【学习】MMKV：微信团队开源的轻量级存储方案
2021-05-14 本文已影响0人
Merbng
MMKV 轻量级存储方案
定义
- 基于mmap内存映射的key-value存储组件
- 是一个类似于SharedPreferences的轻量级存储方案
- 微信团队开源
优点
- 操作灵活、安全性高
通过mmap内存映射文件，提供了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写到文件，
不必担心crash导致数据丢失。 - 空间占存少、数据量精简
底层序列化/反序列化使用protobuf实现，以最少的数据量能展示最多的信息。 - 性能高
增量更新，避免每次进行，相对增量来说大数据量的全量写入。
出现的意义
MMKV的出现是为了替代SharedPreferences的轻量级存储解决方案。SharedPreferences需要被替换的原因主要存在以下问题：
- 1.读写效率低
主要原因是其本身的读写方式地址的： - 读写方式：I/O
- 数据格式：xml
- 写入方式：全量更新
即每当需要更新一项数据，SharedPreferences的整个读写过程都是：
将所有数据转化为xml格式-->通过I/O方式写入 - 2.容易导致ANR
主要是由于同步提交(commit)、异步提交(apply)和获取数据getXXX()导致的。
//1.同步提交commit，commit提交是同步的，直到磁盘操作成功后才会完成
//所以当数据量比较大时，使用commit很容易引起ANR
public boolean commit(){
MemoryCommitResult mcr =commitToMemory();
SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr,null);
try{
mcr.writtenToDiaskLatch.await();
}catch(InterruptedException e){
reutrn false;
}
}
//2.异步提交apply
//当数据量比较大时，使用apply也可能引起ANR
public void apply(){
final long startTime =System.currentTimeMillis();
final MemoryCommitResult mcr =commitToMemory();
final Runable awaitCommit =new Runable(){
@Override
public void run(){
//启用等待
mcr.writtenToDiaskLatch.await();
...
}
};
//将awaitCommit 添加到队列QueueWork中
QueueWork.addFinisher(awaitCommit);
Runable postWriteRunable = new Runable(){
@Override
public void run(){
awaitCommit.run();
QueueWork.removeFinisher(awaitCommit);
}
};
//将写入任务加入到队列中，而写入任务在一个线程中执行
SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr,postWriteRunable);
//为了保证异步任务及时完成，当生命周期处于handleStopService()、handlePauseActivity()、handleStopActivity()时会调用QueueWork.waitToFinish() 会等待写入任务执行完毕
//waitToFinish():会一直等待写入任务执行完毕，其他什么都不做
//当有很多写入任务，会依次执行；当文件很大时，效率很低，则容易造成ANR
public static void waitToFinish(){
Runable toFinish;
while((toFinish=sPendingWorkFinishers.poll())!=null){
toFinish.run();
}
}
//3. 获取数据getXXX()
//所有getXXX()方法都是同步的，在主线程调用get方法，必须等待SP加载完毕，也有可能导致ANR
//使用getSharedPreferences()最终会调用SharedPreferencesImpl#startLoadFormDish()开启一个线程异步读取数据
new Thread("SharedPreferencesImpl-load"){
@Override
public void run(){
loadFromDisk();
}
}.start();
//当我们正在读取一个比较大的数据，还没读取完，接着调用getXXX().
public String getString(String key,@Nullable String defValue){
synchronized(mLock){
awaitLoadedLocked();
String v =(String)mMap.get(key);
return v !=null ? v :defValue;
}
}
//在同步方法内调用了wait()，会一直等待getSharedPreferences()开启线程读取完数据才能继续往下执行
//如果读取一个大的文件，也很大可能会造成ANR
private void awaitLoadedLocked(){
while(!mLoaded){
mLock.wait();
}catch(InterruptedException unused){}
}
}
MMKV原理
- 读写方式：内存映射MMAP
MMKV基于内存映射MMAP，下面主要介绍内存映射相关的内容：
1.1 定义
Linux通过将一个虚拟内存区域与一个磁盘上的对象关联起来，以初始化这个虚拟内存的内容，这个过程称为内存映射（memory mapping）
image.png
1.2 读写原理
- 对文件进行mmap后，会在进程的虚拟内存分配地址空间&创建映射关系
- 实现映射关系后，就可以采用指针的方式读写操作这一段内存，而系统会自动回写到对应的文件磁盘上。
1.3 优势
- 减少数据拷贝次数
对文件的读写操作只需从磁盘到用户主存的一次数据拷贝过程； - 操作数据深度快
使用逻辑内存对磁盘文件进行映射，操作内存就相当于操作文件，不需要开启线程，和操作内存的速度一样快；MMAP提供一段可供随时写入的内存块，App只管往里面写数据，由操作系统如内存不足、进程退出等时间负责将内存回写到文件，不必担心crash导致数据丢失 - 操作灵活、安全性高
通过mmap内存映射文件，提供了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。
2.数据存储方式：Protobuf
MMKV的序列化/反序列化使用protobuf实现，其采用了以T-V方式对数据进行二进制数据流存储，空间占存少、数据量精简，能以最少的数据量能表示最多的信息。
image.png
- 写入方式
因为序列化/反序列化使用protobuf实现，在更新数据的时候，只需将数据追加在前数据后，效率更高，可实现增量更新。
本文来自Carson_Ho，其公众号：Carson带你学习Android
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