os
LOCAL_CFLAGS += -Os

除了直接刪除占用體積較大的模塊外，編譯器優(yōu)化是排下來優(yōu)化空間最大的方法。設置完-Os后占用提交較大的前幾個庫體積對比：

5. 使用 gc-sections去除沒有用到的函數(shù)

有些時候代碼量比較大的時候我們沒辦法手動發(fā)現(xiàn)無用的函數(shù)，這個時候可以可以開啟編譯器的gc-sections選項，讓編譯器自動的幫你做到這一點。

編譯器可以配置自動去除未使用的函數(shù)和變量，以下是配置方式：

CMake:

# 去除未使用函數(shù)與變量
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -ffunction-sections -fdata-sections")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")
# 設置去除未使用代碼的鏈接flag
SET_TARGET_PROPERTIES(yoga PROPERTIES LINK_FLAGS "-Wl,--gc-sections")        

Android.mk:

OCAL_CPPFLAGS += -ffunction-sections -fdata-sections
LOCAL_CFLAGS += -ffunction-sections -fdata-sections 
LOCAL_LDFLAGS += -Wl,--gc-sections

6. 設置編譯器的 Visibility Feature

Visibility Feature就是用來控制在哪些函數(shù)可以在符號表中被輸入，由于C++并不是完全面向對象的，非類的方法并沒有public這種修飾符，因此，要用Visibility Feature來控制哪些函數(shù)可以被外部調用。而JNI提供了一個宏-JNIEXPORT來控制這點。所以只要對函數(shù)加上這個宏，像這樣：

// JNIEXPORT就是控制可見的宏
// JNICALL在NDK這里沒有什么意義，只是個標識宏
JNIEXPORT void JNICALL Java_ClassName_MethodName(JNIEnv *env, jobject obj, jstring javaString)

然后在編譯器的FLAGS選項開啟 -fvisibility = hidden 就可以。這樣，不僅可以控制函數(shù)的可見性，并且可以減少包體的大小。

7. 去除C++代碼中的iostream等直接IO相關代碼

使用STL中的iostream相關庫會明顯的增加包的體積，而Android本身是有預編譯庫(android/log.h)可以代替輸入到控制臺的工具的。在我們的SDK中由于之前是控制臺程序所以用到了輸入輸出，編譯的時候沒有把這塊排除出去，造成了一定的體積冗余。

8. STL的使用方式

對于C++的library，引用方式有2種：

• 靜態(tài)方式(static)

• 動態(tài)方式(shared)

其中，靜態(tài)方式在編譯時會將用到的相關代碼直接復制到目的文件中；而動態(tài)方式則會將相關的代碼打成so文件，以便多次引用。由于編譯器在編譯時并不能知道所有被引用的地方，所以同時會打入了很多不相關的代碼。

所以，如果項目中引用library的函數(shù)較多時，用動態(tài)方式可以避免多次拷貝，節(jié)省空間。相反，則直接使用靜態(tài)方式會更節(jié)省空間。由于我們SDK的模塊特別多，再加上整體APK里面已經(jīng)有其他業(yè)務引入了動態(tài)庫，所以我們用動態(tài)庫的方式。

9. 不使用Exception和RTTI

關于這兩點在網(wǎng)上看到的沒有實踐過，不過拿過來可以作為包體積持續(xù)優(yōu)化的參考。

RTTI

通過RTTI，能夠通過基類的指針或引用來檢索其所指對象的實際類型，即運行時獲取對象的實際類型。C++通過下面兩個操作符提供RTTI。

（1）typeid：返回指針或引用所指對象的實際類型。

（2）dynamic_cast：將基類類型的指針或引用安全的轉換為派生類型的指針或引用。

RTTI的選項是默認關閉的的，而代碼中其實并沒有用到相關的功能,這里可以直接關閉。

Exception

使用C++的exception會增加包的大小，而目前JNI對C++的exception的支持是有bug的，比如下面這段代碼就會引起程序的crash（對于低版本的android NDK）。因此要在程序中引入exception要自己實現(xiàn)相關邏輯，但是這樣又會增加包體大小。對于開發(fā)者來說，exception可以幫助快速定位問題，而對于使用者并不是那么重要，這里可以去掉。

10 總結

本文介紹了刪除無用模塊，平臺能力替代第三方庫，使用 strip，設置編譯器優(yōu)化的 flag，使用gc-sections去除沒有用到的函數(shù)，設置可見性，去除iostream等有助于動態(tài)庫體積優(yōu)化的方法。

原文鏈接: https://juejin.cn/post/7084238491089027079