Android 開發應該掌握的 Proguard 技巧

最新 08-11

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Proguard被人們熟知的是它的混淆功能，根據Proguard幫助文檔的描述，Proguard可以對Java class 文件進行shrink，optimize，obfuscate和preveirfy。obfuscate(混淆)只是其中之一。簡要的介紹下這四個功能：

壓縮（Shrink）: 檢測和刪除沒有使用的類，欄位，方法和特性

優化（Optimize）: 分析和優化Java位元組碼

混淆（Obfuscate）: 使用簡短的無意義的名稱，對類，欄位和方法進行重命名

預檢（Preveirfy）: 用來對Java class進行預驗證（預驗證主要是針對JME開發來說的，Android中沒有預驗證過程，默認是關閉）

補充說明：根據proguard-android-optimize.txt對optimize的描述，在Android中使用該功能是有潛在風險的，並不能保證在所有版本的Dalvik虛擬機上正常運行，該選項默認是關閉的，如果開啟，請做好全面的測試。在Android項目中，我們在相應module下的build.gradle文件中會看到

其中 minifyEnabled 為true是開啟Proguard的功能，false是關閉。

Prouguard的工作流程如下圖所示:

可以看出， Proguard工作流程是對輸入的jars經過shrink->optimize->obfuscate->preveirfy依次處理，圖中library jars是input jars運行所依賴的包，比如Java運行時的rt.jar，Android運行時android.jar，這些jars在上述處理過程中不會有任何改變，僅是作為輸入jars的依賴。

大家可能會有一個疑問，Proguard是怎麼知道哪些類，方法，成員變數等是無用的呢，這就要說到Entry Point（入口點），我們在配置文件(包括默認的proguard-android.txt)中寫入的一系列-keep選項，都會作為Entry Point，Proguard把這些Entry Points作為搜索的入口，進行遞歸檢索，以此來確定哪些部分未使用到。類似於hotspot虛擬機對可回收對象的判定，從GC Roots出發，進行可達性的判斷，不可達的為可回收對象。Entry Points非常重要，Proguard的壓縮，優化，混淆功能是以Entry Point作為依據的(預檢不需要以此為依據)。

在壓縮過程中，Proguard從Entry Points出發，遞歸檢索，刪除那些沒有使用到的類和類的成員，在接下來的優化過程中，那些非Entry Points的類和方法會被設置成private，static或final，沒有使用到的參數會被移除，有些方法可能會被標記為內聯的，在混淆過程中，會對非EntryPoint的類和類的成員進行重命名，也就是用其它無意義的名稱代替。我們在配置文件中用-keep保留的部分屬於Entry Point，所以不會被重命名。

說起重命名，為什麼需要保留一些類和類的成員(方法和變數)不被重命名呢 ? 原因是Proguard對class文件經過一系列處理後，能保證功能上和原來是一樣的，但有些情況它卻不能良好的處理，比如我們代碼中有些功能依賴於它們原來的名字，如反射功能，native調用(函數簽名)等，如果換成其它名字，會出現找不到，不對應的情況，可能引起程序崩潰，或者我們的對外提供了一些功能，必須保持原來的名字，才能保證其它依賴這些功能的模塊能正確的運行等。

這就是我們為什麼要配置-keep選項的原因之一，還有一個原因是我們要用-keep告訴Proguard程序的入口（帶有-keep的選項都會作為Entry Point），以此來確定哪些是未被使用的類和類的成員，方法等，並刪除它們，因此，我們要針對我們的項目配置對應的選項。當然Proguard不僅提供了-keep選項，還有一些其它配置選項，比如-dontoptimize 對輸入的Java class 文件不進行優化處理，-verbose 生成混淆後的映射文件等。下面介紹一下app中proguard文件的常用配置和項目中可能會用到的指令。更多詳細的用法，可以參考Proguard幫助文檔。

第1條是可以作為Android App的配置模板的(默認的proguard-android.txt文件里的配置沒有列舉出來)，基本所有的app都會用到。

通用配置

下面是針對我們App的配置。

1. 實體類需要保留

我們需要保留實體類的get和set方法(反射會用到)，boolean類型的get方法是isXXX，不要忘記保留。

如果所有的實體類在一個包下的話，上面的配置只用寫一遍就可以了。可是實際中我們更多的是以業務來劃分包名的，於是我們還可以這樣配置(實體類的類名一定要含有"Model")

2. 對內部類的處理

如果項目中使用了內部類，要對其進行保留。

1.保留寫在某個類裡面的所有內部類。下面表示寫在類A裡面的內部類都會被保留($符號是用來分割內部類與其母體的標誌），什麼意思呢，比如類A裡面有一個內部類B,而B裡面也有個內部類C，這時，B和C都會被保留，以此類推，對多重嵌套的情況，都會被保留(當然我們寫代碼也不會寫出這麼深層級的內部類出來)，這裡的內部類包含靜態內部類，非靜態內部類，不包含匿名內部類，如果是匿名內部類，只會保留其方法和成員變數（其繼承的類或實現的介面的名字會被混淆），另外如果對應的類被保留，在該類裡面定義的介面也會被保留，{*;}匹配該類裡面的所有部分。

2.保留寫在某個內部類裡面所有的內部類。這話聽著有點繞口，舉個例子，類A裡面有個內部類B，下面表示寫在類B裡面的內部類都會被保留。此時，類B像上面第一點所舉得類A一樣，有點遞歸意思在裡面。還有就是此時類B的名字不會被混淆，但裡面的方法和成員變數會被混淆，如果其它地方沒有對類B的方法和成員變數進行保留的話。

3. 對webView進行處理

4. 保留js調用的原生方法

如果我們的app中涉及到和h5交互，需要保留js調用的原生方法。

5. 對含有反射類的處理

另外上面只是保留了該包下的類，如果該包下還有子包，則子包的類仍然會被混淆，

如果想保留該包下子包的類，我們可以如下配置（**能匹配本包和所含子包，其中子包也可以含有子包）

6. 常見的自定義的配置

1.保留某個特定的類

2.保留某個類的子類

3.保留介面的實現類

4.保留類的特定部分

保留TaskRepository類的所有構造方法，變數和普通方法。

還可以保留的更具體一點，如下所示

7. 對於第三方依賴庫的處理

下面給出幾個例子,用到具體第三發依賴庫的時候，對應的文檔會給出相應配置的。

其它

還有關於多module項目的配置，一種方法是關閉子module的Proguard功能，在我們主app的proguard-rules.pro文件中配置所有module的配置選項。這樣會使主app的proguard配置文件變得比較雜亂，如果業務發展過程中，某個子module的功能不需要了，還要在主app的配置文件中找到對應子module的配置，並刪除它們，不建議使用。另一種方式是各個module配置好自己的配置文件，要注意的是，子module中制定配置文件的方式如下所示:

子module是通過consumerProguardFiles來指定配置文件的，而不是proguardFiles。

在導出包時，如果發現有很多could not reference class之類的warning信息，確認app在運行時和這些warning沒有任何關係，可以配置-dontwarn選項，就不會提示這些warning信息了。

到這裡Proguard配置部分基本已經說完了。Proguard是對class位元組碼文件進行操作的，有時我們還想對資源文件進行混淆，比較成熟的是微信的資源混淆文件方案，由於本次討論的重點不是這個，不再多說。附上該項目的鏈接：

https://github.com/shwenzhang/AndResGuard

開啟Proguard功能，則每次構建時 ProGuard 都會輸出下列文件：

dump.txt

說明 APK 中所有類文件的內部結構。

mapping.txt

提供原始與混淆過的類、方法和欄位名稱之間的轉換。

seeds.txt

列出未進行混淆的類和成員。

usage.txt

列出從 APK 移除的代碼。

這些文件保存在/build/outputs/mapping/release/ 中。我們可以查看seeds.txt裡面是否是我們需要保留的，以及usage.txt里查看是否有誤刪除的代碼。mapping.txt文件很重要，由於我們的部分代碼是經過重命名的，如果該部分出現bug，對應的異常堆棧信息里的類或成員也是經過重命名的，難以定位問題。我們可以用 retrace 腳本（在 Windows 上為 retrace.bat；在 Mac/Linux 上為 retrace.sh）。它位於/tools/proguard/ 目錄中。該腳本利用 mapping.txt文件和你的異常堆棧文件生成沒有經過混淆的異常堆棧文件,這樣就可以看清是哪裡出問題了。使用 retrace 工具的語法如下：

例如：

這篇文章參考了Proguard相關文檔和幾篇寫的好的博客，旨在介紹在Android中Proguard的使用，以及解釋大家在理解Proguard中可能會遇到的一些點，希望能有所幫助。

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