Android 开发高手课
张绍文
前微信高级工程师,Tinker 负责人
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12 | 存储优化(上):常见的数据存储方法有哪些?

安全性
稳定性
启动性能
MMKV
卡顿
全量写入
加载缓慢
跨进程不安全
注意事项
替代方案
优缺点
ContentProvider
SharedPreferences
数据加密
权限控制
/vendor分区
/data分区
/system分区
存储选项
关键要素
Android存储安全
Android分区
课后作业
存储方案设计
选择合适的存储方法
存储优化的必修课
常见的数据存储方法
Android的存储基础
总结
常见的数据存储方法有哪些?

该思维导图由 AI 生成,仅供参考

通过专栏前面我讲的 I/O 优化基础知识,相信你肯定了解了文件系统和磁盘的一些机制,以及不同 I/O 方式的使用场景以及优缺点,并且可以掌握如何在线上监控 I/O 操作。
万丈高楼平地起,在理解并掌握这些基础知识的同时,你肯定还想知道如何利用这些知识指导我们写出更好的代码。
今天我来结合 Android 系统的一些特性,讲讲开发过程中常见存储方法的优缺点,希望可以帮你在日常工作中如何做出更好的选择。

Android 的存储基础

在讲具体的存储方法之前,我们应该对 Android 系统存储相关的一些基础知识有所了解。
1. Android 分区
I/O 优化中讲到的大部分知识更侧重 Linux 系统,对于 Android 来说,我们首先应该对 Android 分区的架构和作用有所了解。在我们熟悉的 Windows 世界中,我们一般都把系统安装在 C 盘,然后还会有几个用来存放应用程序和数据的分区。
Android 系统可以通过 /proc/partitions 或者 df 命令来查看的各个分区情况,下图是 Nexus 6 中 df 命令的运行结果。
什么是分区呢?分区简单来说就是将设备中的存储划分为一些互不重叠的部分,每个部分都可以单独格式化,用作不同的目的。这样系统就可以灵活的针对单独分区做不同的操作,例如在系统还原(recovery)过程,我们不希望会影响到用户存储的数据。
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  • 解释
  • 总结

Android系统中的数据存储方法及其优缺点是本文的主要内容。文章首先介绍了Android系统的存储基础,包括分区架构和存储安全方面的考虑。在讲述具体的存储方法之前,作者对Android分区的架构和作用进行了解释,包括/system分区、/data分区和/vendor分区。此外,文章还介绍了Android系统的存储安全,包括权限控制和数据加密。在权限控制方面,Android使用了标准Linux的保护机制和Security Enhanced Linux机制来定义应用沙盒的边界。在数据加密方面,Android引入了两种设备加密方法,并介绍了对应用程序特别敏感的数据需要采用进一步的存储加密。 随后,文章详细介绍了Android系统中常见的数据存储方法,包括SharedPreferences和ContentProvider。对于SharedPreferences,虽然使用简便,但存在跨进程不安全、加载缓慢、全量写入和卡顿等问题。而对于ContentProvider,虽然实现相对笨重,但适合传输大的数据。在选择存储方法时,需要考虑正确性、时间开销、空间开销、安全、开发成本以及兼容性等六大关键要素。在设计存储方案时,也需要取舍和选择,找到局部的最优解。 总的来说,本文通过介绍Android系统的存储基础和存储安全,以及常见的数据存储方法及其优缺点,为读者提供了全面的了解和指导,帮助他们在实际工作中做出更好的存储选择。

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全部留言(12)

  • 最新
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  • 李杰
    老师您好! 最近正打算利用MMKV替换SharedPreferences,研读了一下MMKV的源代码,发现他们在内存重组的时候是直接在原始文件中写重组过后的数据,并且重组完成之后没有sync, 感觉这样会有很大的风险。虽说mmap利用操作系统的机制来保证即使进程被杀,也能写数据, 但首先得保证把所有要写的数据写进mmap映射的内存中,如果在写完成之前进程就已经被杀了,那就有可能出现mmap中的数据是错误的,即使完成了写mmap内存,如果在操作系统将数据写入硬盘前突然关机,那也有可能丢失数据,造成最终的数据损坏。 而SharedPreferences的写操作,首先是将原始文件备份,再写入所有数据,只有写入成功了,并且通过sync完成落盘后,才会将Backup文件删除。如果在写入过程中进程被杀,或者关机,进程再次起来的时候发现存在Backup文件,就将Backup文件重命名为原始文件,原本未完成写入的文件就直接丢弃来,这样最多也就是未完成写入的数据丢失,文件是不会损坏的,所以可以认为SharedPreferences的写入在单进程中是安全的,也正是因为back的机制,导致多进程可能会丢失新写入的数据。 从MMKV的github上看到数据有效性的说明,在ios每天存在超过70万次的数据校验失败,是不是就是写数据实际是不安全的导致的呢?对MMKV和SharedPreferences的理解可能不对,请老师帮忙解答一下,谢谢!

    作者回复: 赞,研究的挺细的,大部分都对。不过mmkv有考虑这点做了crc检验,文件损坏之后支持recover模式,从文件中尽力而为的修复数据

    2019-01-08
    44
  • 李杰
    老师您好! 针对mmkv的recover模式,也正是我们担心的一个点。从mmkv源码来看,在crc校验失败后默认选择丢弃数据。recover模式作为一个可选模式,也没有看到有什么恢复数据的措施,只是仍然强行decode数据,这样的话理论上decode出来的数据就可能是错误的,不知道是不是哪里疏漏了或是理解有问题。

    作者回复: 因为用了pb的结构已经二进制了,如果某一行写出问题,应该是decode失败的。 不过这里可能的确有优化的空间,可能文件头上面可以记住上一次检验成功的行数。

    2019-01-08
    7
  • 书虫
    老师,当应用收到系统广播,或者被调用 onPause 等一些时机,系统会强制把所有的 SharedPreferences 对象数据落地到磁盘,这说法依据的在哪里?

    作者回复: 可以看看源码,ActivityThread

    2019-02-26
    3
    4
  • 东方
    张老师,今天跑了mmkv的demo,发现文件内容是append形式,不会覆盖前面的key,导致文件内容越来越大。

    作者回复: 在达到一定大小的时候会做自动合并,这块可以看看源码的介绍

    2019-01-10
    2
    3
  • 大土豆
    之前看专栏的时候,这个部分跳过了,结果我负责的App出现了严重的卡顿卡顿,BlockCanery查了半天,发现是sp的锅,性能差倒是其次,关键是Activity的生命周期中需要处理sp的任务,造成了很严重的卡顿,我的思路是一部分不需要持久化的数据改成内存缓存,还有一部分需要持久化的数据改成mmkv

    作者回复: SP使用不当的确是比较多团队遇到的问题,很多人无论大小的数据都使用sp

    2019-05-04
    2
    2
  • 薯条
    打卡,一直以来,想用probuff作为数据传输,可是原生的操作有点麻烦,有幸得知mmkv库,收获
    2019-10-05
    6
  • 微尘
    时至今日,再看也收货满满,遇到sp问题,较多。解惑了
    2022-08-06归属地:北京
    1
  • 薯条
    打卡,在职业生涯中,的确遇到Sh 保存数据 卡顿的问题。以后尽量使用MMKV框架
    2019-10-05
    1
  • HI
    谢谢,长见识了
    2019-01-14
    1
  • 文培定
    普通人如我,看到新东西就只去用用,高手们则会仔细研究,然后提出各种问题!
    2021-09-22
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