4. 编译性能优化-构建缓存

优化原理

构建缓存的核心思想是复用上一次编译的中间产物，避免重复执行相同的编译任务。在模块化项目中，大量的编译任务（如 Java/Kotlin 编译、资源合并、Dex 生成）可以通过缓存跳过，显著缩短全量构建和增量构建的时间。

缓存失效的主要原因：源代码变更、依赖版本变更、构建配置变化（如 Gradle plugin 升级）、编译器参数不同。合理的缓存键（cache key）设计能覆盖这些变化，同时避免缓存不命中带来的额外开销。

实现流程

1. 启用本地 Build Cache – 在 gradle.properties 中开启缓存，并指定本地缓存大小和目录。
2. 配置远程 Build Cache（可选） – 搭建远程缓存服务（如 Gradle Enterprise 或自定义 HTTP 缓存），配置认证与缓存规则。
3. 模块级缓存优化 – 针对每个模块设置合理的增量编译策略，Kotlin 增量编译开关、资源增量编译开关。
4. 缓存清理策略 – 设定缓存空间上限、清理时机（如构建前清理、定期清理），避免缓存膨胀导致性能下降。
5. 验证缓存命中 – 通过构建日志或缓存指标监控缓存命中率，调整缓存键粒度。

关键配置与命令

本地构建缓存（Gradle）

org.gradle.caching=true
org.gradle.caching.local.enabled=true
# 本地缓存目录（默认 $GRADLE_USER_HOME/caches/build-cache-1）
org.gradle.caching.local.directory=/path/to/cache
# 本地缓存最大空间（MB）10GB = 10240
org.gradle.caching.local.maxSize=10240

远程构建缓存（Gradle）

buildCache {
    local {
        isEnabled = true
        setPush(true)
    }
    remote<HttpBuildCache> {
        url = uri("http://build-cache-server:5071/cache/")
        isEnabled = true
        isPush = true
        // 如果服务器需要认证
        credentials {
            username = "cache-user"
            password = "cache-pass"
        }
    }
}

模块级缓存清理（Gradle）

清理单个模块的构建缓存（强制重新编译）：

./gradlew :module-name:clean
./gradlew :module-name:assembleDebug --rerun-tasks

清理全局构建缓存：

rm -rf ~/.gradle/caches/build-cache-*

Kotlin 增量编译优化

kotlin {
    compileKotlin {
        kotlinOptions {
            incremental = true
            // 使用模块级缓存目录（默认开启）
        }
    }
    // 或者全局在 gradle.properties
    // kotlin.incremental=true
}

资源增量编译（AAPT2）

android {
    aaptOptions {
        incremental = true
    }
}

调试验证

构建日志中会显示缓存命中、缓存未命中的信息。执行构建时加上 --info 参数可以查看详细缓存行为：

./gradlew assembleDebug --info | grep -E "(Cache|CACHED|miss|hit)"

输出示例：

Task :core:compileDebugKotlin FROM-CACHE
Task :data:compileDebugKotlin FROM-CACHE
Task :ui:compileDebugKotlin FROM-CACHE
Task :app:compileDebugKotlin CACHED      # 本地缓存命中
Task :app:mergeDebugResources CACHED

常见错误与避坑

性能收益量化

下面是在一个 5 个模块的中型项目（~200个源文件）中的实测数据：