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Android dex file cannot exceed 64K錯誤，使用Mutidex解決Dex超出方法數的限制

編輯：關於Android編程

隨著應用不斷迭代，業務線的擴展,應用越來越大(比如集成了各種第三方sdk或者公共支持的jar包,項目耦合性高，重復作用的類越來越多)，相信很多人都遇到過如下的錯誤:

UNEXPECTEDTOP-LEVELEXCEPTION:
java.lang.IllegalArgumentException:methodIDnotin[0,0xffff]:65536
atcom.android.dx.merge.DexMerger$6.updateIndex(DexMerger.java:501)
atcom.android.dx.merge.DexMerger$IdMerger.mergeSorted(DexMerger.java:282)
atcom.android.dx.merge.DexMerger.mergeMethodIds(DexMerger.java:490)
atcom.android.dx.merge.DexMerger.mergeDexes(DexMerger.java:167)
atcom.android.dx.merge.DexMerger.merge(DexMerger.java:188)
atcom.android.dx.command.dexer.Main.mergeLibraryDexBuffers(Main.java:439)
atcom.android.dx.command.dexer.Main.runMonoDex(Main.java:287)
atcom.android.dx.command.dexer.Main.run(Main.java:230)
atcom.android.dx.command.dexer.Main.main(Main.java:199)
atcom.android.dx.command.Main.main(Main.java:103)

沒錯，你的應用中的Dex 文件方法數超過了最大值65536的上限,簡單來說，應用爆棚了.

那麼讓我們看一下為什麼會引起這種錯誤:

在Android系統中，一個App的所有代碼都在一個Dex文件裡面。Dex是一個類似Jar的存儲了多有Java編譯字節碼的歸檔文件。因為Android系統使用Dalvik虛擬機，所以需要把使用Java Compiler編譯之後的class文件轉換成Dalvik能夠執行的class文件。這裡需要強調的是，Dex和Jar一樣是一個歸檔文件，裡面仍然是Java代碼對應的字節碼文件。當Android系統啟動一個應用的時候，有一步是對Dex進行優化，這個過程有一個專門的工具來處理，叫DexOpt。DexOpt的執行過程是在第一次加載Dex文件的時候執行的。這個過程會生成一個ODEX文件，即Optimised Dex。執行ODex的效率會比直接執行Dex文件的效率要高很多。但是在早期的Android系統中，DexOpt的LinearAlloc存在著限制:Android 2.2和2.3的緩沖區只有5MB，Android 4.x提高到了8MB或16MB。當方法數量過多導致超出緩沖區大小時，會造成dexopt崩潰,導致無法安裝.

另外由於DEX文件格式限制，一個DEX文件中method個數采用使用原生類型short來索引文件中的方法，也就是4個字節共計最多表達65536個method，field/class的個數也均有此限制。對於DEX文件，則是將工程所需全部class文件合並且壓縮到一個DEX文件期間，也就是Android打包的DEX過程中，單個DEX文件可被引用的方法總數被限制為65536（自己開發以及所引用的Android Framework和第三方類庫的代碼）.

目前比較常用的方法：(1) 應用插件化,比如使用我正在參與開發的插件化框架 :https://github.com/singwhatiwanna/dynamic-load-apk,如果有建議或者相關的問題,歡迎到Github上積極參與. (2) 分割Dex,多工程: 把所需要的.class文件或者是Jar文件和一些源碼一起編譯生成一個Jar文件。然後使用Android SDK提供的dx工具把Jar文件轉成Dex文件。(可參考facebook:https://www.facebook.com/notes/facebook-engineering/under-the-hood-dalvik-patch-for-facebook-for-android/10151345597798920,這裡邊還可以看到在2.3上動態改變LinearAlloc緩沖的解決思路) 這兩種方法並不沖突,插件化除了解決應用爆棚，還有很多其他的優點，可以看我之前的文章,不再復述.

當然,Google看來也意識到了目前應用方法數爆棚的問題, 目前在已經在API 21中提供了通用的解決方案，那就是android-support-multidex.jar. 這個jar包最低可以支持到API 4的版本(Android L及以上版本會默認支持mutidex).

讓我們看一下如何應用android-support-multidex.jar(以下都以在Anroid studio中的使用為例,使用eclipse開發需要安裝gradle插件，其他基本上相同):

首先可以用--multi-dex配置(build.gradle)進行解決,生成的Apk中將包含多個dex文件，比如classes.dex, classes2.dex. 如下，需要對build.gradle進行修改:

afterEvaluate{
tasks.matching{
it.name.startsWith('dex')
}.each{dx->
if(dx.additionalParameters==null){
dx.additionalParameters=[]
}
dx.additionalParameters+='--multi-dex'//enablemultidex
//optional
//dx.additionalParameters+="--main-dex-list=$projectDir/".toString()//enablethemain-dex-list
}
}

但是默認的Dalvik 類加載器只會尋找classes.dex,所以需要將它們進行合並才能使得被識別

當然，現在有了android.support.multidex.jar的支持,一切都會變得非常簡單,首先我們看一下相關源碼的目錄,具體的原理分析我會在之後的文章中進行講解:

android/support/multidex/BuildConfig.class
android/support/multidex/MultiDex$V14.class
android/support/multidex/MultiDex$V19.class
android/support/multidex/MultiDex$V4.class
android/support/multidex/MultiDex.class
android/support/multidex/MultiDexApplication.class
android/support/multidex/MultiDexExtractor$1.class
android/support/multidex/MultiDexExtractor.class
android/support/multidex/ZipUtil$CentralDirectory.class
android/support/multidex/ZipUtil.class

具體集成:
將如下配置加入工程build.gradle中

android{
defaultConfig{
//Enablingmultidexsupport.
multiDexEnabledtrue
}
}
dependencies{compile'com.google.android:multidex:0.1'}

接下來集成有兩個步驟:

publicclassMyApplicationextendsFooApplication{
@Override
protectedvoidattachBaseContext(Contextbase){
super.attachBaseContext(base);
MultiDex.install(this);
}
}

最後給出build.gradle中的完整配置:

android{
compileSdkVersion21
buildToolsVersion"21.1.0"
defaultConfig{
...
minSdkVersion14
targetSdkVersion21
...
//Enablingmultidexsupport.
multiDexEnabledtrue
}
...
}
dependencies{
compile'com.android.support:multidex:1.0.0'
}

使用MutiDex的主意事項

一. 如果你繼承了MutiDexApplication或者覆寫了Application中的attachBaseContext()方法.

Application類中邏輯的注意事項:

Application中的靜態全局變量會比MutiDex的instal()方法優先加載，所以建議避免在Application類中使用靜態變量引用main classes.dex文件以外dex文件中的類，可以根據如下所示的方式進行修改:

@Override
publicvoidonCreate(){
super.onCreate();
finalContextmContext=this;
newRunnable(){
@Override
publicvoidrun(){
//putyourlogichere!
//usethemContextinsteadofthishere
}
}.run();
}

二.雖然Google解決了應用總方法數限制的問題，但並不意味著開發者可以任意擴大項目規模。Multidex仍有一些限制：

DEX文件安裝到設備的過程非常復雜，如果第二個DEX文件太大，可能導致應用無響應。此時應該使用ProGuard減小DEX文件的大小。
由於Dalvik linearAlloc的Bug，應用可能無法在Android 4.0之前的版本啟動，如果你的應用要支持這些版本就要多執行測試。
同樣因為Dalvik linearAlloc的限制，如果請求大量內存可能導致崩潰。Dalvik linearAlloc是一個固定大小的緩沖區。在應用的安裝過程中，系統會運行一個名為dexopt的程序為該應用在當前機型中運行做准備。dexopt使用LinearAlloc來存儲應用的方法信息。Android 2.2和2.3的緩沖區只有5MB，Android 4.x提高到了8MB或16MB。當方法數量過多導致超出緩沖區大小時，會造成dexopt崩潰。
Multidex構建工具還不支持指定哪些類必須包含在首個DEX文件中，因此可能會導致某些類庫（例如某個類庫需要從原生代碼訪問Java代碼）無法使用。

避免應用過大、方法過多仍然是Android開發者要注意的問題。Mihai Parparita的開源項目dex-method-counts可以用於統計APK中每個包的方法數量。

通常開發者自己的代碼很難達到這樣的方法數量限制，但隨著第三方類庫的加入，方法數就會迅速膨脹。因此選擇合適的類庫對Android開發者來說尤為重要。

開發者應該避免使用Google Guava這樣的類庫，它包含了13000多個方法。盡量使用專為移動應用設計的Lite/Android版本類庫，或者使用小類庫替換大類庫，例如用Google-gson替換Jackson JSON。而對於Google Protocol Buffers這樣的數據交換格式，其標准實現會自動生成大量的方法。采用Square Wire的實現則可以很好地解決此問題。

常見問題

DexException: Library dex files are not supported in multi-dex mode,你可能會見到如下的錯誤: