前言

没想到,65536真的很小。

1
Unable to execute dex: method ID not in [0, 0xffff]: 65536

PS:本文只是纯探索一下这个65K的来源,仅此而已。

到底是65k还是64k?

都没错,同一个问题,不同的说法而已。
65536按1000算的话,是65k ~ 65 1000;
65536按1024算的话,是64k = 64 
1024。
重点是65536=2^16,请大家记住这个数字。

时间点

从大家的经历和这篇文章:
http://developer.android.com/tools/building/multidex.html
来看,这个错误是发生在构建时期。

65536是怎么算出来的?

65536网上众说纷纭,有对的,有不全对的,也有错的。
下面将跟踪最新的AOSP源码来顺藤摸瓜,但是探索问题必然迂回冗余,仅作记录,读者可直接跳过看结果。

1. 首先,查找Dex的结构定义。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
/*
 * Direct-mapped "header_item" struct.
 */
struct DexHeader {    u1  magic[8];
    u4  checksum;
    u1  signature[kSHA1DigestLen];
    u4  fileSize;
    u4  headerSize;
    u4  endianTag;
    u4  linkSize;
    u4  linkOff;
    u4  mapOff;
    u4  stringIdsSize;
    u4  stringIdsOff;
    u4  typeIdsSize;
    u4  typeIdsOff;
    u4  protoIdsSize;
    u4  protoIdsOff;
    u4  fieldIdsSize;
    u4  fieldIdsOff;
    u4  methodIdsSize; // 这里存放了方法字段索引的大小,methodIdsSize的类型为u4
    u4  methodIdsOff;
    u4  classDefsSize;
    u4  classDefsOff;
    u4  dataSize;
    u4  dataOff;
};

u4的类型定义如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
/*
 * These match the definitions in the VM specification.
 */
typedef uint8_t             u1;
typedef uint16_t            u2;
typedef uint32_t            u4;
typedef uint64_t            u8;
typedef int8_t              s1;
typedef int16_t             s2;
typedef int32_t             s4;
typedef int64_t             s8;

进一步推出,methodIdsSize的类型是uint32_t,但它的限制为2^32 = 65536 * 65536,比65536大的多。
所以,65k不是dex文件结构本身限制造成的。
PS:Dex文件中存储方法ID用的并不是short类型,无论最新的DexFile.h新定义的u4是uint32_t,还是老版本DexFile引用的vm/Common.h里定义的u4是uint32或者unsigned int,都不是short类型,特此说明。

2. DexOpt优化造成?

这个说法源自:

当Android系统启动一个应用的时候,有一步是对Dex进行优化,这个过程有一个专门的工具来处理,叫DexOpt。DexOpt的执行过程是在第一次加载Dex文件的时候执行的。这个过程会生成一个ODEX文件,即Optimised Dex。执行ODex的效率会比直接执行Dex文件的效率要高很多。但是在早期的Android系统中,DexOpt有一个问题,也就是这篇文章想要说明并解决的问题。DexOpt会把每一个类的方法id检索起来,存在一个链表结构里面。但是这个链表的长度是用一个short类型来保存的,导致了方法id的数目不能够超过65536个。当一个项目足够大的时候,显然这个方法数的上限是不够的。尽管在新版本的Android系统中,DexOpt修复了这个问题,但是我们仍然需要对老系统做兼容。

鉴于我能力有限,没有找到这块逻辑对应的代码。
但我有个疑问,这个限制是在Android启动一个应用的时候发生的,但从前面的“时间点”章节,65k问题是在构建的时候就发生了,还没到启动或者运行这一步。
我不敢否定这种说法,但说明65k至少还有其他地方限制。

3. DexMerger的检测

只能在dalvik目录下搜索关键字”methid ID not in”,在DexMergger里找到了抛出异常的地方:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
/**
 * Combine two dex files into one.
  */
public final class DexMerger {
    private void mergeMethodIds() {        new IdMerger<MethodId>(idsDefsOut) {            @Override TableOfContents.Section getSection(TableOfContents tableOfContents) {                return tableOfContents.methodIds;
            }

            @Override MethodId read(Dex.Section in, IndexMap indexMap, int index) {                return indexMap.adjust(in.readMethodId());
            }

            @Override void updateIndex(int offset, IndexMap indexMap, int oldIndex, int newIndex) {                if (newIndex < 0 || newIndex > 0xffff) {                    throw new DexIndexOverflowException(
                            "method ID not in [0, 0xffff]: " + newIndex);
                }
                indexMap.methodIds[oldIndex] = (short) newIndex;
            }

            @Override void write(MethodId methodId) {                methodId.writeTo(idsDefsOut);
            }
        }.mergeSorted();
    }
}

这里定义了indexMap的methodIds的单项值要强转short,所以在存放之前check一下范围是不是0 ~ 0xffff。
我们看看IndexMap的定义:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
/**
 * Maps the index offsets from one dex file to those in another. For example, if
 * you have string #5 in the old dex file, its position in the new dex file is
 * {@code strings[5]}.
 */
public final class IndexMap {    private final Dex target;
    public final int[] stringIds;
    public final short[] typeIds;
    public final short[] protoIds;
    public final short[] fieldIds;
    public final short[] methodIds;

    // ... ...
}

看上去是对了,可是这个DexMerger是合并两个dex的,默认情况下我们只有一个dex的,那么这个65k是哪里限制的呢?再查!

4. 回归DexFile

基本上前面基本是一个摸着石头过河、反复验证网络说法的一个过程,虽然回想起来傻傻的,但是这种记录还是有必要的。
前面看到DexFile的存放方法数大小的类型是uint32,但是根据后面的判断,我们确定是打包的过程中产生了65k问题,所以我们得回过头老老实实研究一下dx的打包流程。
… 此处省略分析流程5000字 …
OK,我把dx打包涉及到流程记录下来:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
// 源码目录:dalvik/dx
// Main.java
-> main() -> run() -> runMonoDex()(或者runMultiDex()) -> writeDex()
// DexFile
-> toDex() -> toDex0()
// MethodIdsSection extends MemberIdsSection extends UniformItemSection extends  Section
-> prepare() -> prepare0() -> orderItems() -> getTooManyMembersMessage()
// Main.java
-> getTooManyIdsErrorMessage()

最终狐狸的尾巴是在MemberIdsSection漏出来了:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
package com.android.dx.dex.file;

import com.android.dex.DexException;
import com.android.dex.DexFormat;
import com.android.dex.DexIndexOverflowException;
import com.android.dx.command.dexer.Main;

import java.util.Formatter;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * Member (field or method) refs list section of a {@code .dex} file.
 */
public abstract class MemberIdsSection extends UniformItemSection {
    /**
     * Constructs an instance. The file offset is initially unknown.
     *
     * @param name {@code null-ok;} the name of this instance, for annotation
     * purposes
     * @param file {@code non-null;} file that this instance is part of
     */
    public MemberIdsSection(String name, DexFile file) {        super(name, file, 4);
    }

    /** {@inheritDoc} */
    @Override
        protected void orderItems() {            int idx = 0;

            if (items().size() > DexFormat.MAX_MEMBER_IDX + 1) {                throw new DexIndexOverflowException(getTooManyMembersMessage());
            }

            for (Object i : items()) {                ((MemberIdItem) i).setIndex(idx);
                idx++;
            }
        }

    private String getTooManyMembersMessage() {        Map<String, AtomicInteger> membersByPackage = new TreeMap<String, AtomicInteger>();
        for (Object member : items()) {            String packageName = ((MemberIdItem) member).getDefiningClass().getPackageName();
            AtomicInteger count = membersByPackage.get(packageName);
            if (count == null) {                count = new AtomicInteger();
                membersByPackage.put(packageName, count);
            }
            count.incrementAndGet();
        }

        Formatter formatter = new Formatter();
        try {            String memberType = this instanceof MethodIdsSection ? "method" : "field";
            formatter.format("Too many %s references: %d; max is %d.%n" +
                    Main.getTooManyIdsErrorMessage() + "%n" +
                    "References by package:",
                    memberType, items().size(), DexFormat.MAX_MEMBER_IDX + 1);
            for (Map.Entry<String, AtomicInteger> entry : membersByPackage.entrySet()) {                formatter.format("%n%6d %s", entry.getValue().get(), entry.getKey());
            }
            return formatter.toString();
        } finally {            formatter.close();
        }
    }

}

里面有一段:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
// 如果方法数大于0xffff就提示65k错误
if (items().size() > DexFormat.MAX_MEMBER_IDX + 1) {    throw new DexIndexOverflowException(getTooManyMembersMessage());
}

// 这个DexFormat.MAX_MEMBER_IDX就是0xFFFF
/**
 * Maximum addressable field or method index.
 * The largest addressable member is 0xffff, in the "instruction formats" spec as field@CCCC or
 * meth@CCCC.
 */
public static final int MAX_MEMBER_IDX = 0xFFFF;

至此,真相大白!

5. 根本原因

为什么定义DexFormat.MAX_MEMBER_IDX为0xFFFF?
虽然我们找到了65k报错的地方,但是为什么程序中方法数超过0xFFFF就要报错呢?
通过搜索”instruction formats”, 我最终查到了Dalvik VM Bytecode,找到最新的官方说明:
https://source.android.com/devices/tech/dalvik/dalvik-bytecode.html
里面说明了上面的@CCCC的范围必须在0~65535之间,这是dalvik bytecode的限制。
所以,65536是bytecode的16位限制算出来的:2^16。
PS:以上分析得到群里很多朋友的讨论和帮忙。

6. 回顾

我好像明白了什么:

  1. 65k问题是dx打包单个Dex时报的错,所以只要用dx打包单个dex就可能有这个问题。
  2. 不仅方法数,字段数也有65k问题。
  3. 目前来说,65k问题和系统无关。
  4. 目前来说,65k问题和art无关。
  5. 即使分包MultiDex,当主Dex的方法数超过65k依然会报错。
  6. MultiDex方案不是从根本上解决了65k问题,但是大大缓解甚至说基本解决了65k问题。

新的Jack能否解决65k问题?

Jack (Java Android Compiler Kit) is a new Android toolchain that comprises a compiler from Java programming language source to the Android dex file format.


新的编译器目前还不了解实现的细节,网上的资料是说解决了65k问题,但看了最新的图,我觉得并不能终结65k问题,暂无法评论。

Experimental New Android Tool Chain - Jack and Jill

小结

了解65k问题不会对工作有什么帮助,工作偶遇,略做梳理,做一总结!

原文地址: http://jayfeng.com/2016/03/10/%E7%94%B1Android-65K%E6%96%B9%E6%B3%95%E6%95%B0%E9%99%90%E5%88%B6%E5%BC%95%E5%8F%91%E7%9A%84%E6%80%9D%E8%80%83/

由Android 65K方法数限制引发的思考相关推荐

  1. multidex解决65k方法数问题

    android中单个dex文件最大的方法数是65536,如果超过这个方法数之后就会无法完成编译工作并且抛出DexIndexOverflowException异常,这个异常一般简称65k方法数问题.解决 ...

  2. android项目方法数超过65536的解决办法

    2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 当项目的总方法数超过65536个,运行在手机上,指不定会报找不到哪个文件的错. 我把项目的PullRefresh框架切换为Sm ...

  3. 方法超出 android,Android工程方法数超过64k,The number of method references in a .dex file cannot exceed 64K....

    最近将一个老的Eclipse项目转到Android Studio后,用gradle添加了几个依赖,项目可以make,但是一旦run就报错 Error:The number of method refe ...

  4. android解决方法数超过65536问题,(满则溢)Android AS打包提示方法数超65536的解决方法...

    满则溢 平常大家喝饮料啥的都知道一个杯子的容量,如果超出就溢出,这个时候只能在加个杯子装了,Android开发也是如此,当方法数超过65536的时候就需要分包 为啥出现 项目当中添加的依赖和架包太多了 ...

  5. 解决Android studio 方法数超过65536的问题

    解决方法很简单. 首先在build.gradle中的android-defaultcofig中设置multiDexEnabled true 接着在build.gradle中的dependencies中 ...

  6. android 傻瓜式 MultiDex 插件,从此再也不用担心方法数问题!

    ndroid-Easy-MultiDex 项目地址:TangXiaoLv/Android-Easy-MultiDex 简介:Android 傻瓜式 MultiDex 插件,从此再也不用担心方法数问题! ...

  7. android开发方法数,Android减少App方法数

    作为Android开发者我们都知道Android应用方法数65535这样一个限制,这是因为在Android系统中,方法的id使用short类型存储在Dex文件中,而short类型的取值范围是-32,7 ...

  8. 简述Android 解决65536/64K方法数限制方案

    在Android项目开发中,尤其是开发类似淘宝,京东,微信,直播等大型项目中,由于产品的迭代,业务模块的快速增长,到了一定的规模后难免会遇到65536/64K方法数的问题. 它是个什么鬼? 这个问题, ...

  9. Android 使用android-support-multidex解决Dex超出方法数的限制问题,让你的应用不再爆棚

    时之沙: http://blog.csdn.net/t12x3456 随着应用不断迭代,业务线的扩展,应用越来越大(比如集成了各种第三方sdk或者公共支持的jar包,项目耦合性高,重复作用的类越来越多 ...

最新文章

  1. “年轻”有价值,才是本钱
  2. SQL Server ltrim(rtrim()) 去不掉空格
  3. mysql取最早和最晚时间_SQL Server 按日期选择最晚日期与最早日期对应的数的差值...
  4. blender 导出 obj 格式,3dsmax 导入3ds max obj 格式数据
  5. python3.5安装教程-linux下安装python3.5.3的方式
  6. VS2013 配置全局 VC++目录
  7. 啊哈算法-擒贼先擒王(并查集)
  8. winform 根据NAME查找控件
  9. 哪些情况需用到数据分析工具
  10. C# 简单管理系统模板 控制台应用程序
  11. Unity Canvas Scaler 组件的使用
  12. 什么是Batch,什么是Epoch?在训练模型的时候经常看到的参数,自己的见解。
  13. python plc fx5u_三菱PLC FX5U定位编程时的注意事项说明
  14. Self-Attention详解
  15. 运维文档管理规范标准
  16. MTK6226-DS-PHB-SIMB-Load
  17. 腾讯云数据库 TencentDB for MariaDB快速入门和常见问题
  18. 前端js下载本地模板
  19. CSS Text Decoration
  20. 电影《摔跤吧!爸爸》四个触动我的瞬间

热门文章

  1. 【编程题目】对称子字符串的最大长度 ★
  2. !!基础---c# 下载网页+图片
  3. c++学习笔记之类和对象的进阶
  4. Tensorflow:Tensorboard使用
  5. 【Matlab】如何提取矩阵中特定位置的元素?
  6. OpenGL编程指南4:双缓冲实现运行
  7. 特征点提取之Harris角点提取法
  8. jar包 热加载/卸载 的初步实现
  9. Delphi中点击网页弹出的Alert对话框的确定按钮
  10. Delphi中TWebBrowser中注入Js