节省数据流量：将应用程序更新的大小减少 65％

Question

Android 用户正在 Google Play 上下载数以百亿计的应用和游戏。我们也看到开发者经常更新他们的应用程序，以便为用户提供出色的内容，提高安全性并增强整体用户体验。需要大量的流量才能下载这些更新，而且我们知道用户关心他们的设备使用了多少数据流量。今年早些时候，我们宣布开始使用 bsdiff 算法 （Colin Percival 发明） 。使用 bsdiff，与完整的 APK 大小相比，我们可以将应用程序更新的大小平均减少 47％。

今天，我们很高兴能够分享一种更进一步的新方法 - 逐个文件修补 。 使用逐个文件修补的应用程序更新 平均比完整应用程序小 65％ ，在某些情况下，小于 90％。

与我们以前的方法相比，节省的成本每天可以节约 6PB 的用户数据流量！

为了获取应用的新版本，Google Play 会向你的设备发送一个修补程序，用于描述应用程序的旧版本和新版本之间的差异。

想象一下，你是一本即将出版的书的作者，并希望改变一个句子 - 告诉编辑更改哪个句子和改变什么，而不是发送一本全新的书更容易。以同样的方式，补丁比整个 APK 下载要小得多，速度也快得多。

文件修补程序中使用的技术

Android 应用程序被封装为 APK，这是具有特殊约定的 ZIP 文件。ZIP 文件（和 APK）中的大部分内容使用名为 Deflate 的技术进行压缩。Deflate 非常擅长压缩数据，但它有一个缺点：它使原始（未压缩）内容中的变化非常困难。即使是对原始内容的微小改变（如改变书中的一个词）也可以使压缩的压缩输出看起来完全不同。描述原始内容之间的差异很容易，但是描述压缩内容之间的差异是非常困难的，从而导致效率低下的补丁。

观察右侧的压缩文本从左侧未压缩文本中的单字母改变多少变化：

因此逐个文件基于检测未压缩数据中的变化。要生成一个补丁，我们首先在计算 delta 之前解压缩新旧文件（我们在这里仍然使用 bsdiff）。然后要应用补丁，我们解压缩旧文件，将增量应用于未压缩的内容，然后重新压缩新文件。在此过程中，我们需要确保设备上的 APK 与 Play 商店中的完全匹配（字节为字节）（请参阅 APK 签名架构 v2 了解原因）。

当重新压缩新文件时，我们遇到了两个复杂问题。首先，Deflate 有一些影响输出的设置; 而且我们不知道首先使用了哪些设置。其次，deflate 有许多版本，我们需要知道你的设备版本是否合适。

幸运的是，在对 Play 商店中的应用程序进行分析之后，我们发现基于 zlib（最流行的 deflate 库）的最新兼容版本的 deflate 几乎囊括了 Play 商店中几乎所有的收缩内容。另外，默认设置（level = 6）和最大压缩设置（level = 9）是我们在实践中遇到的唯一设置。

知道这一点，我们可以检测和重现原来的放气设置。这样可以解压缩数据，应用一个补丁，然后将数据重新压缩回原来上传的完全相同的字节。

但是，有一个权衡。设备需要额外的处理能力。在现代设备上（例如从 2015 年开始），每兆字节的再压缩可能会稍微超过一秒，而在较旧的或功率较低的设备上，压缩可能会更长一些。目前的分析表明，平均而言，如果补丁大小减半，那么应用补丁（对于逐个文件包括再压缩）花费的时间加倍。

目前，我们正在限制使用这种新的补丁技术来自动更新，即在后台进行更新，通常在晚上当你的手机插入电源，而你不太可能使用它。这可以确保用户在手动更新应用程序时，不必再等待更新才能完成更新。

逐个文件修补如何有效？

以下是已经使用逐个文件修补的应用程序更新示例：

应用	原始大小	上一个（BSDiff）修补程序大小（％vs 原始）	文件的文件修补程序大小（％vs 原始）
Farm Heroes Super Saga	71.1 MB	13.4 MB（-81％）	8.0 MB（-89％）
谷歌地图	32.7 MB	17.5 MB（-46％）	9.6 MB（-71％）
Gmail 的	17.8 MB	7.6 MB（-57％）	7.3 MB（-59％）
Google TTS(翻译)	18.9 MB	17.2 MB（-9％）	13.1 MB（-31％）
Kindle	52.4 MB	19.1 MB（-64％）	8.4 MB（-84％）
Netflix	16.2 MB	7.7 MB（-52％）	1.2 MB（-92％）

免责声明：如果你在手动按下“更新”时看到不同的补丁大小，那是因为我们目前没有使用逐文件进行交互式更新，只有在后台执行的那些文件。

节省数据流量并使我们的用户（和开发者）高兴

这些更改旨在确保我们的超过 10 亿 Android 用户社区尽可能少地使用常规应用程序更新数据。最好的事情是，作为开发者，你不需要做任何事情。你可以免费获得这些缩减到你的更新大小！

如果你想了解更多关于文件修补的信息，包括技术细节，请前往 Archive Patcher GitHub 项目 ，你可以在其中找到信息，包括源代码。是的，逐个文件修补是完全开源的！

作为一名开发者，如果你有兴趣继续缩小 APK 大小，请参阅以下有关 缩小 APK 大小的一般技巧 。