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一.前言
本篇文章重点介绍HEIC图片和无用类检测的优化实践。HEIC是HighEfficiencyImageFormat（高效图像格式）的缩写，是一种新的图像文件格式，它是2017年苹果公司在iOS11中引入，用于代替JPEG图像格式，以更高效地压缩图像并减少存储空间占用。HEIC支持多帧图像、透明度和16位深度色彩，使得它成为高质量图像和动画的理想选择。本文重点探究HEIC图片在百度APP中使用的可行性和包体积收益，验证HEIC图片在Bundle和AssetCatalog的兼容性，重点研究了AssetCatalog管理图片的机制，记录了验证过程中发现的特殊问题和解决思路。无用类则是详细介绍了如何用静态分析和动态分析相结合的方式，精简代码体积。
测试环境
基本工具
xcode：Version14.1(14B47b)
sips、convert：图片格式转换工具
Mac：macOS12.5(21G72)
actool：AssetCatalog内图片打包工具
iPhone：iOS10及以上系统
assetutil：car文件解析工具
二.HEIC图片格式转换和使用方式
丨2.1格式转换
有三种常见的HEIC图片转换方式：Mac图片转换功能、Mac自带sips命令、多平台支持的ImageMagick命令。
丨2.1.1Mac图片转换功能：
右键图片，快速操作—>转换图像格式选HEIF，图像大小根据需求选择
丨2.1.2sips工具：
sips是一个MacOS自带的命令行的图片处理工具，具有转换图片格式、修改图片大小（扩充或者重新采样缩小图片）、修改质量，设置版权信息等功能。
举例：sips-sformatheic-sformatOptionsdefaultguideview@3x.png–outguideview@3x.heic
丨2.1.3ImageMagick工具：
ImageMagick包括一个用于执行复杂图像处理任务的命令行界面，以及用于将其功能集成到软件应用程序中的API。它是用C编写的，可以在各种操作系统上使用，包括Linux、Windows和macOS。
用法参考：https://imagemagick.org/index.php
需要手动安装：
brewinstallimagemagick
convertguideview@3x.pngguideview@3x.heic
丨2.2HEIC在iOS中使用
在iOS系统中，ImageIO、CoreImage、UIKit、PhotoKit都支持HEIC图片。HEIC图片可以放Bundle里也可以放AssetCatalog里。使用原生方法就可以创建UIImage对象，和JPEG、PNG等图片使用方式一致。
//加载本地图片\nUIImage*image=[UIImageimageNamed:@&34;];\nUIImage*image=[UIImageimageWithContentsOfFile:filePath];\n\n\n//由网络请求的NSData解码\nUIImage*image=[UIImageimageWithData:heifImageData];
丨2.3HEIC图片兼容性
编码：
硬编：A10及以上芯片iOS设备（iPhone7）
解码：
硬解：A9及以上芯片iOS设备（iPhone6s），配备6代及以上InterCore处理（Skylake）。
软解：iOS12和macOS支持软解码，（官方说是iOS11，实测iOS11并不能解码）
可以调用ImageI/O相关函数获取支持的图片编解码支持的格式，这里值得注意的是，在iPhone6p，iOS11.0.4实测不支持HEIC，即调用CGImageSourceCopyTypeIdentifiers();查询可解码格式包含public.heic，依旧是无法正常显示出HEIC图片；在iPhone6p，iOS12.5.6测试机上可以正常显示HEIC图片。
//获取所支持的图片格式数组,解码\nCFArrayRefdecodeArr=CGImageSourceCopyTypeIdentifiers();\nNSArray*decodeUTI=(__bridgeNSArray*)decodeArr;\nNSLog(@&34;,decodeUTI);\n\n\n//获取所支持的图片格式数组,编码\nCFArrayRefencodeArr=CGImageDestinationCopyTypeIdentifiers();\nNSArray*encodeUTI=(__bridgeNSArray*)encodeArr;\nNSLog(@&34;,encodeUTI);
百度APP最低支持的系统版本是iOS10，iOS10的5s和iPhone6、iPhone6p无法直接解码HEIC图片，这三款机型会受到影响。但是这并不意味着这些机型不能兼容HEIC图片。常规思路是引入三方SDK，如：SDWebImageHEIFCoder（https://github.com/SDWebImage/SDWebImageHEIFCoder），增加解码支持，不过引入三方SDK变相增加了包体积，顾此失彼。在测试中发现，将HEIC图片放入AssetCatalog管理，是可以在上述三款机型上正常显示图片的。
三.Bundle和AssetCatalog的兼容性
在iOS系统中，APP内的图片资源可以放Bundle和AssetCatalog。若图片放Bundle中，ipa包安装到设备上后，图片占用的磁盘空间和图片实际大小一致。不过放Bundle的缺点是需要针对不同分辨率的进行放不同大小的倍图，明显增加了包体积。
苹果推荐使用AssetCatalog管理内置资源，包括图片资源、音视频等，同样也支持HIEC图片。AssetCatalog的好处显然易见，支持appslicing、支持设置拉伸区域、给不同的机型配置不同的图片、配置渲染颜色等。最终所有的文件最终会打包成.car压缩文件。
对此，我们选择了两张具有代表性的图片，log.png是带有Alpha通道的图片和guideview@3x.png是不带Alpha通道的图片。然后分别生成对应的HEIC图片log.heic和guideview@3x.heic，图片没有经过任何其余压缩处理。
guideview@3x.png
log.png
丨3.1生成car文件
从Xcode编译的log中发现，系统使用自有actool工具对workspace内所有的.xcassets压缩生成一个.car文件，对于Xcode是否连接测试机，编译Assets.car的参数又有所不同。
对于未连接测试机，选择AnyiOSDevice(arm64)，生成通用的Assets.car文件，编译参数如下：
//AnyiOSDevice(arm64)\n/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/actool–output-formathuman-readable-text–notices–warnings–export-dependency-info/Users/xxxxx/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ImageDemoS-auwsocxqgbwbgmfoiguzuahzizre/Build/Intermediates.noindex/ImageDemoS.build/Debug-iphoneos/ImageDemoS.build/assetcatalog_dependencies–output-partial-info-plist/Users/xxxxx/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ImageDemoS-auwsocxqgbwbgmfoiguzuahzizre/Build/Intermediates.noindex/ImageDemoS.build/Debug-iphoneos/ImageDemoS.build/assetcatalog_generated_info.plist–app-iconAppIcon–accent-colorAccentColor–compress-pngs–enable-on-demand-resourcesYES–development-regionen–target-deviceiphone–target-deviceipad–minimum-deployment-target16.0–platformiphoneos–compile/Users/xxxxx/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ImageDemoS-auwsocxqgbwbgmfoiguzuahzizre/Build/Products/Debug-iphoneos/ImageDemoS.app/Users/xxxxxR/baidu/personal-code/ImageDemoS/ImageDemoS/Assets.xcassets/Users/xxxxx/baidu/personal-code/ImageDemoS/Media.xcassets
若连接了测试机，则根据测试机的机型和系统生成对应的Assets.car文件。关键参数–filter-for-thinning-device-configurationiPhone7,1–filter-for-device-os-version11.4.1，这两个参数可以解释HEIC图片在iOS11的iPhone6p上的兼容性问题。实测中发现HEIC图片放AssetCatalog中，实际上是可以在iOS11的iPhone6p上显示的，只不过这时候AssetCatalog里的图片已经不是HEIC编码了。具体的编译参数如下：
//iPhone6p（iOS11.4.1）\n/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/actool–output-formathuman-readable-text–notices–warnings–export-dependency-info/Users/xxxxx/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ImageDemoS-auwsocxqgbwbgmfoiguzuahzizre/Build/Intermediates.noindex/ImageDemoS.build/Debug-iphoneos/ImageDemoS.build/assetcatalog_dependencies–output-partial-info-plist/Users/xxxxx/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ImageDemoS-auwsocxqgbwbgmfoiguzuahzizre/Build/Intermediates.noindex/ImageDemoS.build/Debug-iphoneos/ImageDemoS.build/assetcatalog_generated_info.plist–app-iconAppIcon–accent-colorAccentColor–compress-pngs–enable-on-demand-resourcesYES–optimizationspace–filter-for-thinning-device-configurationiPhone7,1–filter-for-device-os-version11.4.1–development-regionen–target-deviceiphone–target-deviceipad–minimum-deployment-target9.0–platformiphoneos–compile/Users/xxxxx/Library/Developer/Xcode/DerivedData/ImageDemoS-auwsocxqgbwbgmfoiguzuahzizre/Build/Products/Debug-iphoneos/ImageDemoS.app/Users/xxxxx/baidu/personal-code/ImageDemoS/ImageDemoS/Assets.xcassets/Users/xxxxx/baidu/personal-code/ImageDemoS/Media.xcassets
同时我们发现，使用actool工具对.xcassets进行处理时，会出现以下warning，而不是error。从actool给的警告信息看，HIEC图片只在iOS11以后的系统上被支持，但是在生成Asset.car文件时，actool工具会根据指定的最小系统版本，对iOS11以下的机型生成兼容的图片，虽然图片体积可能有所变大，但是HIEC图片在AssetCatalog中对所有机型兼容。而HIEC图片放Bundle则无法兼容iOS11以下系统。进一步证明了actool自己对HEIC图片兼容性的处理。
/*com.apple.actool.document.warnings*/\n/Media.xcassets:./logHEICAlpha.imageset/[universal][][][3x][][][][][][][][][][]:warning:You&34;AssetType&34;Image&34;BitsPerComponent&34;ColorModel&34;RGB&34;Colorspace&34;srgb&34;Compression&34;deepmap2&34;Encoding&34;ARGB&34;Name&34;logPNGAlpha&34;NameIdentifier&34;Opaque&34;PixelHeight&34;PixelWidth&34;RenditionName&34;log.png&34;Scale&34;SizeOnDisk&34;TemplateMode&34;automatic&34;AssetType&34;Image&34;BitsPerComponent&34;ColorModel&34;RGB&34;DeploymentTarget&34;2017&34;Encoding&34;HEIF&34;Name&34;logHEICAlpha&34;NameIdentifier&34;Opaque&34;PixelHeight&34;PixelWidth&34;RenditionName&34;log.heic&34;Scale&34;SizeOnDisk&34;TemplateMode&34;automatic&34;AssetType&34;Image&34;BitsPerComponent&34;ColorModel&34;RGB&34;Colorspace&34;srgb&34;Compression&34;jpeg-lzfse&34;Encoding&34;ARGB&34;Name&34;logHEICAlpha&34;NameIdentifier&34;Opaque&34;PixelHeight&34;PixelWidth&34;RenditionName&34;log.heic&34;Scale&34;SizeOnDisk&34;TemplateMode&34;automatic&34;AssetType&34;Image&34;BitsPerComponent&34;ColorModel&34;RGB&34;Colorspace&34;srgb&34;Compression&34;deepmap2&34;Encoding&34;ARGB&34;Name&34;guideviewPNG&34;NameIdentifier&34;Opaque&34;PixelHeight&34;PixelWidth&34;RenditionName&34;guideview@3x.png&34;Scale&34;SizeOnDisk&34;TemplateMode&34;automatic&34;AssetType&34;Image&34;BitsPerComponent&34;ColorModel&34;RGB&34;DeploymentTarget&34;2017&34;Encoding&34;HEIF&34;Name&34;guideviewHIEC&34;NameIdentifier&34;Opaque&34;PixelHeight&34;PixelWidth&34;RenditionName&34;guideview@3x.heic&34;Scale&34;SizeOnDisk&34;TemplateMode&34;automatic&34;AssetType&34;Image&34;BitsPerComponent&34;ColorModel&34;RGB&34;Colorspace&34;srgb&34;Compression&34;lzfse&34;Encoding&34;RGB555&34;Name&34;guideviewHIEC&34;NameIdentifier&34;Opaque&34;PixelHeight&34;PixelWidth&34;RenditionName&34;guideview@3x.heic&34;Scale&34;SizeOnDisk&34;TemplateMode&34;automatic&imagedescription34;\\n&34;=====%@=====\\n&34;CGImageGetHeight:%d\\n&34;CGImageGetWidth:%d\\n&34;CGImageGetColorSpace:%@\\n&34;CGImageGetBitsPerPixel:%d\\n&34;CGImageGetBitsPerComponent:%d\\n&34;CGImageGetBytesPerRow:%d\\n&34;CGImageGetBitmapInfo:0x%.8X\\n&34;kCGBitmapAlphaInfoMask=%s\\n&34;kCGBitmapFloatComponents=%s\\n&34;kCGBitmapByteOrderMask=%s\\n&34;kCGBitmapByteOrderDefault=%s\\n&34;kCGBitmapByteOrder16Little=%s\\n&34;kCGBitmapByteOrder32Little=%s\\n&34;kCGBitmapByteOrder16Big=%s\\n&34;kCGBitmapByteOrder32Big=%s\\n&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;YES&34;NO&34;PixelData:\\n&34;(&34;%.2d&34;,&34;)&34;,&34;\\n&34;ImagesourceisNULL.&34;Imagenotcreatedfromimagesource.&imagedescriptionpathdescription34;public.heic&34;无法编码&获取Mach-O架构\nMach-O64-bitexecutablearm64\n\n\n%otool-archarm64-oVBaiduBoxApp.app/BaiduBoxApp>ovrelease.txt39;Contentsof(__DATA,__objc_classlist)section&classlist节标识\n&39;,39;Contentsof(__DATA,__objc_superrefs)section&父类节标\n&39;,39;Contentsof(__DATA,__objc_protolist)section&39;Contentsof(__DATA,__objc_selrefs)section&39;Contentsof(__DATA,__objc_imageinfo)section&defineRW_INITIALIZED(1<<29)\n\n\nstructobjc_class:objc_object{\n\n\nboolisInitialized(){\nreturngetMeta()->data()->flags&RW_INITIALIZED;\n}\n};
以上摘取objc-runtime源码中，objc_class结构下获取当前类是否已被初始化的函数。但在应用中，我们无法直接调用类结构体中的函数，所以在百度APP工程中，自定义与系统类相同的结构体，并实现相应isInitialized()函数。通过赋值转换，我们可以拿到指定类对应meta-class中的数据，即可以判断指定类是否在当前生命周期中是否被初始化过（被使用过）。
丨8.1技术实现
1.模仿objc_class实现自定义结构体，用于获取指定类结构体内部数据
if__arm64__\nelif__x86_64__\nendif\n\n\nstructlazyFake_objc_class:lazyFake_objc_object{\n//提供metaClass函数，获取元类对象\nlazyFake_objc_class*metaClass(){\nelse\nreturn(lazyFake_objc_class*)((longlong)isa);\n#endif\n}\nboolisInitialized(){\nreturnmetaClass()->data()->flags&RW_INITIALIZED;\n}\n};
2.首先获取百度APP工程中所有自定义OC类
Dl_infoinfo;\ndladdr(&_mh_execute_header,&info);\nclasses=objc_copyClassNamesForImage(info.dli_fname,&classCount);
3.遍历自定义类，并逐个对其进行赋值转换为自定义结构体，并通过自定义类结构方法，获取当前类是否被初始化过。
structlazyFake_objc_class*objectClass=(__bridgestructlazyFake_objc_class*)cls;\n\n\nBOOLisInitial=objectClass->isInitialized();
九.总结
HEIC图片相较于PNG，对部分图片可以降低图片体积，收益从10%-70%不等，具体问题具体分析，编写githook检查脚本提供指导；HEIC图片放AssetCatalog可以兼容iOS10以上的所有机型和系统；HEIC图片放Bundle只能在iOS12系统上解码，这个和Apple给出的结论相悖。若APP最低支持系统小于iOS12，则HEIC图片禁止放Bundle。A9以上芯片的机型为硬解，速度更快；带有Alpha通道的PNG图片，未经过pngquant有损压缩的，利用sips命令直接转HEIC图片可以正常显示；带有Alpha通道的PNG图片，已经被pngquant有损压缩过的在iOS12，13，14系统上会显示绿幕，iOS115，iOS16显示正常。虽然显示正常，但是RGB位图颜色解码错误，只是因为alpha为0，绿色变成了透明；无论是PNG还是HEIC图片，在AssetCatalog管理下，打包生成的体积和原图片不同，都会经过不同的处理压缩，可能变大也可能变小，以最终产物为准；pngquant适合对Bundle里的PNG压缩，获取收益，对AssetCatalog里的图片不应该处理，因为这个收益其实是有损压缩获取的，并且会导致压缩过的带Alpha通道的PNG无法转HEIC；无用类检测结合动态检测和静态检测，检测较为严格，主要是为了降低误报率，降低对RD的影响，实际操作过程中发现有些无用类会被漏检。准确度和覆盖度需要根据需求动态调整；
十.参考文献
[1]、503_WWDC2017CMF_03_D：https://devstreaming-cdn.apple.com/videos/wwdc/2017/503i6plfvfi7o3222/503/503_introducing_heif_and_hevc.pdf
[2]、iOS代码瘦身实践:删除无用的类：httpshttps://juejin.cn/post/6844903922201526285
作者:TXT
来源:微信公众号:百度App技术
出处:https://mp.weixin.qq.com/s/PU5rC0U0XZ1VYqLWSUBWLQ
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