为了包含 Jetpack Compose 1.0.0-beta05 的更新内容,这篇文章在第一次发布后做出了更新。如果您希望查看 原始版本,请点击 这里。
2020 年,我开始了缓慢迁移 Tivi UI 的任务,目标是使其转为由 Jetpack Compose 编写。大约 12 个月之后,任务完成!🎉
在本文中,我们将会回顾并对比一些关键指标,以了解 Compose 相对的优势,其中包括: APK 大小、构建速度、代码行数。
应用本身
在我们进一步了解 Compose 的相关内容前,先让我快速地描述一下应用本身。
Tivi 已经高度模块化,它每个 UI 的界面都在其自身的 Gradle 模块中 (名为 ui-$NAME)。每个界面都使用 Fragment
实现,随后在主 app 模块中使用 AndroidX Navigation 将它们结合起来。为了让您对架构有一个直观印象,下面是应用的模块图:
△ Tivi 的模块图,使用 Jake Wharton 所提供的,十分方便的 Gradle 任务 生成
由于导航图使用 深度链接 URI 实现,大多数 Fragment 彼此之间一无所知,从而保证了解耦。或许更为重要的是,这种形式支持独立模块编译,从而有助于进行并行构建。
注意: Tivi 的模块结构并不完美。其中,UI 模块 (位于顶层) 与基础模块 (位于底层) 间仍有许多依赖。理想情况下,每个层级应当保持分离。我接下来的工作正是要优化这一问题。
在开始迁移至 Compose 之前,Tivi 已经使用了 Android 开发者可以使用的所有炫酷 UI 组件,包括但不限于: Data Binding、Epoxy、Material Design Components、Insetter DBX、MotionLayout。但不幸的是,其中的许多组件使用了注解处理,因而也带来了额外的构建消耗。
迁移流程
前面我曾提到,我们已经完成了迁移的 "第一幕",这话是什么意思呢?现在的应用看起来与我在 2020 年二月开始迁移时别无二致。
应用的模块化意味它可以分片完成迁移,每次只用迁移一个 Fragment——而这也是近 11 个月以来 46 个拉取请求 中所做的事。
我从一个简单的界面: 剧集详情 开始迁移,接下来是 演出详情、"发现"、"搜索"、"关注的演出" 等等。最近在 Paging3 支持了 Compose 后,我迁移了最后的界面: "列表" 网格:
△ 迁移前后,Tivi 中展示视频的效果
应用迁移的第一个阶段使用了 Fragments 与 Navigation,同时每个 Fragment 的 UI 使用了 Jetpack Compose 实现。
第二个 (也是最后一个) 阶段是从 Fragment 迁出,并直接使用 Navigation Compose 组件。这一步在 这个 PR 中完成。
迁移的过程对我来说轻而易举,毫无疑问 Compose 便是 Android UI 开发的未来。
下面,让我们看看具体指标… 📊
指标
针对下列的每一个指标,我们都对比了应用的三个不同版本:
- 接入 Compose 前 : 回到 2020 年 2 月,这是我为 Tivi 添加 Comepse 支持的第一个 PR 发布之前的 提交。
- Fragments + Compose : 此版本所基于的 提交,被标记为迁移第一阶段的结尾。我检出了新的分支,并将 Jetpack Compose 更新到 1.0.0-beta05、AGP 更新到 7.0.0-alpha14、Gradle 更新到 7.0 以及 Kotlin 更新到 1.4.32,以减少比较中的不确定因素。您可以在 本分支 中看到相关的代码。
- 完全接入 Compose : 这一版本使用了当前最新的主 提交。此时的 Tivi 已经完全基于 Compose (版本 1.0.0-beta05) 了,同时在整个应用中都没有 Fragment。
APK 尺寸缩减 🗜
您的用户最为关心的指标,莫过于 APK 大小。
下面是开启了 资源缩减 的最小化发布版 APK (使用了 R8) 通过 APK Analyzer 所测量的结果:
△ 展示 Tivi APK 大小的图表
△ 展示 Tivi 方法数的图表
关于上述数字的说明:
- 我们使用了 APK Analyzer 报告的 "APK file size" (而不是下载时的大小)。
APK 大小分析
在将迁移后的应用与接入 Compose 前的应用做比较后,我们发现 APK 大小缩减了 41%,方法数减少了 17%。
在使用了 Compose 后,我们发现 APK 大小缩减了 41%,方法数减少了 17%
这一数字表明,当您需要保留所有 View 类,以防出现需要在布局文件中使用它们的情况时,压缩工具的作用十分有限。
代码行数 📜
我知道在比较软件项目时,计算源代码行数不是特别有用的统计方式;但这种方式能够提供一个视角,帮助我们了解事物是如何变化的。
为了进行测试,我使用了 cloc 工具。使用下面的命令可以排除各种构建文件、自动生成文件以及配置文件。
cloc . --exclude-dir=build,.idea,schemas
△ 展示 Tivi 源代码行数的图表
cloc
内建支持忽略注释的功能 (虽然我没有进行验证),因此上面的结果适用于实际的 "代码"。毫不意外的,XML 行数大幅减少了 76%。再见了,布局文件,以及 styles、theme 等其他的 XML 文件👋。
有趣的是,Kotlin 代码的总行数也下降了。我对此现象的理解是,现在应用中的模板代码减少了,同时我们也得以移除大量的视图辅助类和工具类代码。您可以看到,我在 这个 PR 中删除了多年来编写的近 3,000 行代码。
构建速度 ⏳
构建速度是开发者们十分关心的一项指标。在开始处理之前,我觉得移除大量的注解处理器有助于提升构建速度,但我不确定能提升多少。
测试设置
在进行下一步前,很重要的一点是要知道我是如何测量出下面的数字的。我遵循了与 Chris Horner 测量 不同 CPU 上的构建时间 时类似的设置。
我在一台 Lenovo P920 上进行测试,它拥有 192GB RAM 和速度极快的 Xeon Gold 6154 CPU。不用多说,我知道这台机器不是开发者的通常配置,所以为了使测试尽量逼真,我将 CPU 固定在了其最小的时钟频率上:
# 使用调频器的 performance 调速器来更改最大运行频率
sudo cpupower frequency-set -g performance
# 将最大频率设定为 CPU 的最低值:1.2GHz
sudo cpupower frequency-set -u 1.2GHz
为了准备所有的远程缓存文件,接下来我运行了 ./gradlew assembleDebug
。
为了执行测试,我循环运行了下列命令五遍:
./gradlew --profile \
--offline \
--rerun-tasks \
--max-workers=4 \
assembleDebug
这里并不一定需要配置
--max-workers
,但这里如果不设置,Gradle 会使用该 CPU 默认可用的所有 64 个核心。限制到 4 个更接近典型的笔记本电脑 CPU。
结果
您可以在下面看到结果,每个结果都使用了结果报告中的 "总构建时间 (Total Build Time)" 值。
△ 展示 Tivi 构建时间中位数的图表
这一结果令我有些惊奇,因为 "完全接入 Compose" 比 "在每个 Fragment 中使用 Compose" 快了 25 秒。
感谢 Ivan Gavrilović 找出原因。这一现象与 Compose 无关。"完全接入 Compose" 使用的是最新版本的 Dagger/Hilt,该版本使用了 Android Gradle Plugin 7.0 中的新 ASM API。而其他版本使用了较旧的 Hilt 版本,其使用了不同的机制,会严重拖慢生成 dex 文件的时间。
退一步讲,考虑到 Kotlin 编译器与 Compose 编译器插件为我们所做的事情,如位置记忆化、细粒度重组等工作,构建时间能够 减少 29%, 可以说十分惊人。您可以查看我们发布的文章来了解更多:
注意事项
关于上面的所有结果,有些事项需要注意:
与新功能相关工作
在这 11 个月中,我没有在 Tivi 上进行过重大的新功能开发,但我也没有刻意限制自己。我进行了许多无关乎迁移的修改,可能会使结果产生偏差。
依赖更新
在这 11 个月的迁移过程中,许多依赖都更新了。其中的大多数均为运行时依赖库,因此最有可能影响 APK 大小这一指标。
我也更新了 Gradle (从 6.0.1 到 7.0.0)、Android Gradle Plugin (3.6.0 到 7.0.0-alpha14) 以及 Kotlin (1.3.61 到 1.4.32),这些更新都可能大幅影响构建速度。
Compose 仍处于 beta 阶段
这点是最为显而易见的。Compose 目前仍处于 beta 阶段,所以所有的结果均来自开发过程中一个适时的快照。当今年晚些时候到达 1.0 版时,可以重新运行这些测试,并对比产生了哪些差异。
总结
如果我们看了结果和注意事项,就应该注意到我们并没有把 🍎 与 🍏 做比较,而更像是在拿 🍎 与比它甜了点的亲戚 🍐 进行比较,因此也不应该做出太多评价。
把水果类比放在一边,我觉得对我来说最大的收获,是 Compose 对于大多数开发者指标产生的影响是积极 (或中性) 的。考虑到这一点,再加上 Compose 大大提高了开发人员的生产力,对我来说,Compose 无疑是 Android UI 开发的未来。
感谢 Nick Butcher、Jose Alcérreca 和 Jolanda Verhoef。
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