前言

应用的包体积大小会影响用户的点击下载率、安装成功率和卸载率，是衡量APP性能的一项重要指标。为了更好的用户体验，减少用户下载等待时长、减少手机存储空间占用，对包体积大小的优化也是尤为重要的。

安装包ipa的内容

iOS打包出来的ipa，本质上是一个压缩包，可以将.ipa的后缀改为.zip，然后进行解压缩后会得到一个Payload文件夹，里面又一个xxx.app的文件，右键显示包内容可以看到具体内容：

• _CodeSignature: ipa包签名文件
• .lproj: 语言文件
• Frameworks: 第三库、SwiftSupport库
• Plugins: App创建的扩展，比如Widget、Push、分享
• Assets.car: 由Assets.xcassets生成的资源文件，里面包含各种分辨率的图片
• embedded.mobileprovision: 证书配置文件
• Info.plist: 项目配置
• exec格式的xxx: Mach-O格式的可执行文件
• 其它资源文件
  .mp3格式的文件
  .html的文件
  .json的文件
  .png或者.jpg的文件

Mach-o文件的具体内容：

Header.png

• Header，存放了二进制文件的基本信息，包括文件是32位还是64位、运行该文件对应的处理器架构是什么、文件类型(比如可执行文件)、Load Commands的个数和大小等等。
• Load Commands，是一个struct结构，用来告诉内核和dyld，如何将APP运行所需资源加载到内存。比如main的加载地址，动态链接器dyld的文件路径，相关依赖库的文件路径，以及Data中的Segment如何加载到内存。
• Data数据区，存放着代码、字符常量、类、方法等数据，由多个segment组成。而segment是由多个section组成的。

segment包括如下5种：

• _PAGEZERO: 占用APP最开始的一段内存空间，用来处理空指针;
• _TEXT : 只读，用于存放代码、字符串常量，const修饰常量等;
• _DATA : 可读写，用于存储程序中所定义的数据;
• __OBJC: Objective-C runtime 段；
• _LINKEDIT: 包含需要被动态链接器使用的符号和其他表，包括符号表、字符串表等。

包体积大小优化

通过ipa安装包的具体内容，可以分析出应用包体积大小的具体优化方案。

1 资源瘦身

1.1 移除无用资源

• 可以使用LSUnusedResources这类工具，查找应用没有使用的图片资源。
• 内容相同，但是尺寸不同的图片；同样的图片，在不同业务模块使用了不同的命名(可以通过fdupes工具扫描出重复的文件)。这两类图片可以考虑合并处理。

1.2 资源压缩

• 使用 RGB with palette 压缩图片。
  通过ImageOptim、tinypng等工具进行无损压缩，是通过变换图片的编码压缩算法减少文件的大小，图片解码后的Bitmap数据不变，构建Asset Catalog的工具actool以Bitmap为数据源，所以无损压缩无法优化Assets.car的大小。
  ImageOptim可以改变图片的编码方式为RGB with palette，需要在ImageOptim的设置页面勾选有损压缩，指定相应的压缩质量即可。
• 使用webp格式的图片，有损压缩模式下图片体积只有 jpeg 格式的 1/3，无损压缩也能减小 1/4。
• Assets.car合并，可以在Build Phases中加入脚本，将多个库中Asset Catalog合并到一个Asset Catalog中。
  Assets.car 文件本质上是BOM文件，actool构建Assets.car文件时会自带一些优化操作。所以，将若干个 Assets.car 合并，可以减少重复的 BOM Block，最大化的享受actool优化效果。
• 文本文件压缩，压缩部分json、html等文本文件，在应用启动后解压放到沙盒中，也可以优化一部分的包体积大小。

2 Mach-o文件优化

2.1 Optimization Level使用-Oz编译参数

Xcode 11新增了Oz编译优化选项，核心原理是对重复的连续机器指令外联成函数进行复用，和“内联函数”的原理正好相反。因此，开启Oz可以减小二进制文件的大小，但也会带来执行效率的额外消耗，需要慎用(记一起 clang 开启 -Oz 选项引发的血案)。

2.2 Link-Time Optimization链接时优化

Link-Time Optimization链接时优化是Xcode自带的一个编译/链接参数，对包大小和运行效率都有正向影响。

Apple Clang Code Generation.png

2.3 属性动态化

一个属性可以分为三个部分：

• 成员变量部分: 成员变量本质是一个大小 32B 的结构体，结构体中三个指针(Offset、Name、Type)指向的内容的大小分别为8B、10B、10B，其中Name、Type指针指向的内容的大小和成员变量的类型、名字长度相关。总大小大约60B。
• 自动生成的 set/get 方法部分: set/get 方法本质是一个大小 24B的结构体，结构体包含三个指针Name、Type、Implementation，指向的内容大小大概为10B、10B、20B。一个方法大小大概是 64B，set、get 两个方法就是 128B。
• property 部分: property 的本质仍然是个结构体，大小是 16B，结构体中两个指针指向内容的大小分别大概是10B、10B，和属性的名字和类型相关。总大小大概 36B。
  因此，一个属性占用的包大小大约为 224B。如果指定属性@dynamic，就不生成成员变量、get/set 方法，则一个属性可以由 224B 减少到 36B。所以，应用内Model的属性可以考虑指定@dynamic。

参考文章

详解 Mach-O 文件结构
iOS进阶 - Mach-O文件解析
Xcode编译相关
记一起 clang 开启 -Oz 选项引发的血案
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ipa包大小优化