快捷導(dǎo)航

Android?SharedPreferences性能瓶頸解析

更新時(shí)間：2023年02月01日 09:32:21 作者：冰河本尊

這篇文章主要為大家介紹了Android?SharedPreferences性能瓶頸解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

正文

想必大家對(duì)SharedPreferences都已經(jīng)很熟悉了，大型應(yīng)用使用SharedPreferences開(kāi)發(fā)很容易出現(xiàn)性能瓶頸，相信很多開(kāi)發(fā)者已經(jīng)遷移到MMKV進(jìn)行配置存儲(chǔ)

說(shuō)到MMKV我們總是會(huì)看到如下這張圖

在模擬1000次寫(xiě)入的情況下，MMKV大幅度領(lǐng)先SharedPreferences，我們都知道MMKV使用了mmap方式進(jìn)行存儲(chǔ)，而SharedPreferences還是使用傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)，以xml的方式進(jìn)行配置存儲(chǔ)，mmap確實(shí)具備較好的性能和穩(wěn)定性，但是真的兩種不同的存儲(chǔ)方式可以帶來(lái)如此巨大的性能差異嗎？

測(cè)試

因此我編寫(xiě)代碼進(jìn)行了一次測(cè)試

        findViewById(R.id.test5).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                long time2 = System.currentTimeMillis();
                SharedPreferences mSharedPreferences = WebTurboConfiguration.getInstance().mContext.getSharedPreferences(WebTurboConfigSp.Key.SHARED_PREFS_FILE_NAME, Context.MODE_PRIVATE);
                SharedPreferences.Editor editor = mSharedPreferences.edit();
                for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                    editor.putString(i + "", 1000 + "");
                    editor.apply();
                }
                long time3 = System.currentTimeMillis();
                Log.e("模擬寫(xiě)入", "sp存儲(chǔ)耗時(shí) = " + (time3 - time2));
                MMKV mmkv = MMKV.defaultMMKV();
                for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                    mmkv.putString(i + "", 1000 + "");
                }
                long time4 = System.currentTimeMillis();
                Log.e("模擬寫(xiě)入", "mmkv 存儲(chǔ)耗時(shí) = " + (time4 - time3));
            }
        });

輸出如下

E/模擬寫(xiě)入: sp存儲(chǔ)耗時(shí) = 82ms

E/模擬寫(xiě)入: mmkv 存儲(chǔ)耗時(shí) = 6ms

MMKV確實(shí)性能顯著強(qiáng)于SharedPreferences

apply方法的注釋

SharedPreferences在使用的時(shí)候是推薦使用apply進(jìn)行保存，我們來(lái)看一下apply方法的注釋

注釋中明確說(shuō)明apply方法是先將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)提交到內(nèi)存，然后異步進(jìn)行磁盤(pán)寫(xiě)入，既然是異步寫(xiě)入，理論上IO不會(huì)拖后腿，我們可以認(rèn)為時(shí)間都被消耗在了將數(shù)據(jù)提交到內(nèi)存上，在寫(xiě)入內(nèi)存上面SharedPreferences與MMKV會(huì)有這么大的性能差距嗎？

這激起了我的興趣

我使用AS自帶的性能分析工具對(duì)SharedPreferences存儲(chǔ)過(guò)程進(jìn)行一次trace分析分析圖如下

可以輕松的從圖中看到

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)put方法的主要耗時(shí)在puMapEntries上

代碼調(diào)用如下

SharedPreferences的實(shí)際實(shí)現(xiàn)代碼在SharedPreferencesImpl中

        @Override
        public void apply() {
            final long startTime = System.currentTimeMillis();
            final MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();
            final Runnable awaitCommit = new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            mcr.writtenToDiskLatch.await();
                        } catch (InterruptedException ignored) {
                        }
                        if (DEBUG && mcr.wasWritten) {
                            Log.d(TAG, mFile.getName() + ":" + mcr.memoryStateGeneration
                                    + " applied after " + (System.currentTimeMillis() - startTime)
                                    + " ms");
                        }
                    }
                };
            QueuedWork.addFinisher(awaitCommit);
            Runnable postWriteRunnable = new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        awaitCommit.run();
                        QueuedWork.removeFinisher(awaitCommit);
                    }
                };
            SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr, postWriteRunnable);
            notifyListeners(mcr);
        }

主要看

final MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();

代碼比較長(zhǎng)

        private MemoryCommitResult commitToMemory() {
            long memoryStateGeneration;
            boolean keysCleared = false;
            List<String> keysModified = null;
            Set<OnSharedPreferenceChangeListener> listeners = null;
            Map<String, Object> mapToWriteToDisk;
            synchronized (SharedPreferencesImpl.this.mLock) {
                if (mDiskWritesInFlight > 0) {
                    mMap = new HashMap<String, Object>(mMap);
                }
                mapToWriteToDisk = mMap;
                mDiskWritesInFlight++;
                boolean hasListeners = mListeners.size() > 0;
                if (hasListeners) {
                    keysModified = new ArrayList<String>();
                    listeners = new HashSet<OnSharedPreferenceChangeListener>(mListeners.keySet());
                }
                synchronized (mEditorLock) {
                    boolean changesMade = false;
                    if (mClear) {
                        if (!mapToWriteToDisk.isEmpty()) {
                            changesMade = true;
                            mapToWriteToDisk.clear();
                        }
                        keysCleared = true;
                        mClear = false;
                    }
                    for (Map.Entry<String, Object> e : mModified.entrySet()) {
                        String k = e.getKey();
                        Object v = e.getValue();
                        if (v == this || v == null) {
                            if (!mapToWriteToDisk.containsKey(k)) {
                                continue;
                            }
                            mapToWriteToDisk.remove(k);
                        } else {
                            if (mapToWriteToDisk.containsKey(k)) {
                                Object existingValue = mapToWriteToDisk.get(k);
                                if (existingValue != null && existingValue.equals(v)) {
                                    continue;
                                }
                            }
                            mapToWriteToDisk.put(k, v);
                        }
                        changesMade = true;
                        if (hasListeners) {
                            keysModified.add(k);
                        }
                    }
                    mModified.clear();
                    if (changesMade) {
                        mCurrentMemoryStateGeneration++;
                    }
                    memoryStateGeneration = mCurrentMemoryStateGeneration;
                }
            }
            return new MemoryCommitResult(memoryStateGeneration, keysCleared, keysModified,
                    listeners, mapToWriteToDisk);
        }

執(zhí)行邏輯

step1：可能需要對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)mMap進(jìn)行一次深度拷貝，生成新的mMap對(duì)象

step2：對(duì)存儲(chǔ)了已修改數(shù)據(jù)的map（mModified）進(jìn)行遍歷，寫(xiě)入mMap

step3：返回包含了全部數(shù)據(jù)的map用于存入文件系統(tǒng)

上文提到的大量耗時(shí)的puMapEntries方法就發(fā)生在step1中map的深度拷貝代碼中

if (mDiskWritesInFlight > 0) {
    mMap = new HashMap<String, Object>(mMap);
}

public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    putMapEntries(m, false);
}

為什么step1中說(shuō)可能需要進(jìn)行一次深度拷貝呢，因?yàn)閙DiskWritesInFlight的值，在有配置需要寫(xiě)入時(shí)，他就會(huì)+1，只有完全寫(xiě)入磁盤(pán)，也就是此次配置已經(jīng)被持久化，mDiskWritesInFlight才會(huì)-1，也就是說(shuō)深度拷貝在上文提到的1000次寫(xiě)入的場(chǎng)景下是一定會(huì)發(fā)生的，除了第一次可能不需要深度拷貝，后面999次大概率會(huì)發(fā)生深度拷貝，因?yàn)樵谡麄€(gè)1000次的寫(xiě)入過(guò)程中，線程一直在不斷的將配置寫(xiě)入磁盤(pán)，一直到1000次apply完成，數(shù)據(jù)可能還需要一段時(shí)間才能往磁盤(pán)里面寫(xiě)完

我們代碼來(lái)模擬深度拷貝的場(chǎng)景，看深度拷貝map到底有多耗時(shí)，在代碼中我們模擬了1000次深度拷貝

E/模擬寫(xiě)入: map深度拷貝耗時(shí) = 52ms

E/模擬寫(xiě)入: sp存儲(chǔ)耗時(shí) = 59ms

E/模擬寫(xiě)入: mmkv 存儲(chǔ)耗時(shí) = 4ms

可以看到1000次深度拷貝的耗時(shí)已經(jīng)接近SP1000次寫(xiě)入的耗時(shí)

因此我們得到如下結(jié)論在開(kāi)發(fā)者使用SharedPreferences的apply方法進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，高頻次的apply調(diào)用會(huì)導(dǎo)致每次apply時(shí)進(jìn)行map的深度拷貝，導(dǎo)致耗時(shí)，如果只是一次調(diào)用，或者低頻次的調(diào)用，那么SharedPreferences依然可以具備較好的性能

下面是一次調(diào)用的模擬,可以看到單次場(chǎng)景下與MMKV的性能差距不明顯

E/模擬寫(xiě)入: sp存儲(chǔ)耗時(shí) = 231192ns

E/模擬寫(xiě)入: mmkv 存儲(chǔ)耗時(shí) = 229154ns

那么如果需要高頻次寫(xiě)入SharedPreferences，如何保證較好的性能呢，比如在一個(gè)循環(huán)中寫(xiě)入SharedPreferences，那就要想辦法避免map被頻繁的深度拷貝，解決辦法就是多次put完成后再apply

示例代碼如下

        findViewById(R.id.test5).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                long time1 = System.currentTimeMillis();
                HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                    map.put(i + "", 1000 + "");
                    new HashMap<>(map);
                }
                long time2 = System.currentTimeMillis();
                Log.e("模擬寫(xiě)入", "map深度拷貝耗時(shí) = " + (time2 - time1));
                SharedPreferences mSharedPreferences = WebTurboConfiguration.getInstance().mContext.getSharedPreferences(WebTurboConfigSp.Key.SHARED_PREFS_FILE_NAME, Context.MODE_PRIVATE);
                SharedPreferences.Editor editor = mSharedPreferences.edit();
                for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                    editor.putString(i + "", 1000 + "");
                }
                editor.apply();
                long time3 = System.currentTimeMillis();
                Log.e("模擬寫(xiě)入", "sp存儲(chǔ)耗時(shí) = " + (time3 - time2));
                MMKV mmkv = MMKV.defaultMMKV();
                for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                    mmkv.putString(i + "", 1000 + "");
                }
                long time4 = System.currentTimeMillis();
                Log.e("模擬寫(xiě)入", "mmkv 存儲(chǔ)耗時(shí) = " + (time4 - time3));
            }
        });

輸出結(jié)果如下，SharedPreferences的存儲(chǔ)耗時(shí)甚至低于MMKV

E/模擬寫(xiě)入: map深度拷貝耗時(shí) = 55

E/模擬寫(xiě)入: sp存儲(chǔ)耗時(shí) = 1

E/模擬寫(xiě)入: mmkv 存儲(chǔ)耗時(shí) = 4

本文只針對(duì)循環(huán)保存配置這一種場(chǎng)景進(jìn)行分析，無(wú)論如何使用，MMKV性能強(qiáng)于SharedPreferences是不爭(zhēng)的事實(shí)，如果開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的只是一個(gè)小工具，小應(yīng)用，推薦使用SharedPreferences，他足夠的輕量，如果開(kāi)發(fā)商用中大型應(yīng)用，MMKV依然是最好的選擇，至于jetpack中的DataStore，并未使用過(guò)，不做評(píng)價(jià)

以上就是Android SharedPreferences性能瓶頸解析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Android SharedPreferences性能瓶頸的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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