减小ipa体积之删除frameWork中无用mach-O文件

最近项目末期， 我们团队为了ipa的大小使用不少的体积减小的方法， 除了一些常规的方法之外，
我分享一下自己研究出来的新思路。首先我们来简单的介绍一下mach-O。

什么是mach-O？

Mach-O格式全称为Mach Object文件格式的缩写，是mac上可执行文件的格式，类似于windows上的PE格式 (Portable Executable ), linux上的elf格式 (Executable and Linking Format)。

上面第一个图是苹果给出的mach-O格式的示意图，而第二个图是我们使用machOView来分析某个可执行文件中的armv7的格式。可以看出他们两者的关系是对应的。
在machO这其中包含了很多的有效的信息，包括字符串，代码段，oc类，oc协议等各种的信息，利用这些信息我们也做到分析代码或者程序逻辑的作用，比如，下面这个数据就是我从这个machO文件里面导出来的，获取到了某个framework一个OC类中的所有基本元素。

那什么又是FatFile/FatBinary

简单来说，就是一个由不同的编译架构后的Mach-O产物所合成的集合体。例如上面我就只截取armv7的Mach-O格式座位示例， 而实际上常用的还有arm64/x86_64/i386等格式。
而实际上，包括我们使用的那些framework，大多数也是的。比如下图我们继续用machOView分析一下。
可以看到arm64/armv7架构的存在。

FrameWork跟最终可执行文件的区别在哪里？

这里我们先随便写一个简单的framework, 在这个framework中我们实现了两个oc类，如下图所示：

紧接着我们干净用machOView来看看这个新鲜出炉的framework，可以看到该FrameWork在armv7的格式下，里面存在多个.o文件。

如果我们选择其中一个继续看看的话，你就会看到一个完整的Mach-O格式的文件。

由此我们可以得知frameWork也是另外一种情况的Mach-O集合体，是由多个不同的子mach-O文件所组合而成的，他们可以单独的拆开，而可执行文件则把同一架构下的所有Mach-O文件都进行了合并，他们不能拆开，如果想要更加清晰的定义的话，可以去研究一下苹果的定义，这里不做过多的阐述。

我们能做什么？

可能到这里你还有点乱，没关系，我们直接来拆开一个framework给大家看看！

到了这一步，我们就已经知道了我们能把FrameWork中的各个子Mach-O文件拆开， 那么我们能不能把这些Mach-O文件中有效的部分重新组装一下， 生成新的一个FrameWork呢？
这必须是可以的，但是其实最重要的关键是在于怎么去确定这个Mach-O文件有没有被我们的程序使用到。

怎么确定一个Mach-O有没有被使用到？

我们直接再来一个简单的demo，尝试一下

此时进行编译

成功.....
然后拆分老的framework文件， 删掉拆分得到的MachOClassA， 并且用剩下的mach-O文件合并生成一个新的framework, 替换到工程中去并进行编译

你没看错， 他确实是失败了， 如果在程序中代码直接使用了某些类或者某些方法， 而其mach-O文件不存在的情况下， 会导致编译不过(找不到对应的方法)， 这也就是说， 我们能够使用最简单粗暴的方法来判断这个machO文件是不是被需要的！

不过， 需要注意的是， category的实现方式是不一样的，故如果我们删除了category的方法， 但是直接把Mach-o删除的话， 编译时是不会报错的。有兴趣的同学可以自己去看看oc中关于category的实现。
另外还有在程序运行中动态使用的performselector方法（可以通过查询字符串列表排除）。

下面是相关的流程图。

怎么把Mach-O的删除工具应用到XCode中去

现在我们已经通过编译的手段获得了一堆mach-O文件， 但是很多都是pod中引进的， 这个时候我们需要在代码编译器执行删除.o文件的脚本 刚好Xcode确实有这么一个地方可以设置

成果

在debug模式下大概减少了0.5M， 实际二进制文件减小大概1.2M, 如果计算到最终提交到苹果并且经过DRM加密后， 预计可以减小1M左右。

PS

1、category是需要过滤的， 这货有点特别
2、删除找出来的.o文件之后， 可能会引起一些特殊的情况， 当然一般是crash， 因为有一些特别的代码他们用法并不是直接引用某个方法， 而是通过NSString相关的方法来获得Sel或者Class
3、把查找.o文件的操作放在本地， 而在编译器上进行编译的时候就直接执行删除， 不占用编译器的时间（我们的项目要使用六个小时以上的时间来进行查找）
4、建议进行操作再跑一遍回归测试， 确保各个功能模块正常

其他实践与猜想以及做过的尝试

1、.o文件其实是可以直接引进到工程里面直接编译的， 也就是说其实可以把frameWork拆开， 然后加到工程中， 一样能够正常使用
2、一开始其实是想把.o文件中__text段中无用的函数进行删除， 但发现流程过于复杂， 而暂时放弃， 查找程序中无用函数的方法以后有机会再进行分享（如果这个成功的话， 估计会减小至少3~4M左右的ipa大小）， 附上查找到的程序中无用方法结果的示例

3、其实看了上面那种方法之后， 我们紧接着又能想到， 暴力的将.m文件中的代码删除， 然后看看哪些工程中可见的代码是可以删除的（ps. 主要针对非framework， 另外也同样需要注意category以及performselector的问题， 需要配合查找字符串列表一起进行， 或者手工进行判断）。

作者：靖明@阿里移动安全，了解更多技术文章，请点击阿里聚安全博客