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前面Android性能优化 - 从SharedPreferences跨越到DataStore一文主要介绍了DataStore的实现原理#xff0c;以及DataStore相对于SharedPreferences的提升#xff0c;本文主要简述MMKV相对于SharedPreferences存储的使用及优劣势#xff0c;以及MMKV原理#xff0c;以…前言
前面Android性能优化 - 从SharedPreferences跨越到DataStore一文主要介绍了DataStore的实现原理以及DataStore相对于SharedPreferences的提升本文主要简述MMKV相对于SharedPreferences存储的使用及优劣势以及MMKV原理以及三者对比之下各自的优缺点和使用场景。
浅谈SharedPreferences
SharedPreferences以下使用SP简称是在Android中的一种轻量级的存储方式支持开发者将基本类型数据以键值对的形式进行存储。SP具有在应用内数据可以共享使用简单方便的优点。
SP会将数据以文件的形式进行存储具体路径
/data/data/packagename/shared_prefs/下面对于SP的使用进行简单说明。
首先获取SP对象
使用SP首先需要需要获取SP对象可以通过Context.getSharedPreferences(key, Context.MODE_PRIVATE)获取到SP对象。 注意⚠️Mode目前只有Context.MODE_PRIVATE表示此文件是私有数据只能够被应用本身访问写入覆盖。其余的在新版API中均已废弃。 存储数据 var sp this.getSharedPreferences(test,Context.MODE_PRIVATE)var edit sp.edit()edit.putBoolean(flag,true)edit.putInt(temp,1) //统一put完数据再提交否则可能会空异常edit.apply() //edit.commit()commit()和apply()都可以提交SP存储但是两者有所区别 1. apply()立刻更改内存中的SP值但是会异步的将更新写入磁盘无返回值2. commit()则是会同步的写入的磁盘需要注意其调用的线程不要放在主线程有返回值返回是否成功的写入存储。取数据
获取到SP对象之后直接get即可 var sp this.getSharedPreferences(test,Context.MODE_PRIVATE)var result sp.getBoolean(flag,false) //第二个参数是没有获取到数据的默认值走进MMKV
MMKV是腾讯开源的一款基于mmap内存映射的键值对组件底层序列化次用了prorobuf实现性能高且稳定性良好能够很好的取代SP存储。
1. SP和MMKV优缺点对比
SP虽然简单易用但是在开发过程中依然存在不少缺点具体如下
多进程共享。系统自带的SP存储对于多进程几乎不支持并且官方文档上明确指出SP不能使用在多进程上如果要实现SP存储支持多进程必须由我们手动去封装ContentProvider实现实现较复杂并且性能低下。数据加密。SP存储实际上是将键值对数据放到本机文件中进行存储如果需要数据安全需要自己加密。效率一般。SP是以xml进行存储的大量数据不能使用该方式存储。只支持基本数据类型支持存储的数据类型有booleans, floats, ints, longs, and strings。
针对如上的几个缺点MMKV都进行了改进
MMKV支持多进行共享。MMKV是基于mmap内存映射的方式而mmap共享内存本质上是多进程共享的因此MMKV是支持多进行共享并且效率较高。数据加密。MMKV采用了AES CFB-128算法进行加密解密。MMKV采用了跨平台的protobuf进行序列化和反序列化比起SP的xml存放方式更加高效。支持从SP迁移。MMKV对于SP迁移做了很多支持项目内如果想由SP迁移到MMKV十分方便。支持更多的数据类型不但支持boolean、int、long、float、double、byte[]还支持StringSet以及实现了Parcelable的类型。
综上所述MMKV有着速度快方便易用的优势下面对其使用进行简单说明。
2. 使用MMKV
1. 包引入及初始化
首先需要引入MMKV包在buil.gradle中添加如下内容
implementation com.tencent:mmkv:1.2.7然后需要在自定义Application中添加初始化
MMKV.initialize(this)2. MMKV对象获取
MMKV提供了一个全局的实例可以直接使用
var mmkv MMKV.defaultMMKV()也可以自定义MMKV对象设置自定ID
var mmkv2 MMKV.mmkvWithID(id)MMKV默认是支持单进程的如果业务需要多进程访问需要在初始化的时候添加多进程模式参数
var mmkv3 MMKV.mmkvWithID(myId,MMKV.MULTI_PROCESS_MODE)3. 存取方法
使用MMKV的存取比较简单方法如下
//存储方法
mmkv?.encode(key,data)
//获取方法
mmkv?.decodeString(key,defaultValues)获取方法需要根据类型进行自己选择。
4. 自定义文件目录
MMKV 默认把文件存放在$(FilesDir)/mmkv/目录。你可以在 MMKV初始化时自定义根目录
val dir filesDir.absolutePath /mmkv_2
val rootDir MMKV.initialize(dir)5. SP迁移
MMKV可以调用importFromSharedPreferences方法进行SP的数据迁移示例代码如下 MMKV实现了SharedPreferencesEditor两个接口所以在迁移之后SP的操作代码可以不用更改。
val mmkv MMKV.mmkvWithID(myData)
val olderData DemoApplication.mContext?.getSharedPreferences(myData, MODE_PRIVATE)
mmkv?.importFromSharedPreferences(olderData)
olderData?.edit()?.clear()?.apply()MMKV优势及实现原理
为了能够理清MMKV的优势我们首先需要先了解SP的工作原理。
1. SP的工作原理
SP是采用的IO写入数据的Linux中存在有虚拟内存概念用户空间和内核空间。 用户空间是用户程序代码运行的地方内核空间是内核代码运行的地方。为了减小程序崩溃影响两个控件时隔离的也就是说即使运行在用户控件的用户程序崩溃内核也不会受到影响。
SP采用了IO读写的操作以read为例子说明具体步骤如下
从磁盘读取数据将文件内从硬盘拷贝到内核空间的缓存区。然后再将数据拷贝到用户控件供程序使用。
从上面两步中我们可以拷贝过程进行了两次如果数据量比较大性能损耗也会随之提升。
2. MMKV实现原理
MMKV的实现原理是mmap内存映射它是共享内存的一种另一种是System V,可用于跨进程原理如图所示 在Linux中每个进程都有着属于自己的进程控制块PCB和地址空间通过页面将进程的虚拟地址和物理地址进行映射。mmap方法会把文件内容映射到一段虚拟内存上通过对此段内存的读取和修改实现对文件的读取和修改。 在mmap之后并不会将文件内容直接加载到物理页上只是在虚拟内存中分配了地址空间当首次访问这段地址时才会去通过查找页表但是此时虚拟内存对应的页上没有在物理内存中缓存则会造成“缺页”将文件对应内容加载到物理内存上。
相对于普通的IO读写mmap具有如下优势
对文件的读取操作跨过了页缓存减少了数据的拷贝次数操作内存就相当于操作文件提高了文件读取效率。实现了用户空间和内核空间的高效交互方式修改能够直接反映在映射的区域内从而被对方空间及时获取。内存准备通过 mmap 内存映射文件提供一段可供随时写入的内存块App 只管往里面写数据由操作系统负责将内存回写到文件不必担心 crash 导致数据丢失。数据组织数据序列化方面我们选用 protobuf 协议pb 在性能和空间占用上都有不错的表现。写入优化考虑到主要使用场景是频繁地进行写入更新我们需要有增量更新的能力。我们考虑将增量 kv 对象序列化后append 到内存末尾。
当然还有如下的缺点
即使文件很小甚至于只有几个字节但是内存的最小粒度是页因此会占用整页的大小在连续mmap小文件会造成内容空间的浪费。对于变长文件不适合文件无法完成拓展。空间增长使用 append 实现增量更新带来了一个新的问题就是不断 append 的话文件大小会增长得不可控。我们需要在性能和空间上做个折中。
3. 了解Protobuf协议
SP存储采用的是xml文件的形式去存储键值对而MMKV是通过protobuf协议来实现的存储方式为增量更新也就是不需要每次修改数据都要重新将所有的数据写入文件速度上和大小上都优于xml。
protobuf是Google开源的一个序列化框架类似于xmljson最大的特点是基于二进制比一般的xml表示同样的内容要短小的多。想要了解学习的朋友可以在Protobuf官网学习一下在此不再做更多的说明。
三种方案对比以及各自使用场景
到这里SP存储MMKV存储的实现原理已经讲的差不多了前面一文讲SP存储过渡到DataStore存储所带来的性能优化已经对比过DataStore和SP存储下面就来一个汇总对这三种存储做一个综合对比。
功能描述MMKVDataStoreSP是否阻塞主线程否否是是否线程安全是是是是否支持跨进程是否否是否支持protocol-buffers是是否是否类型安全否是否是否能监听到数据变化否是是
我们可以更具具体使用场景选择合适的存储方式
多进程跨进程通信高频同步写入
推荐:MMKV防止数据丢失要求搞性能
优先推荐DataStore, 其次sp防止数据丢失未使用kotlin协程
推荐sp总结
相对于SP而言MMKV和DataStore无论是在速度上还是在文件大小上都更具有优势是一个很方便易用的框架。但是各自有着各自的优缺点我们要结合他们各自的优缺点以及使用场景灵活选取切记没有最好的框架只有用好的框架。
