随着安卓平台的不断发展与壮大，市场上大而全的应用比比皆是，产品需求的变更累积和UI交互的极致追求，除了 resources 文件的俱增，在 Android Project 中依赖的 Library 和 自己写的 Java 代码也会越来越多。这些变化，除了会导致打包出的 APK 文件越来越大之外，当项目中java代码包含的方法数（method count）超出一个峰值时，编译过程中就会出现如下错误：
较早版本的编译系统中，错误内容如下：
Conversion to Dalvik format failed:
Unable to execute dex: method ID not in [0, 0xffff]: 65536
较新版本的编译系统中，错误内容如下：
trouble writing output:
Too many field references: 131000; max is 65536.
You may try using --multi-dex option.
尽管在不同版本的编译系统中显示的错误内容不尽相同，但都提到了一个具体的数字：65536，也就是本文要讲到的核心内容，Android 64K Method Counts Limit 的峰值。详细信息，参考官网用户指南：Configure Apps with Over 64K Methods
Android 64K Method Counts Limit
Android Project 经过编译打包，其中的Java代码（包括Library）转化为DEX格式的字节码文件，这是Android 5.0之前的Dalvik虚拟机决定的（5.0之后改为ART虚拟机），并且采用short类型引用DEX文件中的method，这也为method数量的峰值大小埋下了隐患。short类型能够表示的最大值是65536，也就说单个DEX文件中最多只有65536个method能够得到引用，如果代码执行了超出部分的method引用，自然会报错，如methodNotFound等。1K等于1024，65536刚好是64K，为了便于称呼和使用，就将这个限制统称为64K方法数的引用限制。
为了解决64K方法数限制的问题，我们可以在项目中使用multidex配置，当项目中的方法数（包括：Android framework，library和我们自己写的代码）超过64K时，编译系统会自动编译出多个DEX文件。
Multidex Support
Android 5.0之前，安卓系统采用的是Dalvik虚拟机，采用的是JIT技术（Just-in-time compilation，即时编译，运行时编译DEX字节码文件，这也是以前为什么安卓手机用户总是诟病Android系统比iOS系统运行卡顿的原因），限制每个APK文件只能包含一个DEX文件（即classes.dex）。为了绕开这个限制，Google给我们提供了multidex support library兼容包，帮助我们实现应用程序加载多个DEX文件，并且这个兼容包作为程序的主DEX文件，管理者其他DEX文件的访问。
注意：由于Instant Run机制利用的就是multidex原理，当项目中
minSdkVersion参数设置为20或者更小，并且运行在Android 4.4 (API level 20)或更低版本的设备中时，Instant Run将失效。
Android 5.0之后，安卓系统改用了ART虚拟机（Android RunTime），采用的是OAT技术（Ahead-of-time，预编译，在应用安装的时候扫描应用中的所有DEX文件，并编译成一个.oat格式的文件供安卓设备执行，所以相比Dalvik虚拟机下的应用，安装时间较长）。因此可以理解为，使用ART虚拟机下的安卓系统自动支持APK文件中多个DEX的加载。
注意：使用
Instant Run时，如果项目中的minSdkVersion参数设为21或更高版本，Android Studio编译运行时会自动使应用支持multidex。但Instant Run仅仅作用于debug版本，我们依然需要给release版本配置multidex来避开64K方法数的限制。
Config for Multidex With Gradle
Android Gradle 插件在 Android SDK Build Tools 21.1 及更高版本的编译工具上支持multidex作为编译配置的一部分，所以确保我们的Android SDK Build Tools tools已经更新至21.1或更高版本，然后再来配置应用的multidex部分。
第一步，修改app/build.grale文件，使项目能够使用multidex：
android {
compileSdkVersion 21
buildToolsVersion "21.1.0"
defaultConfig {
...
// Enabling multidex support.
multiDexEnabled true
}
...
}
dependencies {
compile 'com.android.support:multidex:1.0.0'
}
第二步，修改AndroidManifest.xml文件，引用MultiDexApplication类：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.yifeng.mdstudysamples">
<application
...
android:name="android.support.multidex.MultiDexApplication">
...
</application>
</manifest>
添加这些配置后，编译工具会构建出一个主DEX文件（classes.dex）和其他DEX文件（classes2.dex，classes3.dex等，如果需要的话），编译系统会将他们打包到APK文件中。
注意：一般我们会在项目中自定义一个继承自
Application的类，此时就需要重写attachBaseContext()方法，并在该方法里面调用MultiDex.install(this)来支持multidex，可参考：MultiDexApplication
Optimizing Multidex Development Builds
multidex配置下的应用，编译系统需要经过复杂的DEX分割运算，导致增加项目的编译时间，从而影响开发人员的开发效率。我们可以使用productFlavors构建开发环境和正式环境的不同flavors来优化multidex的长时间编译问题。
对于development flavor，设置minSdkVersion值为21，运行在Android 5.0以上版本的设备中，使用ART-supported格式生成multidex的速度要快得多。对于release flavor，minSdkVersion值则设为应用实际支持的版本，编译系统耗费较长的时间来生成适配多设备的multidex APK文件。如：
android {
productFlavors {
// Define separate dev and prod product flavors.
dev {
// dev utilizes minSDKVersion = 21 to allow the Android gradle plugin
// to pre-dex each module and produce an APK that can be tested on
// Android Lollipop without time consuming dex merging processes.
minSdkVersion 21
}
prod {
// The actual minSdkVersion for the application.
minSdkVersion 14
}
}
...
buildTypes {
release {
runProguard true
proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'),
'proguard-rules.pro'
}
}
}
dependencies {
compile 'com.android.support:multidex:1.0.0'
}
这样，在开发阶段，使用devDebug类型的变种app，取消混淆，支持multidex，并且运行在5.0及以上版本的设备中，能够加快编译过程。有关flavors的信息，以前写过一篇文章：Android 利用Gradle实现app的环境分离，更多信息可以参考英文手册：Gradle Plugin User Guide，对应中文版译文：Gradle Android插件用户指南翻译。
Methods Count Statistics
尽管安卓系统支持multidex，我们还是要学会分析我们的应用，查看各个部分的方法数，减少冗余方法。这里推荐几个工具，帮助我们分析。
Library Methods count
一个在线统计 Android Library 方法数的网站，能够统计出Android领域常见libraries的方法数、JAR文件和DEX文件大小，并且能够选择不同版本，以图表的形式展示出来。
该网站也提供了Android Studio的插件，帮助我们分析项目中所依赖的libraries的方法数，如图所示：
Apk Method Count
一个在线统计 APK 文件方法数的开源项目，只需要将需要分析的APK文件拖拽上传至此，即可得到分析结果，如图：
Android Studio APK Analyzer
最后，要重磅推荐Android Studio自带的APK Analyzer，功能齐全，使用方便，绝对是安卓开发人员分析应用的不二选择。使用 Android Studio APK Analyzer ，我们至少能够做到：
查看APK压缩文件中各个子文件的大小（如DEX和resource文件）
理解DEX文件的结构
快速查看APK文件的版本信息（直接查看
AndroidManifest.xml内容）直观地比较两个APK文件内容
开发阶段使用Android Studio打开一个项目时，有三种方式使用APK Analyzer工具：
直接拖拽APK文件到Android Studio的编辑窗口
双击打开项目目录
app/build/outputs/apk/下的APK文件点击菜单栏
Build->Analyse APK...并选择APK文件
