背景

在Android上，Java/Kotlin代码会编译为DEX字节码，在运行期由虚拟机解释执行。但是，字节码解释执行的速度比较慢。所以，通常虚拟机会在解释模式基础上做一些必要的优化。

在Android 5，Google采用的策略是在应用安装期间对APP的全量DEX进行AOT优化。AOT优化（Ahead of time），就是在APP运行前就把DEX字节码编译成本地机器码。虽然运行效率相比DEX解释执行有了大幅提高，但由于是全量AOT，就会导致用户需要等待较长的时间才能打开应用，对于磁盘空间的占用也急剧增大。

于是，为了避免过早的资源占用，从Android 7开始便不再进行全量AOT，而是JIT+AOT的混合编译模式。JIT（Just in time），就是即时优化，也就是在APP运行过程中，实时地把DEX字节码编译成本地机器码。具体方式是，在APP运行时分析运行过的热代码，然后在设备空闲时触发AOT，在下次运行前预编译热代码，提升后续APP运行效率。

但是热代码代码收集需要比较长周期，在APP升级覆盖安装之后，原有的预编译的热代码失效，需要再走一遍运行时分析、空闲时AOT的流程。在单周迭代的研发模式下问题尤为明显。

因此，从Android 9 开始，Google推出了Cloud Profiles技术。它的原理是，在部分先安装APK的用户手机上，Google Play Store收集到热点代码，然后上传到云端并聚合。这样，对于后面安装的用户，Play Store会下发热点代码配置进行预编译，这些用户就不需要进行运行时分析，大大提前了优化时机。不过，这个收集聚合下发过程需要几天时间，大部分用户还是没法享受到这个优化。

最终，在2022年Google推出了 Baseline Profiles （https://developer.android.com/topic/performance/baselineprofiles/overview?hl=zh-cn）技术。它允许开发者内置自己定义的热点代码配置文件。在APP安装期间，系统提前预编译热点代码，大幅提升APP运行效率。

不过，Google官方的Baseline Profiles存在以下局限性：

• Baseline Profile 需要使用 AGP 7 及以上的版本，公司内各大APP的版本都还比较低，短期内并不可用
• 安装时优化依赖Google Play，国内无法使用

为此，我们开发了一套定制化的Baseline Profiles优化方案，可以适用于全版本AGP。同时通过与国内主流厂商合作，推进支持了安装时优化生效。

方案探索与实现

我们先来看一下官方Baseline Profile安装时优化的流程：

这里面主要包含3个步骤：

1. 热点方法收集，通过本地运行设备或者人工配置，得到可读格式的基准配置文本文件（baseline-prof.txt）
2. 编译期处理，将基准配置文本文件转换成二进制文件，打包至apk内（baseline.prof和baseline.profm），另外Google Play服务端还会将云端profile与baseline.prof聚合处理。
3. 安装时，系统会解析apk内的baseline.prof二进制文件，根据版本号，做一些转换后，提前预编译指定的热点代码为机器码。

热点方法收集

官方文档(https://developer.android.com/topic/performance/baselineprofiles/create-baselineprofile)提到使用Jetpack Macrobenchmark库(https://developer.android.com/macrobenchmark) 和 BaselineProfileRule自动收集热点方法。通过在Android Studio中引入Benchmark module，需要编写相应的Rule触发打包、测试等流程。

从下面源码可以看到，最终是通过profman命令可以收集到app运行过程中的热点方法。

private fun profmanGetProfileRules(apkPath: String, pathOptions: List<String>): String {
    // When compiling with CompilationMode.SpeedProfile, ART stores the profile in one of
    // 2 locations. The `ref` profile path, or the `current` path.
    // The `current` path is eventually merged  into the `ref` path after background dexopt.
    val profiles = pathOptions.mapNotNull { currentPath ->
        Log.d(TAG, "Using profile location: $currentPath")
        val profile = Shell.executeScriptCaptureStdout(
            "profman --dump-classes-and-methods --profile-file=$currentPath --apk=$apkPath"
        )
        profile.ifBlank { null }
    }
    ...
    return builder.toString()
}

所以，我们可以绕过Macrobenchmark库，直接使用profman命令，减少自动化接入成本。具体命令如下：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt

生成的baseline-prof.txt文件内容如下：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...

这些规则采用两种形式，分别指明方法和类。方法的规则如下所示:

[FLAGS][CLASS_DESCRIPTOR]->[METHOD_SIGNATURE]

FLAGS表示 H、S 和 P 中的一个或多个字符，用于指示相应方法在启动类型方面应标记为 Hot、Startup 还是 Post Startup：

• 带有 H 标记表示相应方法是一种“热”方法，这意味着相应方法在应用的整个生命周期内会被调用多次。
• 带有 S 标记表示相应方法在启动时被调用。
• 带有 P 标记表示相应方法是与启动无关的热方法。

类的规则，则是直接指明类签名即可：

[CLASS_DESCRIPTOR]

不过这里是可读的文本格式，后续还需要进一步转为二进制才可以被系统识别。

另外，release包导出的是混淆后的符号，需要根据mapping文件再做一次反混淆才能使用。

编译期处理

在得到base.apk的基准配置文本文件（baseline-prof.txt）之后还不够，一些库里面

（比如androidx的库里https://cs.android.com/androidx/platform/frameworks/support/+/androidx-main:recyclerview/recyclerview/src/main/baseline-prof.txt）

也会自带baseline-prof.txt文件。所以，我们还需要把这些子library内附带的baseline-prof.txt取出来，与base.apk的配置一起合并成完整的基准配置文本文件。

接下来，我们需要把完整的配置文件转换成baseline.prof二进制文件。具体是由AGP 7.x内的 CompileArtProfileTask.kt 实现的 ：

/**
 * Task that transforms a human readable art profile into a binary form version that can be shipped
 * inside an APK or a Bundle.
 */
abstract class CompileArtProfileTask: NonIncrementalTask() {
...
    abstract class CompileArtProfileWorkAction:
            ProfileAwareWorkAction<CompileArtProfileWorkAction.Parameters>() {

        override fun run() {
            val diagnostics = Diagnostics {
                    error -> throw RuntimeException("Error parsing baseline-prof.txt : $error")
            }
            val humanReadableProfile = HumanReadableProfile(
                parameters.mergedArtProfile.get().asFile,
                diagnostics
            ) ?: throw RuntimeException(
                "Merged ${SdkConstants.FN_ART_PROFILE} cannot be parsed successfully."
            )

            val supplier = DexFileNameSupplier()
            val artProfile = ArtProfile(
                    humanReadableProfile,
                    if (parameters.obfuscationMappingFile.isPresent) {
                        ObfuscationMap(parameters.obfuscationMappingFile.get().asFile)
                    } else {
                        ObfuscationMap.Empty
                    },
                    //need to rename dex files with sequential numbers the same way [DexIncrementalRenameManager] does
                    parameters.dexFolders.asFileTree.files.sortedWith(DexFileComparator()).map {
                        DexFile(it.inputStream(), supplier.get())
                    }
            )
            // the P compiler is always used, the server side will transcode if necessary.
            parameters.binaryArtProfileOutputFile.get().asFile.outputStream().use {
                artProfile.save(it, ArtProfileSerializer.V0_1_0_P)
            }

            // create the metadata.
            parameters.binaryArtProfileMetadataOutputFile.get().asFile.outputStream().use {
                artProfile.save(it, ArtProfileSerializer.METADATA_0_0_2)
            }
        }
    }

这里的核心逻辑就是做了以下3件事：

1. 读取baseline-prof.txt基准配置文本文件，下文用HumanReadableProfile表示
2. 将HumanReadableProfile、proguard mapping文件、dex文件作为输入传给ArtProfile
3. 由ArtProfile生成特定版本格式的baseline.prof二进制文件

ArtProfile类是在profgen子工程内实现的，其中有两个关键的方法：

• 构造方法：读取HumanReadableProfile、proguard mapping文件、dex文件作为参数，构造ArtProfile实例
• save()方法：输出指定版本格式的baseline.prof二进制文件

至此，我们可以基于profgen开发一个gradle plugin，在编译构建流程中插入一个自定义task，将baseline-prof.txt转换成baseline.prof，并内置到apk的asset目录。

核心代码如下：

val packageAndroidTask =
    variant.variantScope.taskContainer.packageAndroidTask?.get()
packageAndroidTask?.doFirst {
    var dexFiles = collectDexFiles(variant.packageApplication.dexFolders)
    dexFiles = dexFiles.sortedWith(DexFileComparator()) 
    //基准配置文件的内存表示
    var hrp = HumanReadableProfile("baseline-prof.txt")
    var obfFile: File? = getObfFile(variant, proguardTask)
    val apk = Apk(dexFiles, "")
    val obf =
        if (obfFile != null) ObfuscationMap(obfFile) else ObfuscationMap.Empty
    val profile = ArtProfile(hrp!!, obf, apk)

    val dexoptDir = File(variant.mergedAssets.first(), profDir)

    if (!dexoptDir.exists()) {
        dexoptDir.mkdirs()
    }
    val outFile = File(dexoptDir, "baseline.prof")
    val metaFile = File(dexoptDir, "baseline.profm")
    profile.save(outFile.outputStream(), ArtProfileSerializer.V0_1_0_P)
    profile.save(metaFile.outputStream(), ArtProfileSerializer.METADATA_0_0_2)
  }  

自定义task主要包含以下几个步骤：

1. 解压apk获取dex列表，按照一定规则排序（跟Android的打包规则有关，dex文件名和crc等信息需要和prof二进制文件内的对应上）
2. 通过ObfuscationMap将baseline-prof.txt文件中的符号转换成混淆后的符号
3. 通过ArtProfile按照一定格式转换成baseline.prof与baseline.profm二进制文件

其中有两个文件：

• baseline.prof：包含热点方法id、类id信息的二进制编码文件
• baseline.profm：用于高版本转码的二进制扩展文件

关于baseline.prof的格式，我们从ArtProfileSerializer.kt的注释可以看到不同Android版本有不同的格式。Android 12 开始需要另外转码才能兼容，详见可以看这个issue：

安装期处理

在生成带有baseline.prof二进制文件的APK之后，再来看一下系统在安装apk时如何处理这个baseline.prof文件（基于Android 13源码分析）。本地测试通过adb install-multiple release.apk release.dm命令执行安装，然后通过Android系统包管理子系统进行安装时优化。

Android系统包管理框架分为3层：

1. 应用层：应用通过getPackageManager获取PMS的实例，用于应用的安装，卸载，更新等操作
2. PMS服务层：拥有系统权限，解析并记录应用的基本信息（应用名称，数据存放路径、关系管理等），最终通过binder系统层的installd系统服务进行通讯
3. Installd系统服务层：拥有root权限，完成最终的apk安装、dex优化

其中处理baseline.prof二进制文件并最终指导编译生成odex的主要路径如下:

InstallPackageHelper.java#installPackagesLI
    InstallPackageHelper.java#executePostCommitSteps
        ArtManagerService.java#prepareAppProfiles
            Installer.java#prepareAppProfile
                InstalldNativeService.cpp#prepareAppProfile
                    dexopt.cpp#prepare_app_profile
                        ProfileAssistant.cpp#ProcessProfilesInternal
        PackageDexOptimizer.java#performDexOpt
            PackageDexOptimizer.java#performDexOptLI
               PackageDexOptimizer.java#dexOptPath
                   InstalldNativeService.cpp#dexopt
                       dexopt.cpp#dexopt
                           dex2oat.cc 

在入口installPackagesLI函数中，经过prepare、scan、Reconcile、Commit 四个阶段后最终调用executePostCommitSteps完成apk安装、prof文件写入、dexopt优化：

    private void installPackagesLI(List<InstallRequest> requests) {
         //阶段1：prepare
         prepareResult = preparePackageLI(request.mArgs, request.mInstallResult);
         //阶段2：scan
         final ScanResult result = scanPackageTracedLI(
                            prepareResult.mPackageToScan, prepareResult.mParseFlags,
                            prepareResult.mScanFlags, System.currentTimeMillis(),
                            request.mArgs.mUser, request.mArgs.mAbiOverride);
         //阶段3：Reconcile
         reconciledPackages = ReconcilePackageUtils.reconcilePackages(
                            reconcileRequest, mSharedLibraries,
                            mPm.mSettings.getKeySetManagerService(), mPm.mSettings);
         //阶段4：Commit并安装
         commitRequest = new CommitRequest(reconciledPackages,
                            mPm.mUserManager.getUserIds()); 
         executePostCommitSteps(commitRequest);            
    }

executePostCommitSteps中，主要完成prof文件写入与dex优化：

private void executePostCommitSteps(CommitRequest commitRequest) {
        for (ReconciledPackage reconciledPkg : commitRequest.mReconciledPackages.values()) {
            final AndroidPackage pkg = reconciledPkg.mPkgSetting.getPkg();
            final String packageName = pkg.getPackageName();
            final String codePath = pkg.getPath();
 
             //步骤1：prof文件写入
            // Prepare the application profiles for the new code paths.
            // This needs to be done before invoking dexopt so that any install-time profile
            // can be used for optimizations.
            mArtManagerService.prepareAppProfiles(pkg,
                    mPm.resolveUserIds(reconciledPkg.mInstallArgs.mUser.getIdentifier()),
                    /* updateReferenceProfileContent= */ true);

             //步骤2：dex优化，在开启baseline profile优化之后compilation-reason=install-dm
            final int compilationReason =
                    mDexManager.getCompilationReasonForInstallScenario(
                            reconciledPkg.mInstallArgs.mInstallScenario);
            DexoptOptions dexoptOptions =
                    new DexoptOptions(packageName, compilationReason, dexoptFlags);

            if (performDexopt) {
                // Compile the layout resources.
                if (SystemProperties.getBoolean(PRECOMPILE_LAYOUTS, false)) {
                    mViewCompiler.compileLayouts(pkg);
                }

                ScanResult result = reconciledPkg.mScanResult;

                mPackageDexOptimizer.performDexOpt(pkg, realPkgSetting,
                        null /* instructionSets */,
                        mPm.getOrCreateCompilerPackageStats(pkg),
                        mDexManager.getPackageUseInfoOrDefault(packageName),
                        dexoptOptions);
            }

            // Notify BackgroundDexOptService that the package has been changed.
            // If this is an update of a package which used to fail to compile,
            // BackgroundDexOptService will remove it from its denylist.
            BackgroundDexOptService.getService().notifyPackageChanged(packageName);
            notifyPackageChangeObserversOnUpdate(reconciledPkg);
        }
        PackageManagerServiceUtils.waitForNativeBinariesExtractionForIncremental(
                incrementalStorages);
    }

prof文件写入

先来看下prof文件写入流程，主要流程如下图所示：

其入口在ArtManagerService.java``#``prepareAppProfiles：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
0

其中dexMetadata是后缀为.dm的压缩文件，内部包含primary.prof、primary.profm文件，apk的baseline.prof、baseline.profm会在安装阶段转为成dm文件。

mInstaller.prepareAppProfile最终会调用到dexopt.cpp#prepare_app_profile中，通过fork一个子进程执行profman二进制程序，将dm文件、reference_profile文件（位于设备上固定路径，存储汇总的热点方法）、apk文件作为参数输入：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
1

实际上，就是执行了下面的profman命令：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
2

reference-profile-file-fd指向/data/misc/profile/ref/$package/primary.prof文件，记录当前apk版本的热点方法，最终baseline.prof保存的热点方法信息需要写入到reference-profile文件。

profman二进制程序的代码如下：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
3

可以看到最后一行调用到profman的ProcessProfiles方法，它里面调用了ProfileAssistant.cpp#ProcessProfilesInternal[https://cs.android.com/android/platform/superproject/+/master:art/profman/profile_assistant.cc;l=30?q=ProcessProfilesInternal]，核心代码如下：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
4

这里首先通过ProfileCompilationInfo的load方法，读取reference_profile二进制文件序列化加载到内存。再调用MergeWith方法将cur_profile二进制文件（也就是apk内的baseline.prof）合并到reference_profile文件中，最后调用Save方法保存。

再来看下ProfileCompilationInfo的类结构，可以发现与前面编译期处理提到的ArtProfile序列化格式是一致的。

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
5

dex优化

分析完prof二进制文件处理流程之后，接着再来看dex优化部分。主要流程如下图所示：

dex优化的入口函数PackageDexOptimizer.java#performDexOptLI，跟踪代码可以发现最终是通过调用dex2oat二进制程序：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
6

实际上是执行了如下命令：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
7

常规安装时不会带上dm-fd和install-dm参数，所以不会触发baseline profile相关优化。

dex2oat用于将dex字节码编译成本地机器码，相关的编译流程如下代码：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
8

这个流程包含：

• 解析命令行传入的参数
• 调用LoadProfile()加载profile热点方法文件，保存到profile_compilation_info_成员变量中
• 准备dex2oat环境，包括启动unstarted runtime、加载boot class path
• profile相关校验，主要检查profile_compilation_info_中的dex的crc与apk中dex的crc是否一致，方法数是否一致
• 调用DoCompilation正式开始编译

LoadProfile方法加载profile热点方法文件如下代码：

adb shell profman --dump-classes-and-methods 
--profile-file=/data/misc/profiles/cur/0/com.ss.android.article.video/primary.prof 
--apk=/data/app/com.ss.android.article.video-Ctzj32dufeuXB8KOhAqdGg==/base.apk 
> baseline-prof.txt
9

LoadProfile方法，将之前生成的profile文件加载到内存，保存到profile_compilation_info_变量中。

接着调用Compile方法完成odex文件的编译生成，如下代码：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
0

profile_compilation_info_作为参数传给了CompilerDriver，在之后的编译过程中将用来判断是否编译某个方法和机器码重排。

CompilerDriver::Compile方法开始编译dex字节码，代码如下：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
1

在CompileMethodQuick方法中可以看到针对不同的方法（jni方法、虚方法、构造函数等）有不同的处理方式，常规方法会通过ShouldCompileBasedOnProfile来判断某个method是否需要被编译。

具体判断条件如下：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
2

可以看到是依据profile_compilation_info_是否命中hotmethod来判断。我们把编译日志打开，可以看到具体哪些方法被编译，哪些方法被跳过，如下图所示，这与我们配置的profile是一致的。

机器码生成的实现在CodeGenerator类中，代码如下，具体细节将不再展开。

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
3

另外，profile_compilation_info_也会影响机器码重排，我们知道系统在通过IO加载文件的时候，一般都是按页维度来加载的（一般等于4KB），热点代码重排在一起，可以减少IO读取的次数，从而提升性能。

odex文件的机器码布局部分由OatWriter类实现，声明代码如下：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
4

从中可以看到profile_compilation_info_会被OatWriter类用到，用于生成odex机器码的布局。

具体代码如下：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
5

在LayoutCodeMethodVisitor类中，根据profile_compilation_info_指定的热点方法的FLAG，判断是否打开hotness_bits标志位。热点方法会一起被重排在odex文件靠前的位置。

小结一下，在系统安装app阶段，会读取apk中baselineprofile文件，经过porfman根据当前系统版本做一定转换并序列化到本地的reference_profile路径下，再通过dexoat编译热点方法为本地机器码并通过代码重排提升性能。

厂商合作

Baseline Profile安装时优化需要Google Play支持，但国内手机由于没有Google Play，无法在安装期做实现优化效果。为此，我们协同抖音与小米、华为等主流厂商建立了合作，共同推进Baseline Profile安装时优化在国内环境的落地。具体的合作方式是：

• 我们通过编译期改造，提供带Baseline Profile的APK给到厂商验证联调。
• 厂商具体的优化策略会综合考量安装时长、dex2oat消耗资源情况而定，比如先用默认策略安装apk，再后台异步执行Baseline Profile编译。
• 最后通过Google提供的初步显示所用时间 (TTID) 来验证优化效果（TTID指标用于测量应用生成第一帧所用的时间，包括进程初始化、activity 创建以及显示第一帧。）

在与厂商联调的过程中，我们解决了各种问题，其中包括有一个资源压缩方式错误。具体错误信息如下：

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
6

原来安卓系统要求apk内的baseline.prof二进制是不压缩格式的。我们可以用unzip -v来检验文件是否未被压缩，Defl标志表示压缩，Stored标志表示未压缩。

我们可以在打包流程中指定其为STORED格式，即不压缩。

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
7

改完之后我们再检查一下文件是否被压缩。

baseline.prof二进制是不压缩对包体积影响比较小，因为这个文件大部分都是int类型的methodid。经测试，7万+热点方法文件，生成baseline.prof二进制文件62KB，压缩率只有0.1%；如果通过通配符配置，压缩率在5%左右。

一般应用商店下载安装包时在网络传输过程中做了（压缩）https://zh.wikipedia.org/wiki/HTTP%E5%8E%8B%E7%BC%A9处理，这种情况不压缩处理基本不影响包大小，同时不压缩处理也能避免解压缩带来的耗时。

优化效果

在自测中，我们可以通过下面的方式通过install-multiple命令安装APK。

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
8

在厂商测试中通过下面的命令测试冷启动耗时

PLcom/bytedance/apm/perf/b/f;->a(Lcom/bytedance/apm/perf/b/f;)Ljava/lang/String;
PLcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n$a;->a()Lcom/bytedance/bdp/bdpbase/ipc/n;
HSPLorg/android/spdy/SoInstallMgrSdk;->initSo(Ljava/lang/String;I)Z
HSPLorg/android/spdy/SpdyAgent;->InvlidCharJudge([B[B)V
Lanet/channel/e/a$b;
Lcom/bytedance/alliance/services/impl/c;
...
9

可以看到，在开启Baseline Profile优化之后，首装冷启动（TTID）耗时减少约10%左右，为新用户的启动速度体验带来了极大的提升。

参考文章

团队介绍

我们是字节跳动西瓜视频客户端团队，专注于西瓜视频 App 的开发和基础技术建设，在客户端架构、性能、稳定性、编译构建、研发工具等方向都有投入。如果你也想一起攻克技术难题，迎接更大的技术挑战，欢迎点击阅读原文，或者投递简历到[email protected]。

最 Nice 的工作氛围和成长机会，福利与机遇多多，在北上杭三地均有职位，欢迎加入西瓜视频客户端团队 ！

 点击「阅读原文」一键投递！