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[译] 谷歌寻踪圣诞老人应用(Santa Tracker)迁移到 Android App Bundle 记录

本文是 2018 谷歌寻踪圣诞老人应用改进探索系列文章的第一篇。

寻踪圣诞老人是谷歌每年都会发布的一款应用,这款应用让人们可以在全球追寻圣诞老人的足迹。不幸的是,这款应用在经过几年的迭代后,体积剧增,2017 年甚至达到了 60MB。我们在刚刚过去的圣诞季的目标是帮它大量减肥,本文讲述了我们实现该目标的过程。


如果读者体验过 寻踪圣诞老人应用 的话,就会发现该应用有两大特色,「追踪器」让用户得以在全球范围内寻觅圣诞老人,另外一系列在十二月提供的小游戏来帮助用户享受圣诞季🎄。

「追踪器」是该应用的主要功能,也是最多被用户使用的功能。该功能事实上只在圣诞节前 26 小时(12 月 24 日)可用,在此期间,追踪器是最多被使用的功能。更准确地说,在 12 月的所有界面使用统计中,37% 是在 12 月 24 日 使用的,而那一天,追踪器的使用率超过了 65%

那么,为什么这项功能如此重要呢?只有了解我们的主要特色是什么,才能让我们想明白,哪些是应用首次安装时最关键的功能,哪些是次要的、可以移到另外 module 中动态下发的功能,这样就使得我们的首次安装体积变小。2017 年发布的 app 包含全部功能,其中包括全部的游戏,即使用户根本不玩这些游戏。

是时候对寻踪圣诞老人动刀子了,我们设立了将首次下载体积减少到仅仅 10MB 的目标😥。

什么,为什么是这个数字?因为数据显示,相比 100MB 的应用,10MB 的应用提高了 30% 的转化率。当然,尽管许多应用都在追踪转化率,寻踪圣诞老人却并不是我们追踪转化率的 app。10MB 也是一个尝试起来很难达到的目标,我们想看看这究竟是不是可行的。关于更多统计背后的信息,可以阅读 Google Play 团队 的这篇文章:

动态分发

读者可能听说过 Android App Bundle 这项新技术,该技术使得 Google Play 商店可以动态下发仅仅和用户设备相关的定制应用。这项技术也帮助我们开了个好头。只需上传 AAB(Android App Bundle)来代替 APK,我们就马上让下载体积减少了将近 20% ,达到了 48.5MB(从 60MB)。们只不过是花了一小步的功夫,就在缩减体积方面迈进了一大步

如果只打算从本文中学一项技术,一定得是上传 AAB 来取代 APK。这一小改动有很大机会来节省用户的时间和金钱。

Google Play 是怎么实现这种瘦身的呢?这一做法能够分发针对个别设备的优化包,这么一来,相应工具就能从安装包中移除所有不适用于设备的语言资源、分辨率资源以及本地库。比如,如果你的设备设置是 fr-FR(法语),分辨率是 xxhdpi ,CPU是 arm64-v8a 架构的,下发的 APK 便只会包含必要的资源,而不会包含诸如针对西班牙语本地化的字符串之类的东西。当发现本地化字符串占用的空间有多大时,你一定会大吃一惊。

不要忘了观看 Android 开发大会 ’18 上的 ‘优化应用的体积’ 演讲来获取更多信息:

功能模块

尽管我们有着良好的开头,却仍距离 10MB 的目标十万八千里!所以我们开始考虑哪些功能可以被拆到动态功能模块中,用户可以通过 Play Core library 来获取所需的模块。好消息是我们已经按逻辑分离了一大模块:游戏🎮。

于是便有了如下的计划:将每个游戏拆分到单独的功能模块中,并只当用户第一次打开特定游戏的时候才安装。听起来很棒,不是么?尽管逻辑上游戏都分离了,但基础代码却并没有分离。经过数年的功能变迁,它们已经缠缠绵绵难以分离了。应用中的库模块层层叠叠,而且到处是重复的资源。

我们的首要工作是将其解耦和,并在游戏模块之间建立足够清晰的边界。我们小心翼翼地分离了全部的游戏模块,通过使用新的 com.android.dynamic-feature Gradle 插件,现在每个游戏都是完全独立的模块了。对于那些有着相同依赖的游戏(比如 ‘Penguin Swim’ 和 ‘Elf Jetpack’ 共享了许多代码),依赖被添加到 ‘base’ 模块中,这样一来,就可以只安装一次(同时玩两个游戏)了。

功能模块的实现

正如之前说过的那样,模块迁移中占大头的工作是已有代码的重新组织,另外也有一些小的整合工作需要通过 Play Core library 来将其穿插起来。

首先是用户启动游戏时的 UX。我们首先打开显示 logo 和游戏标题的 ‘启动页(splash screen)’ activity,过一小段时间再运行游戏。运行游戏需要的全部信息都作为 intent extras 传送到启动页了。数年来该行为都没有变化,我们也并不打算修改这一行为。相反,我们从中找到了动态分发功能模块的切入点。

2018 年我们更新了启动行为,发送了四点信息:游戏标题、游戏图标、要运行的 Activity 类以及该功能模块的 ID。一旦启动页展示出来,就检查是否安装了相关模块。如果安装了,就直接运行,反之则通过 Play Core library 请求安装,并展示下载进度条:

我们在早期测试中发现需要小心处理下载安装时的场景。我们并不想因为在用户处于移动网络时安装功能模块,而无意中让他们花钱。为了应对这种情形,我们在检测到当前网络是流量网络(如移动网络)时增加了确认对话框:

当连接到流量网络时的确认对话框

整体逻辑如下:

/* Copyright 2018 Google LLC.
   SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    // ... 安装

    // 游戏功能模块的 Id 
    val featureModuleId = intent.getStringExtra(...)

    if (featureModuleName in splitInstallManager.installedModules) {
        // 功能模块已经安装,直接运行
        launchTargetActivity()
    } else {
        // 功能模块没有安装,请求安装
        val mgr = getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE) as ConnectivityManager
        if (mgr.activeNetworkInfo?.isConnected == true) {
            // 有网络...
            if (mgr.isActiveNetworkMetered) {
                // TODO ...流量网络,请求用户确认
                showMeteredNetworkConfirmDialog()
            } else {
                // ...否则,直接下载
                startModuleInstall(featureModuleId)
            }
        } else {
            // 没有网络,显示错误框并退出
            onFeatureModuleLaunchFailure()
        }
    }
}
复制代码

由于 Play Core API 的缘故,startModuleInstall() 的方法看起来有些复杂。需要在安装时添加一个用于回调的 listener,然后再请求安装,如下所示:

/* Copyright 2018 Google LLC.
   SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */

private lateinit var splitInstallManager: SplitInstallManager
private lateinit var installListener: SplitInstallStateUpdatedListener

private fun startModuleInstall(featureModuleId: String) {
    // 显示进度条
    progressbar.isVisible = true
    progressbar.isIndeterminate = true

    // 添加 listener
    splitInstallManager.registerListener(installListener)
    
    // 发送请求,开始安装
    val request = SplitInstallRequest.newBuilder()
            .addModule(featureModuleId)
            .build()
    splitInstallManager.startInstall(request)
}
复制代码

listener 会监听到安装完成的信号,然后运行游戏。可以在 这里 找到完整代码。

成果

如果你读到这里了,一定会想知道我们的成果如何……

Android Studio 分析 App Bundle(以及 APK)的工具相当好用,可以深入观察每个功能模块的下载体积。我们可以在其中看到我们应用的初始下载体积是 11.6MB (并没有达到 10MB 的目标),总下载体积是 25.5MB。

**使用 Android Studio 中 Analyze Bundle 功能计算的下载体积**

展示模块体积对比的图表

但……这些值只展示了生成的 Android App Bundle 文件,并没有计算 Google Play 动态下发(上文讨论过)节省的体积。观察特定设备下载体积最准确的方式是在 Google Play 开发者控制台 中。上传 App Bundle 后,就可以在 ‘Release Management’ -> ‘Artifact Library’ 看到特定设备的下发包体积:

计算结果是……

可以看到我们达到了 10MB 的目标,下载体积只有 9.21MB!相比 2017 年 60MB 的应用,我们减少了 85% 的体积! 🎉🎆

高画质的实际截图

普惠众生

希望本文展示了迁移到 App Bundle 可以带给用户的巨大收益。尽管分离模块并不是什么举手之劳,但好的代码实践诸如高内聚低耦合也会收益良多。

关于上面的数字还有一小点要注意的是,其中也有我们使用的其他体积压缩技术的功劳,包括 asset 压缩和迁移到 R8。我们会在下篇文章中讨论这些。

  • 读者可能会好奇为什么是 26 个小时而不是 24?这是因为国际日期变更线 并不是一条直线。基里巴斯的时区是 UTC+14,这意味着它和豪兰岛和贝克岛(UTC-12 时区)间有 26 小时的时差。

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