匯總：Android小白成長之路_知識體系匯總【持續更新中…】

問題背景

公司專案使用Android Studio以及Gradle進行編譯，在每次修改代碼（哪怕是一行修改），再次編譯運行都要耗時三四分鐘，甚至更長時間，在初次編譯時更是長達十幾分鐘、極大的影響了開發效率，俗話說工欲善其事，必先利其器，這就對編譯速度進行一波優化，讓我們一步一步開始吧！

Gradle構建流程

首先了解一下Gradle的構建流程，整體分為三個階段：

• 初始化階段：Gradle支持單專案和多專案構建，在初始化階段，Gradle從setting.gradle中讀取需要參與構建的模塊，并為每個模塊創建一個Project實體，
• 配置階段：配置專案模塊和其所需要執行的腳本，也就是build.gradle等檔案
• 執行階段：開始執行配置后的腳本任務

大體上了解了這些流程，我們就可以從這些流程上入手進行優化

優化前相關說明

當前作為驗證的電腦相關資訊：

• 電腦名稱：MacBook Pro
• 系統：Mac
• 記憶體：8GB 1867MHz DDR3
• 處理器：雙核Intel Core i5 2.7GHz
• AS版本：4.1.1

驗證編譯速度的三個角度：

• rebuild全工程，全部編譯
• 新增一個方法，觸發java重新編譯
• 修改一個xml，觸發資源重新編譯

比較資料獲取方式：rebuild嘗試三次取最低值，修改方法或xml嘗試五次取最低值

相關說明：

• 由于電腦有時候卡頓或者別的原因影響編譯，會使得某次編譯耗時很長，因此不能取平均值作為參考
• 編譯一般會一次比一次快，因為Android studio自帶快取
• 開發階段本身就不會一直改配置，因此取最小值基本可以模擬日常使用情況
• 因為主工程模塊比較龐大，因此驗證時使用的是主工程模塊的代碼，如果修改的是組件代碼，用時一般會更少
• 每一次資料統計使用的方案繼承了它前面所有的優化方案
• 修改方法和xml用apply changes

優化方案

從整體構建流程可以得知，我們整體上需要從三個方面進行優化：

• 初始化速度優化
• 配置速度優化
• 執行速度優化

其中執行的程序占比是最大的，所以重心放在執行速度優化上

初始化速度優化

一般初始化程序任務較少本身就已經很快了，但仍然可以做一些處理，以達到最佳狀態：

• 當組件化程度較高時，在開發某個特定功能程序中有些組件是不需要引入的，此時可以在setting.gradle中移除不需要引入的組件模塊，可以減少初始化時間
• setting.gradle中include之前盡量不寫過多代碼

配置速度優化

配置階段主要是對各個build.gradle進行決議，因此可以注意以下幾點：

• 按需引入模塊，減少build.gradle的決議
• build.gradle中盡量少做耗時操作，例如讀取系統時間動態配置apk的名稱組成
• 在開發階段不是必要執行的任務，可以寫判斷避免這些任務的配置，例如一些位元組碼插樁，性能監控之類的

執行速度優化

此階段存在的大量的任務需要執行，因此優化的點也非常的多

對Gradle進行配置

開啟并行編譯

開啟后會并行執行多個任務，大幅度減少編譯時間，只需要在gradle.properties中添加：

org.gradle.parallel=true

增大編譯記憶體

由于大家的電腦配置都不一樣，因此具體設定多大記憶體需要根據個人情況進行合理配置，一般在gradle.properties里已經有相關配置，可以對該配置進行修改，例如

org.gradle.jvmargs=-Xmx4096m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Dfile.encoding=UTF-8

同時在主工程模塊的build.gradle中進行修改：

dexOptions {
	javaMaxHeapSize "4g"
	}

值得注意的是，javaMaxHeapSize的值需要比org.gradle.jvmargs設定的值少512m以上，而且org.gradle.jvmargs的值并不是設定越高越好，根據驗證，最好配置為系統記憶體的1/3，最多不要超過1/2，在部分檔案中顯示，高版本中javaMaxHeapSize中不再需要配置javaMaxHeapSize，只需要配置org.gradle.jvmargs即可，查閱了許多資料都沒說清楚，所以暫時都配置好了

開啟按需構建

對沒有更改的模塊不再進行編譯，非常適合已經組件化的專案，在gradle.properties中添加：

org.gradle.configureondemand=true

開啟構建快取

直接使用之前生成的快取，不再進行構建，在構建時任務后面會顯示FROM CACHE，在gradle.properties中添加：

org.gradle.caching=true

開啟增量注解編譯

支持注解增量編譯，不會重新觸發編譯（gradle高版本中需要移除），在gradle.properties中添加：

android.enableSeparateAnnotationProcessing=true

資料對比（并行編譯是優化前已經開啟，因此以下時間不包括并行編譯的優化）：

對AS進行配置

開啟離線模式

開啟離線模式后不會再開始的時候去檢測依賴是否有更新，也不會去下載相關更新的依賴，首次構建不能開啟，否則無法完成構建，后續構建可以開啟，在某些情況下將大幅度改善編譯速度，強烈推薦開發階段使用，點擊下圖中的圖示的按鈕即可開啟離線模式，有些版本顯示為類似wifi的圖示，再次點擊取消離線模式：

更改AS記憶體大小

點擊AS的Help選單項，選中Change Memory Settings選項，如圖：

彈出如下圖彈框，把Maxinum Heap Size 修改為合適值，具體修改值根據自身電腦記憶體配置選擇

資料對比：

更新最新Gradle版本

由于gradle在新版本中一般都會對構建速度進行進一步的優化，因此保持最新的gradle版本可以獲得最佳的構建體驗，更新方式如下：

• 首先在gradle-wrapper.properties中進行gradle版本的配置：

  distributionUrl=https\:``//services.gradle.org/distributions/gradle-6.7.1-all.zip
  

• 然后在根目錄下的build.gradle中更新gradle插件版本：

  classpath 'com.android.tools.build:gradle:4.1.1'
  

更新到6.x以上可能出現的問題和解決方案：

1. 報例外：

   FAILURE: Build failed with an exception.
   * What went wrong:
   A problem occurred configuring project ':live'.
   > Failed to notify project evaluation listener.
      > org.gradle.api.tasks.TaskInputs.property(Ljava/lang/String;Ljava/lang/Object;)Lorg/gradle/api/tasks/TaskInputs;
      > Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
   * Try:
   Run with --info or --debug option to get more log output. Run with --scan to get full insights.
   * Exception is:
   org.gradle.api.ProjectConfigurationException: A problem occurred configuring project ':live'.
       at org.gradle.configuration.project.LifecycleProjectEvaluator.wrapException(LifecycleProjectEvaluator.java:75)
       ......
       at org.gradle.internal.concurrent.ThreadFactoryImpl$ManagedThreadRunnable.run(ThreadFactoryImpl.java:56)
   Cause 2: groovy.lang.MissingPropertyException: Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
       at org.gradle.internal.metaobject.AbstractDynamicObject.getMissingProperty(AbstractDynamicObject.java:85)
       ......
       at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
    
   * Get more help at https://help.gradle.org
   

   這是當前greenDao版本過低導致的，更新greenDao版本即可，在根目錄的build.gradle下修改版本：

   classpath 'org.greenrobot:greendao-gradle-plugin:3.3.0'
   

2. 報例外：

   FAILURE: Build failed with an exception.
   * Where:
   Build file '/Users/uxin/AndroidStudioProjects/Pika/UXLiveOverseas/live/build.gradle' line: 253
   * What went wrong:
   A problem occurred configuring project ':live'.
   > Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
   * Try:
   Run with --info or --debug option to get more log output. Run with --scan to get full insights.
   * Exception is:
   org.gradle.api.ProjectConfigurationException: A problem occurred configuring project ':live'.
       at org.gradle.configuration.project.LifecycleProjectEvaluator.wrapException(LifecycleProjectEvaluator.java:75)
       ......
       at org.gradle.internal.concurrent.ThreadFactoryImpl$ManagedThreadRunnable.run(ThreadFactoryImpl.java:56)
   Caused by: groovy.lang.MissingPropertyException: Could not get unknown property 'additionalParameters' for task ':live:dexBuilderDebug' of type com.android.build.gradle.internal.tasks.DexArchiveBuilderTask.
       at org.gradle.internal.metaobject.AbstractDynamicObject.getMissingProperty(AbstractDynamicObject.java:85)
       ......
       at org.gradle.internal.concurrent.ThreadFactoryImpl$ManagedThreadRunnable.run(ThreadFactoryImpl.java:56)
    
   * Get more help at https://help.gradle.org
   

   在sdk 21之前，一般會使用第三方multidex的依賴開啟dex的分塊，而sdk 21之後，官方自帶multidex，因此需要去掉第三方的multidex：

   • 在主工程模塊的build.gradle中，洗掉掉multidex的依賴和自定義任務：

     //implementation 'androidx.multidex:multidex:2.0.0'
     
     //    afterEvaluate {
     //        tasks.matching {
     //            it.name.startsWith('dex')
     //        }.each { dx ->
     //            if (dx.additionalParameters == null) {
     //                dx.additionalParameters = ['--multi-dex']
     //            } else {
     //                dx.additionalParameters += '--multi-dex'
     //            }
     //        }
     //    }
     

   • 在自定義的Application類中洗掉multidex的初始化：

     //import androidx.multidex.MultiDex;
     
     //MultiDex.install(this);
     

3. 報例外：

   FAILURE: Build failed with an exception.
   * Where:
   Build file '/Users/xxx/Projects/xxx/xxx/xxx/build.gradle' line: 1
   * What went wrong:
   A problem occurred evaluating project ':live'.
   > Failed to apply plugin 'com.android.internal.application'.
      > The option 'android.enableSeparateAnnotationProcessing' is deprecated.
        The current default is 'false'.
        It was removed in version 4.0 of the Android Gradle plugin.
        This feature was removed in AGP 4.0
   * Try:
   Run with --stacktrace option to get the stack trace. Run with --info or --debug option to get more log output. Run with --scan to get full insights.
   * Get more help at https://help.gradle.org
   

   這是上面新添加的注解增量編譯欄位已經在gradle新版本中被移除了，所以應該去掉，在gradle.properties中洗掉：

   #android.enableSeparateAnnotationProcessing=true
   

4. 報例外：

   private static final String LIBRARY_VERSION = ". Version: " + BuildConfig.VERSION_NAME;
                                                                              ^
   符號: 變數 VERSION_NAME
   位置: 類 BuildConfig
   

   由于versionName和versionCode沒有多大差別，為了防止概念混淆，官方去掉了VERSION_NAME，因此我們專案中如果仍然需要用到，可與自定義buildConfig的VERSION_NAME，在報錯的模塊的build.gradle中配置：

   defaultConfig {
       minSdkVersion MIN_SDK_VERSION as int
       targetSdkVersion TARGET_SDK_VERSION as int
       versionCode 2
       versionName "1.0.1"
       buildConfigField 'String', 'VERSION_NAME', "\"" + versionName + "\""
   }
   

5. 報例外：

   
   /Users/xxx/Projects/xxx/xxx/xxx/xxx/src/main/java/com/xxx/base/utils/Utils.java:86: 錯誤: 找不到符號
         intent.putExtra(PAKAGENAME, BuildConfig.APPLICATION_ID);
                                                              ^
     符號: 變數 APPLICATION_ID
     位置: 類 BuildConfig
   

   Gradle高版本中為了防止library里使用BuildConfig.APPLICATION_ID導致id和appication本身的id理解混淆，需要改為新的欄位：

   BuildConfig.LIBRARY_PACKAGE_NAME
   

6. 報例外：

   
   /Users/xxx/Projects/xxx/xxx/xxx/xxx/src/main/java/com/xxx/base/view/ShareScreenShotDialog.java:205: 錯誤: 找不到符號
                                           shareInfo.setWeiboCopyWriter(String.format(mContext.getString(R.string.novel_share_intro_wb_empty),
                                                                                                                 ^
     符號: 變數 novel_share_intro_wb_empty
     位置: 類 string
   

   Gradle高版本不允許語言配置中默認語言配置為空，所以需要在default string中添加上報錯的那部分string

7. 報例外：

   Execution failed for task ':live:transformClassesWithAjxForRelease'.
   > Cannot cast object 'com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformTask$2$1@6fe77eee' with class 'com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformTask$2$1' to class 'com.android.build.gradle.internal.pipeline.TransformTask'
   

   這是由于aspectjx版本過低導致，更新版本即可，在根目錄的build.gradle中修改：

   classpath 'com.hujiang.aspectjx:gradle-android-plugin-aspectjx:2.0.10'
   

資料對比：

Module原始碼轉aar

隨著業務量的增大，module的引入也會增多，每個module在編譯的時候都需要花費一定的時間，即使新版本gradle對未修改并具有快取的module不進行編譯，但取快取也需要一定時間，把module轉化成aar后就不再需要每次都進行編譯或者取快取，可以減少一部分時間

Module轉aar優化步驟如下：

1. 對每個module進行Build->Make module xxx生成aar在build/output/aar中

2. 新建一個module，隨意取名字，把其他module生成的aar復制到新建module的libs下，同時把其他module的libs下的aar包也同樣復制到新建module的libs下（因為aar包不會包含自己依賴的其他aar包），也可以不新建module，直接放到主工程的libs下

3. 把新建module的src下其他檔案和檔案夾洗掉，只留下main檔案夾和AndroidManifest.xml檔案

4. 把AndroidManifest.xm里的application洗掉

5. 在新建module的build.gradle中把其他module所參考的aar依賴全部復制過來，同時依賴上其他幾個module制作的aar

6. 在根目錄的build.gradle中修改：

   flatDir {
           dirs 'libs',project(':aar的module').file('libs')
   }
   

用一個新的module來存放aar的好處：

• 和主工程模塊隔開，不需要把aar都復制到主工程的libs，也不需要把依賴寫在主工程模塊的依賴中
• 可以在setting.gradle中直接判斷選擇aar編譯還是原始碼編譯
• 某個組件更新了可以編譯一下直接替換aar檔案，即時更新

擴展：

可以做一個全域變數控制使用組件原始碼或者aar，操作步驟如下：

1. 在setting.gradle中新增全域開關

   #是否修改組件代碼
   isModifyInComponent=false
   

2. 在主工程模塊的build.gradle中修改：

   def modifyInComponent = isModifyInComponent.toBoolean()
   flatDir {
       if (modifyInComponent) {
           dirs 'libs',
                   project(':原始碼的module').file('libs'),
       }else {
           dirs 'libs',project(':aar的module').file('libs')
       }
   }
    
   if (modifyInComponent) {
       implementation project('原始碼的module')
   } else {
       implementation project('aar的module')
   }
   

3. 在setting.gradle中修改：

   include ':app
   if (isModifyInComponent.toBoolean()) {
       include ':原始碼的module'
   } else {
       include ':aar的module'
   }
   

最好的方式是搭建私服maven倉庫用來存放aar，直接依賴就完成了，更加方便而且容易管理，這里后續再寫相應的文章

資料對比：

自定義執行的任務

在構建程序中，有部分task是為了優化app而執行的，這些task在開發程序中并不需要執行，只需要在正式打包的時候執行即可，因此可以暫時關閉這些任務，以減少執行時間，可以引入一個全域變數當做開關，然后在這些任務插件引入的地方做判斷，按需執行，

操作步驟如下：

1. 在gradle.properties中定義一個開關

   #開啟快速編譯模式，快速編譯舍棄了一些配置，可以較快編譯執行app，適合開發除錯階段
   isFastBuildMode=false
   

2. 在主工程模塊的build.gradle中做判斷，例如下面的：

   def fastBuildMode = isFastBuildMode.toBoolean()
   if (fastBuildMode) {
       repositories {
           flatDir {
                   dirs 'libs',
                           project(':aar的module').file('libs')
           }
       }
   } else {
       apply plugin: 'org.greenrobot.greendao'
       apply plugin: 'walle'
       apply plugin: 'com.didiglobal.booster'
       apply plugin: 'android-aspectjx'
       repositories {
           flatDir {
                   dirs 'libs',
                           project(':原始碼的module').file('libs')
           }
       }
       greendao {
           schemaVersion 2
           targetGenDir 'src/main/java'
       }
       walle {
          ...
       }
    
       aspectjx {
           exclude 'com.alipay', 'com.tencent', 'com.squareup.leakcanary'
       }
   }
    
   if (fastBuildMode) {
       ndk {
           abiFilters 'armeabi-v7a'
       }
       resConfigs "cn", "xhdpi"
    
   } else {
       ndk {
           abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
       }
   }
   

注意：開啟快速編譯開關會關閉一些任務，所以可能會導致一些不可預知的問題，如果除錯程序中出現例外，可以關閉快速編譯開關重新嘗試，在打包apk發布的時候一定要記得關閉快速編譯開關

資料對比：

Maven代理

前面說過可以創建私服maven用來存放生成的aar，其實也可以用私服maven來代理需要下載的依賴，放在內部網路倉庫中，需要的時候直接從內網中讀取，而無需去遠程maven倉庫讀取，這對一些使用外網的maven倉庫的專案具有非常大的幫助，如果不想自己搭建，也可以使用阿里云的鏡像maven倉庫，里面有常用的一些倉庫鏡像，搭建方法后續更新一篇文章來說明

使用遠程共享構建快取

前面提到過開啟快取的方式，但是那只針對于本地快取，在首次編譯時，快取為空，仍需要大量的時間進行編譯，但是在公司開發程序中，通常已經有同事的機器或者CI構建已經進行了編譯構建，我們能不能用某種方式來使用他們的快取呢？這樣就解決了首次編譯時間過長的困境，辦法總比困難多，對共享構建快取感興趣的可以去查看這篇文章：Gradle使用遠程構建快取

總結

比較安全簡單優化方案：

• 開啟并行編譯、按需構建、構建快取
• 開啟注解增量編譯（Gradle插件4.0以下）
• 開啟離線模式
• 使用apply changes
• 修改JVM大小

需要適配的優化方案：

• 升級gradle及其插件
• 使用官方muitidex

只適合除錯開發階段的極速方案：

• module轉aar
• 按需自定義執行任務

更深入的優化：

• 自定義撰寫優化插件，提高快取命中率等

• 私服maven鏡像代理

• CI共享構建快取

Mac系統總收益：

Windows 系統驗證

配置：

• 處理器：i7-10510U 2.3GHz
• 記憶體：8GB
• 固態硬碟

總收益：

資料可能不完全準確，但編譯速度是肉眼可見地飛升，優化后可以大幅度減少編譯時間，這時間拿去喝咖啡它不香嘛，如果經費充足，再更新一波電腦配置，速度直接起飛，少加班就靠這個優化了！