Android使用MultiDex处理64K限制

随着Android平台的不断发展，Android应用的规模也越来越大。当你的程序以及程序所使用的库达到一定大小，build时可能会产生错误，这表示你的程序已经达到Android应用架构的极限。

老版本构建工具报错：

1	Conversion to Dalvik format failed:Unable to execute dex: method ID notin[0,0xffff]:65536

新版本构建工具报错：

1	trouble writing output : Too many field references : 131000 ;max is 65536. You may try using -- multi - dex option .

这两个错误都提到65535，这个数字表示Dalvik字节码文件(也就是DEX文件)中可包含的方法的总数，因为Dalvik虚拟机中以short类型来索引DEX文件中的方法。

如果你的应用出现了这个错误，首先恭喜你，你的应用肯定有很大的代码量。文章接下来就介绍如何解决该问题，让你的应用拥有更大的代码量和更丰富的功能。

在Android5.0之前平台中使用MultiDex

因为Android5.0之前的系统是使用Dalvik虚拟机来执行应用程序。默认情况下，Dalvik虚拟机将每个APK限制在单个classes.dex字节码文件中。我们可以使用MultiDex支持库来解决单个Dex文件的限制。

MultiDex的原理：将MultiDex支持库的代码放在主Dex文件中，把超额的方法放在附加Dex文件中，MultiDex支持库负责管理附加Dex文件中的方法，主Dex的函数通过MultiDex支持库去间接调用附加Dex文件中的方法。

MultiDex原理图

Android5.0及以上版本的MultiDex

Androd5.0之后使用了名为ART(Android Runtime)的运行时环境，它本身就支持“APK中包含多个dex文件”。

ART在应用安装时执行预编译，将Dalvik字节码翻译成本机二进制机器码从而加快应用执行速度：在预编译过程中会扫描dex文件，并将多个dex文件(dalvik字节码)编译成单个.oat文件(二进制机器码)。关于ART的更多信息，可以参考Android官方文档。

解决65K限制的方法。

1. 避免64K问题——减少方法数

在程序中应尽量避免使用重量型的库，比如Google的Guava，Apache的Commons等。大多数JavaEE中的库都不适合在Android中使用。
使用ProGuard删除未使用的代码，保证应用的发布版本体积尽可能小巧。ProGuard的使用会在后面的文章中提到。

2. 配置MultiDex构建多dex应用

首先确保你使用的Build Tools是21.1及以上版本，因为这样才可以使用Gradle的安卓插件来支持multidex。

步骤如下：

更改Gradle配置以启用MultiDex，示例如下：

android {
    compileSdkVersion 21
    buildToolsVersion "21.1.0"

    defaultConfig {
        ...
        minSdkVersion 14
        targetSdkVersion 21
        ...

        // 构建时生成多个dex
        multiDexEnabled true
    }
    ...
}

dependencies {
  // 添加MultiDex支持库的依赖
  compile 'com.android.support:multidex:1.0.0'
}

multiDexEnabled属性可以设置在defaultConfig，buildType或者productFlavor中。

修改应用清单以使用MultiDexApplication类

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.android.multidex.myapplication">
    <application
        ...
        android:name="android.support.multidex.MultiDexApplication">
        ...
    </application>
</manifest>

如果你的应用需要在Application中进行初始化，可以继承MultiDexApplication类。示例代码如下：

package cn.hff.App;
import android.support.multidex.MultiDexApplication;

// 集成MultiDexApplication类
public class App extends MultiDexApplication{
    @Override
    public void onCreate() {
    	//initialize
    	...
    }
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.android.multidex.myapplication">
    <application
        ...
        android:name="cn.hff.App">
        ...
    </application>
</manifest>

事实上MultiDexApplication源码很简单：

public class MultiDexApplication extends Application {
    public MultiDexApplication() {
    }

    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);
        MultiDex.install(this);
    }
}

所以对于上面的App我们还可以这么写：

package cn.hff.App;
import android.app.Application;
// 直接集成Application类
public class App extends Application{
    @Override
    public void onCreate() {
    	//initialize
    	...
    }
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);
		// 在应用中安装MultiDex支持库
        MultiDex.install(this);
    }
}

完成以上配置后，Android构建工具会根据需要将字节码文件打包成一个主Dex文件(classes.dex)和多个附加Dex文件(classes2.dex、classes3.dex…)。

开发过程中对MultiDex程序构建的优化

配置MultiDex后应用构建的时间明显增长，因为构建系统需要判断主Dex文件中应该包含哪些类、辅助Dex文件中应该包含哪些类，这个过程非常复杂。构建MultiDex应用于构建常规应用通常需要更多的时间，这可能会降低你的开发速度。

为了减短MultiDex应用的构建时间，我们可以在Gradle的productFlavors属性中配置两种输出模式：开发模式和发行模式。

开发模式中我们可以将minSdkVersion设置为21(也就是Android5.0)，这样应用可以使用ART的格式，从而更快的生成MultiDex的Apk。

发行模式中我们可以将minSdkVersion设置为应用实际需要兼容的最低SDK版本，这个设置可以兼容更低版本的Android平台，但相应地需要更长的构建时间。

一下是Gradle文件中相应的配置。

android {
    productFlavors {
		// 定义开发模式和发行模式
        dev {
			// 开发模式设置 minSDKVersion = 21 从而允许Android Gradle插件预
			// 先将每个模块打包成dex并生成一个可以在Android5.0上测试的APK文件，
			// 这样不需要在Dex合并上耗费过多的时间
            minSdkVersion 21
        }
        prod {
            // 应用实际需要兼容的最低SDK版本
            minSdkVersion 14
        }
    }
          ...
    buildTypes {
        release {
			// 发行版运行ProGuard对方法数进行压缩
            runProguard true
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'),
                                                 'proguard-rules.pro'
        }
    }
}
dependencies {
  compile 'com.android.support:multidex:1.0.0'
}