??????SharedPreferences 作為輕量級(jí)存儲(chǔ)在 Android 應(yīng)用中是必不可少的蓖扑，但依舊存在較大的優(yōu)化空間，小菜在做性能優(yōu)化時(shí)嘗試了新的利器 騰訊 MMKV照捡，小菜今天按如下腦圖順序嘗試學(xué)習(xí)和簡(jiǎn)單分析一下呻疹；
SharedPreferences
1. SharedPreferences 基本介紹
??????SharedPreferences 是一種輕量級(jí)存儲(chǔ)方式，以 key-value 方式存儲(chǔ)在本地 xml 文件中蕊苗；其持久化的本質(zhì)就是在在本地磁盤記錄一個(gè) xml 文件沿后；
public interface SharedPreferences {
public interface OnSharedPreferenceChangeListener {
void onSharedPreferenceChanged(SharedPreferences sharedPreferences, String key);
}
void registerOnSharedPreferenceChangeListener(OnSharedPreferenceChangeListener listener);
void unregisterOnSharedPreferenceChangeListener(OnSharedPreferenceChangeListener listener);
Editor edit();
public interface Editor {
Editor putString(String key, @Nullable String value);
Editor putStringSet(String key, @Nullable Set<String> values);
...
Editor remove(String key);
Editor clear();
boolean commit();
void apply();
}
}
??????簡(jiǎn)單分析源碼可得，SharedPreferences 只是一個(gè)接口朽砰，SharedPreferencesImpl 為具體的實(shí)現(xiàn)類尖滚，通過(guò) ContextImpl 中 getSharedPreferences() 獲取對(duì)象；
2. SharedPreferences 初始化
SharedPreferences sp = getSharedPreferences(Constants.SP_APP_CONFIG, MODE_PRIVATE);
??????SharedPreferences 的通過(guò) getSharedPreferences() 初始化創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象瞧柔；其中 MODE 為文件操作類型漆弄；MODE_PRIVATE 為本應(yīng)用私有的，其他 app 不可訪問(wèn)的造锅；MODE_APPEND 也為應(yīng)用私有撼唾，但是新保存的數(shù)據(jù)放置在文件最后，不會(huì)替換之前已有的 key-value哥蔚；MODE_WORLD_READABLE/WRITEABLE 為其他文件是否可以支持讀寫操作倒谷；常用的還是 MODE_PRIVATE 方式；
@Override
public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode) {
if (mPackageInfo.getApplicationInfo().targetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
if (name == null) { name = "null"; }
}
File file;
synchronized (ContextImpl.class) {
if (mSharedPrefsPaths == null) {
// TAG 01
mSharedPrefsPaths = new ArrayMap<>();
}
file = mSharedPrefsPaths.get(name);
if (file == null) {
file = getSharedPreferencesPath(name);
mSharedPrefsPaths.put(name, file);
}
}
return getSharedPreferences(file, mode);
}
@Override
public SharedPreferences getSharedPreferences(File file, int mode) {
SharedPreferencesImpl sp;
synchronized (ContextImpl.class) {
// TAG 02
final ArrayMap<File, SharedPreferencesImpl> cache = getSharedPreferencesCacheLocked();
sp = cache.get(file);
if (sp == null) {
checkMode(mode);
if (getApplicationInfo().targetSdkVersion >= android.os.Build.VERSION_CODES.O) {
if (isCredentialProtectedStorage() && !getSystemService(UserManager.class).isUserUnlockingOrUnlocked(UserHandle.myUserId())) {
throw new IllegalStateException("SharedPreferences in credential encrypted storage are not available until after user is unlocked");
}
}
// TAG 03
sp = new SharedPreferencesImpl(file, mode);
cache.put(file, sp);
return sp;
}
}
if ((mode & Context.MODE_MULTI_PROCESS) != 0 ||
getApplicationInfo().targetSdkVersion < android.os.Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB) {
sp.startReloadIfChangedUnexpectedly();
}
return sp;
}
??????小菜在源碼處注明了幾個(gè) TAG 需要注意的地方糙箍；
TAG 01: 在根據(jù) name 查詢文件時(shí)渤愁，SharedPreferences 使用了 ArrayMap，相較于 HashMap 更便捷深夯，更節(jié)省空間抖格；
TAG 02: 在創(chuàng)建生成 SharedPreferences 時(shí)，通過(guò) cache 來(lái)防止同一個(gè) SharedPreferences 被重復(fù)創(chuàng)建咕晋；
TAG 03: SharedPreferencesImapl 為具體的實(shí)現(xiàn)類雹拄，初始化時(shí)開(kāi)啟新的 I/O 線程讀取整個(gè)文件 startLoadFromDisk()，進(jìn)行 xml 解析捡需，存入內(nèi)存 Map 集合中办桨；
SharedPreferencesImpl(File file, int mode) {
mFile = file;
mBackupFile = makeBackupFile(file);
mMode = mode;
mLoaded = false;
mMap = null;
mThrowable = null;
startLoadFromDisk();
}
private void startLoadFromDisk() {
synchronized (mLock) { mLoaded = false; }
new Thread("SharedPreferencesImpl-load") {
public void run() { loadFromDisk(); }
}.start();
}
3. SharedPreferences 編輯提交
// 編輯數(shù)據(jù)
Editor editor = sp.edit();
editor.putString("name", "阿策小和尚");
// 提交數(shù)據(jù)
editor.apply();
// 獲取數(shù)據(jù)
Editor editor = sp.edit();
editor.getString("name", "");
??????Editor 是用于編輯 SharedPreferences 內(nèi)容的接口，EditorImpl 為具體的實(shí)現(xiàn)類站辉；putXXX() 編輯后的數(shù)據(jù)保存在 Editor 中呢撞，commit()/apply() 后才會(huì)更新到 SharedPreferences；
@Nullable
public String getString(String key, @Nullable String defValue) {
synchronized (mLock) {
awaitLoadedLocked();
String v = (String)mMap.get(key);
return v != null ? v : defValue;
}
}
@GuardedBy("mLock")
private void awaitLoadedLocked() {
if (!mLoaded) {
BlockGuard.getThreadPolicy().onReadFromDisk();
}
while (!mLoaded) {
try {
mLock.wait();
} catch (InterruptedException unused) {
}
}
if (mThrowable != null) {
throw new IllegalStateException(mThrowable);
}
}
??????getXXX() 獲取數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù) mLoaded 文件是否讀取完成判斷饰剥，若未讀取完成 awaitLoadedLocked() 會(huì)被阻塞殊霞，此時(shí)在 UI 主線程中進(jìn)行使用時(shí)就可有可能會(huì)造成 ANR；
@Override
public void apply() {
final long startTime = System.currentTimeMillis();
final MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();
final Runnable awaitCommit = new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
mcr.writtenToDiskLatch.await();
} catch (InterruptedException ignored) {
}
}
};
QueuedWork.addFinisher(awaitCommit);
Runnable postWriteRunnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
awaitCommit.run();
QueuedWork.removeFinisher(awaitCommit);
}
};
SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr, postWriteRunnable);
notifyListeners(mcr);
}
??????Editor 通過(guò) commit() 和 apply() 提交更新到 SharedPrefenences汰蓉；兩者的區(qū)別很明顯绷蹲，apply() 通過(guò)線程進(jìn)行異步處理，如果任務(wù)完成則從隊(duì)列中移除 QueuedWork.removeFinisher，無(wú)法獲取提交的結(jié)果祝钢；commit 是同步更新，使用時(shí)會(huì)阻塞主線程拦英，因?yàn)槭峭教峤唬梢垣@取 Boolean 狀態(tài)的提交狀態(tài)疤估，進(jìn)而判斷是否提交成功；
4. SharedPreferences 問(wèn)題與優(yōu)化
??????SharedPreferences 雖因其便利性而應(yīng)用廣泛钞瀑，但也存在一些弊端；
Q1: 編輯 get()/put() 時(shí)均會(huì)涉及到互斥鎖和寫入鎖雕什，并發(fā)操作時(shí)影響性能；
A1: 讀寫操作都是針對(duì)的 SharedPreferences 對(duì)象监徘，可適當(dāng)拆分文件或降低訪問(wèn)頻率等；
Q2: 使用時(shí)出現(xiàn)卡頓引發(fā) GC 或 ANR吧碾；
A2:
- 不要存放大數(shù)據(jù)類型的 key-value 避免導(dǎo)致一直在內(nèi)存中無(wú)法釋放；
- 盡量避免頻繁讀寫操作倦春；
- 盡量減少 apply() 次數(shù)，每次都會(huì)新建一個(gè) EditorImpl 對(duì)象睁本，可以批量處理統(tǒng)一提交尿庐；
Q3: 不能跨進(jìn)程通信，不能保證更新本地?cái)?shù)據(jù)后被另一個(gè)進(jìn)程所知呢堰；
A3: 可以借助 ContentProvider 來(lái)在多進(jìn)程中更新數(shù)據(jù)抄瑟；
MMKV
1. MMKV 基本介紹
??????正因?yàn)?SharedPreferences 還有很大的優(yōu)化空間，因?yàn)槲覀儾艜?huì)嘗試其他存儲(chǔ)框架枉疼；其中 騰訊 MMKV 得到很多人的支持皮假；
??????MMKV 分別代表的是 Memory Mapping Key Value，是基于 mmap 內(nèi)存映射的 key-value 組件骂维，底層序列化/反序列化使用 protobuf 實(shí)現(xiàn)惹资，性能高，穩(wěn)定性強(qiáng)航闺；官網(wǎng) Wiki 介紹的優(yōu)勢(shì)很明顯褪测，是目前微信正在使用的輕量級(jí)存儲(chǔ)框架猴誊；在 Android / macOS / Win32 / POSIX 多個(gè)平臺(tái)一并開(kāi)源；
2. MMKV 優(yōu)勢(shì)
??????小菜從如下幾個(gè)角度簡(jiǎn)單分析一下 MMKV 的優(yōu)勢(shì)侮措；
a. 數(shù)據(jù)格式及更新范圍優(yōu)化懈叹；
??????SharedPreferences 采用 xml 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，每次讀寫操作都會(huì)全局更新萝毛；MMKV 采用 protobuf 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)项阴，更緊密，支持局部更新
b. 文件耗時(shí)操作優(yōu)化笆包；
??????MMKV 采用 MMap 內(nèi)存映射的方式取代 I/O 操作，使用 0拷貝技術(shù)提高更新速度略荡；
c. 跨進(jìn)程狀態(tài)同步庵佣；
??????SharedPreferences 為了線程安全不支持跨進(jìn)程狀態(tài)同步；MMKV 通過(guò) CRC 校驗(yàn) 和文件鎖 flock 實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程狀態(tài)更新汛兜；
d. 應(yīng)用便捷性巴粪，較好的兼容性；
??????MMKV 使用方式便捷粥谬，與 SharedPreferences 基本一致肛根，遷移成本低；
2.1 Memory Mapping 內(nèi)存映射
??????Memory Mapping 簡(jiǎn)稱 MMap 是一種將磁盤上文件的一部分或整個(gè)文件映射到應(yīng)用程序地址空間的一系列地址機(jī)制漏策，從而應(yīng)用程序可以用訪問(wèn)內(nèi)存的方式訪問(wèn)磁盤文件派哲；
??????由此可見(jiàn)，MMap 的優(yōu)勢(shì)很明顯了芭届，因?yàn)檫M(jìn)行了內(nèi)存映射褂乍，操作內(nèi)存相當(dāng)于操作文件逃片，無(wú)需開(kāi)啟新的線程褥实，相較于 I/O 對(duì)文件的讀寫操作只需要從磁盤到用戶主存的一次數(shù)據(jù)拷貝過(guò)程性锭，減少了數(shù)據(jù)的拷貝次數(shù)，提高了文件的操作效率草冈；同時(shí) MMap 只需要提供一段內(nèi)存怎棱，只需要關(guān)注往內(nèi)存文件中讀寫操作即可拳恋，在操作系統(tǒng)內(nèi)存不足或進(jìn)程退出時(shí)自動(dòng)寫入文件中；
??????當(dāng)然隙赁，MMap 也有自身的劣勢(shì)伞访，因?yàn)?MMap 需要提供一度長(zhǎng)度的內(nèi)存塊轰驳，其映射區(qū)的長(zhǎng)度默認(rèn)是一頁(yè)级解，即 4kb勤哗，當(dāng)存儲(chǔ)的文件內(nèi)容較少時(shí)可能會(huì)造成空間的浪費(fèi)；
2.2 Protocol Buffers 編碼結(jié)構(gòu)
??????Protocol Buffers 簡(jiǎn)稱 protobuf豁延，是 Google 出品的一種可擴(kuò)展的序列化數(shù)據(jù)的編碼格式诱咏，主要用于通信協(xié)議和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等袋狞；利用 varint 原理(一種變長(zhǎng)的編碼方式苟鸯，值越小的數(shù)字早处，使用的字節(jié)越少)壓縮數(shù)據(jù)以后砌梆，二進(jìn)制數(shù)據(jù)非常緊湊；
??????protobuf 采用了 TLV(TAG-Length-Value) 的編碼格式咸包，減少了分隔符的使用烂瘫，編碼更為緊湊坟比；
??????protobuf 在更新文件時(shí)葛账，雖然也不方便局部更新注竿，但是可以做增量更新巩割，即不管之前是否有相同的 key宣谈，一旦有新的數(shù)據(jù)便添加到文件最后闻丑，待最終文件讀取時(shí)勋颖，后面新的數(shù)據(jù)會(huì)覆蓋之前老舊的數(shù)據(jù)侥祭；
??????當(dāng)添加新的數(shù)據(jù)時(shí)文件大小不夠了茄厘，需要全量更新，此時(shí)需要將 Map 中數(shù)據(jù)按照 MMKV 方式序列化胎署，濾重后保存需要的字節(jié)數(shù)琼牧，根據(jù)獲取的字節(jié)數(shù)與文件大小進(jìn)行比較；若保存后的文件大小可以添加新的數(shù)據(jù)時(shí)直接添加在最后面滋恬，若保存后的文件大小還是不足以添加新的數(shù)據(jù)時(shí)恢氯，此時(shí)需要對(duì) protobuf * 2 擴(kuò)容勋拟；
??????protobuf 功能簡(jiǎn)單敢靡，作為二進(jìn)制存儲(chǔ)啸胧，可讀性較差纺念；同時(shí)無(wú)法表示復(fù)雜的概念陷谱，通用性相較于 xml 較差烟逊；這也是 protobuf 的不足之處宪躯；
2.3 flock 文件鎖 + CRC 校驗(yàn)
??????SharedPreferences 因?yàn)榫€程安全不支持在多進(jìn)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)更新眷唉；而 MMKV 通過(guò) flock 文件鎖和 CRC 校驗(yàn)支持多進(jìn)程的讀寫操作冬阳；
??????小菜簡(jiǎn)單理解肝陪，MMKV 在進(jìn)程 A 中更新了數(shù)據(jù)氯窍，在進(jìn)程 B 中獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)先通過(guò) CRC 文件校驗(yàn)看文件是否有過(guò)更新，若沒(méi)更新直接讀取贝淤，若已更新則重新獲取文件內(nèi)容在進(jìn)行讀炔ゴ稀离陶；
??????而為了防止多個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)文件進(jìn)行寫操作招刨，MMKV 采用了文件鎖 flock 方式來(lái)保證同一時(shí)間只有一個(gè)進(jìn)程對(duì)文件進(jìn)行寫操作；
3. MMKV 應(yīng)用與注意
??????MMKV 的應(yīng)用非常簡(jiǎn)單沦寂，根據(jù)官網(wǎng)集成即可：
- Maven 倉(cāng)庫(kù)引入 mmkv淘衙；
implementation 'com.tencent:mmkv-static:1.2.2'
- 初始化彤守；
MMKV.initialize(this);
- 根據(jù)文件名稱創(chuàng)建對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)文件；建議設(shè)置 MMKV 為全局實(shí)例试幽，方便統(tǒng)一處理铺坞；
// 默認(rèn)文件名
MMKV kv = MMKV.defaultMMKV();
// 指定文件名
MMKV kv = MMKV.mmkvWithID(Constants.SP_APP_CONFIG);
- 可以通過(guò) encode() 方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)也可以使用和 SharedPreferences 相同的 put() 方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)济榨；
kv.encode("name", "阿策小和尚");
kv.encode("age", 18);
kv.putString("address", "北京市海淀區(qū)");
kv.putInt("sex", 0);
- 同樣可以采用 decodeXXX() 或 getXXX() 獲取數(shù)據(jù)腐晾；
kv.decodeString("name", "");
kv.decodeInt("age", -1);
kv.getString("address", "");
kv.getInt("sex", -1);
- 與 SharedPreferences 一樣藻糖，remove() 清除一條數(shù)據(jù)淹冰，clear() 清空全部數(shù)據(jù)；
kv.remove();
kv.clear();
- 對(duì)于應(yīng)用中已存在 SharedPreferences 時(shí)巨柒，MMKV 提供了一鍵轉(zhuǎn)換為 MMKV 方式樱拴；
MMKV mmkv = MMKV.mmkvWithID(Constants.SP_APP_CONFIG);
SharedPreferences sp = context.getSharedPreferences(mid, Context.MODE_PRIVATE);
mmkv.importFromSharedPreferences(sp);
sp.edit().clear().commit();
??????小菜對(duì)于 SharedPreferences 和 MMKV 的底層源碼還不夠深入，如有錯(cuò)誤潘拱，請(qǐng)多多指導(dǎo)疹鳄！
來(lái)源： 阿策小和尚
