SharedPreferences和MMKV使用

概述

本文主要简述SharedPreferences存储的使用及优劣势，以及MMKV内容。

一、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//shared_prefs/

下面对于SP的使用进行简单说明。

使用

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。

1. 存储数据

示例代码如下：

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：

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
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。

2. 取数据

示例代码如下：

        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

获取到SP对象之后直接get即可，使用方便。

二、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的缺点和MMKV的优势

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String，Set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

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中添加初始化内容：

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SharedPreferences，Editor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()

三、 MMKV优势及原理

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。

IO读写.png

2. MMKV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：

mmap.png

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。

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。

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xml，json，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。

总结

相对于SP而言，MMKV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。