守护用户体验，告别等待：今日头条 ANR 优化实践系列 - SharedPreferences

2023-12-27 09:41:31

SharedPreferences：潜在的 ANR 杀手

在移动应用开发的错综复杂的网络中，ANR（Application Not Responding）一直是一个挥之不去的梦魇，时刻威胁着用户体验的安宁。当应用程序无法及时响应用户交互时，就会发生 ANR，导致烦人的卡顿甚至令人沮丧的崩溃。对于像今日头条这样的大型应用程序来说，ANR 更是令人头疼不已。

在深入分析今日头条的 ANR 问题时，我们发现了一个意想不到的罪魁祸首——SharedPreferences。SharedPreferences 是 Android 中一种广泛使用的存储键值对数据的机制，其轻量和易用的特性使其成为存储用户设置和应用程序状态的理想选择。然而，正如任何技术一样，SharedPreferences 也有其自身的一系列缺点，其中最令人担忧的是其潜在的 ANR 风险。

SharedPreferences 的弊端

SharedPreferences 存在着以下几个主要缺点：

性能瓶颈： SharedPreferences 将数据存储在 XML 文件中，这种低效的存储方式会对读写操作的性能产生负面影响，尤其是在数据量较大的情况下。
线程安全问题： 在多线程环境下，SharedPreferences 容易出现线程安全问题，如果多个线程同时对 SharedPreferences 进行读写操作，可能会导致数据损坏或丢失。
ANR 风险： 在主线程中读写 SharedPreferences 可能会导致 ANR，这是因为这些操作是阻塞式的，这意味着它们会阻止其他线程执行，从而导致应用程序失去响应。

SharedPreferences 引发 ANR 的具体原因

通过仔细检查 SharedPreferences 的内部机制，我们确定了几个可能导致 ANR 的具体原因：

加载 SharedPreferences： 当加载 SharedPreferences 时，系统首先会从内存中读取数据。如果数据不在内存中，则会从 XML 文件中加载，这是一个耗时的过程，可能会引发 ANR。
写入 SharedPreferences： 写入操作首先会将数据写入内存中，然后再异步地持久化到 XML 文件中。如果要写入的数据量很大，则可能会占用大量的内存，从而导致 ANR。
多线程读写： 如前所述，在多线程环境下同时对 SharedPreferences 进行读写操作会增加 ANR 的风险，因为这可能会导致数据竞争和死锁。

优化解决方案

为了解决 SharedPreferences 引发的 ANR 问题，我们采取了一系列经过深思熟虑的优化措施：

使用内存缓存： 对于经常访问的 SharedPreferences 数据，我们将它们缓存到内存中。这使得后续加载操作能够直接从内存中读取数据，从而避免了从 XML 文件中加载的开销。
异步持久化： 对于写入操作，我们采用了异步机制，这意味着写入的数据不会立即持久化到 XML 文件中，而是稍后在后台执行。这有效地防止了写入大数据量时内存占用过大的问题。
使用线程安全锁： 在多线程环境下，我们通过使用线程安全锁来保护 SharedPreferences 的读写操作，从而确保数据的完整性和一致性，并降低了 ANR 的风险。

优化效果

这些优化的效果是立竿见影的。通过解决 SharedPreferences 引发的 ANR 问题，我们成功地提高了今日头条的整体性能和稳定性。相应的堆栈导致的 ANR 问题几乎完全消失，界面跳转等操作的耗时也大幅减少。

总结

SharedPreferences 是 Android 中一种有用的数据存储机制，但它并非没有缺点。了解其固有的 ANR 风险并采取适当的优化措施至关重要。通过使用内存缓存、异步持久化和线程安全锁，我们可以有效地缓解这些风险，从而为用户提供更顺畅、更稳定的移动应用程序体验。

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