本篇是来自 Android Developers 的播客 《What’s so great about R8?》 的整合，核心是讨论了 Android R8 编译器以及它对性能的影响，参与讨论的嘉宾包括来自 Android 工具团队、R8 团队和平台性能团队的专家（Tor Norby, Romain Guy, Sean, Chris, Shai）。
这是一篇让你对 R8 不再误解的内容。
D8 与 R8 编译器的区别
首先可能不少人还不理解 D8 与 R8 的区别，在 Android 开发里，我们都知道代码从 Java/Kotlin 编译为字节码后，还需要经过另一层编译才能在设备上运行：
- D8 编译器 ：这是开发者在日常开发中使用的调试编译器，它速度快、支持增量编译，目的是让开发者能够以最快的速度在设备或模拟器上编辑、运行和调试代码，但它不会对代码进行深度的性能优化
- R8 编译器 ：这是用于发布 (Release build) 的全局优化编译器，它会将整个应用作为一个整体进行静态分析，花费可能高达数十分钟的时间来应用各种复杂的优化，从而生成体积最小、运行最快的最终代码
所以，D8主要处理 dexing（将Java字节码转换为Dalvik字节码）和基本的代码缩小，而 R8 的功能更全面，包括高级优化如跨模块分析 。
R8 的核心优化机制
所以 R8 不仅仅是混淆代码，它在底层做了大量提升性能的工作：
- Tree Shaking ：正常应用里通常会引入大量第三方库，但往往只使用其中的一小部分功能，而 R8 能够通过全局静态分析，找出哪些代码在运行时永远不会被调用，并将其完全移除 （当然，这也是很多时候大家讨厌 R8 的原因，因为 R8 在高版本默认开启后，应用升级就崩溃）
- 方法与参数内联 ：R8 会分析代码的调用情况，将总是接收相同参数的方法，或调用频繁但非常简短的方法直接内联到调用处，从而减少虚拟方法调用的开销
- 合并接口：如果 R8 发现一个接口在实际生产代码中只有一个实现类（例如仅仅为了单元测试而提取的接口），它可以将该接口直接合并到实现类中，减少一层指针查找的性能损耗
- 与 ART 运行时的协同优化：R8 的工作会为设备上的 ART (Android Runtime) 编译器“铺平道路”，结合 Baseline Profiles（基准配置文件），R8 知道哪些代码是启动时的“热代码”，并会在 DEX 文件中留下提示，帮助 ART 在用户设备上进一步生成高效的机器码
- 移除 Kotlin 空安全检查：Kotlin 会在底层插入大量的非空检查 (如
checkNotNullParameter等)，在发布版本中，R8 可以基于全局分析证明某些值永远不为空从而移除检查，或者将其替换为不带冗长字符串的精简指令，既减小了体积又提升了性能
所以可以看出来， R8 比 D8 做了更多的性能和优化工作，本质上其实就是为了让 App 更快更小。
所以了解 R8 做了什么也很重要，因为经过 R8 后你的 App 运行可能会出现某些奇怪问题，而找到这些问题的原因，就需要你清楚知道 R8 做了什么。
R8 面临的最大挑战：反射与 Keep Rules
但是就像我们前面说的，R8 也带来了很多问题，比如它虽然 Tree Shaking ，但是它对于 Tree Shaking 也没办法做到尽善尽美：
- 反射与 JNI 带来的问题 ：由于 R8 是静态分析工具，它很难预测在运行时通过字符串动态调用的类、方法或字段（如反射），如果 R8 看不到某个类的静态调用，就会将其当作“死代码”移除，导致应用在运行时抛出
ClassNotFoundException崩溃 - 保留规则 (Keep Rules) ：为了反射和 JNI 问题，开发者必须编写 Keep Rules 来明确告诉 R8 哪些类和方法不能被优化或移除，但是很多第三方库为了省事，会编写过于宽泛的规则（例如要求保留整个库的所有代码），这会严重阻碍 R8 发挥作用并拖累整体性能
恩， GSY 大体上就是这样，因为 GSY 播放器里有很多 JNI 和反射调用，所以在提供的 Keep Rules 里，都是直接用宽泛的规则，省事。
开发者体验与工具链的改进
另外，如今的 R8 开发体验和资料改进已经非常完善，比如大家一开始认识的 R8 已经是“女大十八变”了：
- 反混淆与崩溃日志：R8 会将类名和方法名重命名为简短的字母（如 "a", "b", "c"）以节省空间，为了让崩溃日志可读，R8 会输出 Mapping 文件，现在的 Android Studio 提供了不错的集成（Android Studio 的 App Quality Insights），开发者可以在 IDE 中直接点击按钮，自动下载和映射线上的崩溃堆栈，体验上和调试 D8 构建一样顺畅（它会利用线上的 mapping 文件对崩溃堆栈进行反混淆）
- 官方文档大翻新：在此之前，R8 的文档一言难尽，而现在 R8 团队对官方文档进行了大规模翻新，详细解释了 R8 的工作原理、Keep Rules 的语法规范、最佳实践以及如何排查不合理的保留规则
R8 会大量更改源码的情况，所以栈轨迹无法指向原始代码，例如行号以及类和方法的名称可能会发生变化，所以在使用
retrace时，需要 mapping 文件，例如 ：$ANDROID_HOME/cmdline-tools/latest/bin/retrace app/build/outputs/mapping/$releaseVariant/mapping.txt trace.txt。
R8 的新特性与未来方向
而实际上 R8 目前还处于高速发展的阶段，未来还有需要多能力提供，例如：
- 局部/包级别的 R8 优化 (Gradual R8) ： 为了帮助历史包袱沉重的大型应用逐步迁移到 R8，R8 团队推出了按包范围开启 R8 的功能，开发者可以先对 AndroidX 库、Compose 等确定安全的包开启优化，然后逐步将自己的业务代码加入优化范围，从而降低崩溃风险
- @UsesReflection 注解：相比于在单独的配置文件中写晦涩的 Keep Rules，R8 团队正在推广一种新的
@UsesReflection注解，开发者可以直接在发起反射调用的地方添加注解，指明它反射了什么目标，这种方式让配置跟随代码移动，支持条件保留，且能被 IDE 直接识别和检查 - 优化的资源缩减 (Optimized Resource Shrinking) ：过去，代码缩减和资源缩减是分开进行的，现在 R8 将这两者结合起来，可以跨越代码和 XML 资源进行全局追踪，如果一个 Activity 的代码被判定为未使用并被移除了，R8 会顺藤摸瓜将它引用的无用 XML 布局、图片资源一并剔除
所以，官方团队也建议所有开发者开启 R8，因为开启 R8 不仅能减小 APK 体积，还能大幅降低后台 ANR 的概率，并显著提升应用启动和运行速度，例如性能团队的 Shai 分享了一个数据：
根据他们与 Top 应用开发者的合作，将一个应用从不使用 R8 优化到全面深度应用 R8，其带来的性能提升效果，相当于给用户的手机免费进行了“3 到 4 年的硬件升级” ，换句话说，运行经过 R8 优化代码的旧手机，体验可以媲美运行未优化代码的最新款手机。
当然，这里的 R8 更多是 full mode 的 R8 ，R8 提供两种模式，兼容模式和全模式，全模式才是满血优化，android.enableR8.fullMode=false 的可不算，例如：
在兼容模式下，R8 不改变类中方法和字段的可见性，而在完全模式下，R8 会通过改变方法和字段的可见性来增强优化，比如将 private to public 从而支持更多内联。
总而言之，那就是你需要 R8 ，拥抱 R8 ，All in R8 ，阿巴阿巴阿巴阿巴·····
《你是不是觉得 R8 很讨厌，但 Android 为什么选择 R8 ？也许你对 R8 还不够了解》 是转载文章，点击查看原文。