从源码解读SharedPreferences的精髓，告别ANR之痛

2023-09-19 15:22:53

前言

SharedPreferences是Android平台上一个至关重要的数据存储组件，它允许开发者以键值对的形式持久化存储数据。然而，在实际使用过程中，我们经常会遇到SharedPreferences相关的性能问题，甚至令人讨厌的ANR（应用程序无响应）错误。本文将带你深入SharedPreferences的源码，剖析其设计和实现，并结合实际经验，提出如何优化使用SharedPreferences，有效避免ANR问题的实用建议。

SharedPreferences的设计原理

SharedPreferences本质上是一种轻量级的键值对存储机制，它将数据以XML文件的形式保存在设备存储空间中。每一个SharedPreferences实例都对应一个XML文件，而每个键值对则对应XML文件中的一条<item>元素。

<map>
  <item name="key1" type="string" value="value1" />
  <item name="key2" type="int" value="123" />
  <!-- 省略其他键值对 -->
</map>

当我们使用SharedPreferences存储数据时，系统会自动将数据写入对应的XML文件。当我们读取数据时，系统会解析XML文件，提取出相应键值对。这种基于XML的文件存储方式简单易用，但也会带来一定的性能开销，特别是当XML文件变得庞大时。

SharedPreferences的实现剖析

为了更好地理解SharedPreferences的性能问题，我们有必要深入其内部实现机制。SharedPreferences的实现主要涉及以下几个关键类：

SharedPreferencesImpl：这是SharedPreferences的实际实现类，它负责管理XML文件中的键值对。
EditorImpl：这是一个内部类，用于修改SharedPreferences中的数据。
SQLitePreferenceStore：这是一个可选的类，它允许将SharedPreferences数据存储在SQLite数据库中，从而提高性能。

性能瓶颈分析

SharedPreferences的主要性能瓶颈在于XML文件的读写操作。当XML文件变得庞大时，这些操作会变得非常耗时，特别是在低端设备上。此外，SharedPreferences在进行写入操作时会对XML文件加锁，这可能会导致其他线程无法访问该文件，从而引发ANR错误。

优化SharedPreferences的使用

为了优化SharedPreferences的使用，我们可以采取以下措施：

控制XML文件的大小： 避免在SharedPreferences中存储大文件或复杂数据结构。
使用SQLitePreferenceStore： 对于需要存储大量数据的场景，可以使用SQLitePreferenceStore将数据存储在SQLite数据库中，从而提高读写性能。
避免频繁的写入操作： 写入操作会对XML文件加锁，因此尽量避免频繁写入SharedPreferences数据。
使用异步任务： 如果需要进行大量的写入操作，可以将这些操作放到异步任务中执行，从而避免UI线程被阻塞。
使用apply()方法： apply()方法会将修改操作放到一个后台线程中执行，从而避免UI线程被阻塞。但是，apply()方法不会立即将修改写入XML文件，因此不适合在需要立即读取修改数据的场景中使用。

干掉ANR

为了彻底解决ANR问题，我们可以采取以下措施：

避免在UI线程中进行SharedPreferences的写入操作： 写入操作会对XML文件加锁，因此在UI线程中进行写入操作可能会导致ANR。
使用commit()方法： commit()方法会立即将修改写入XML文件，并返回一个boolean值表示写入是否成功。如果写入失败，可以抛出IOException异常。
处理IOException异常： 在调用commit()方法时，需要妥善处理IOException异常。如果写入失败，可以尝试重新写入或采取其他补救措施。

总结

通过深入了解SharedPreferences的源码和实现机制，我们可以更好地优化其使用，避免性能问题和ANR错误。通过控制XML文件的大小、使用SQLitePreferenceStore、避免频繁的写入操作、使用异步任务和处理IOException异常等措施，我们可以显著提高SharedPreferences的性能，让我们的Android应用更加流畅稳定。