Android应用Preference相关及源代码浅析(SharePreferences篇)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Android应用Preference相关及源代码浅析(SharePreferences篇)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1 前言

在我们开发android过程中数据的存储会有非常多种解决方式,譬如常见的文件存储、数据库存储、网络云存储等,可是Android系统为咱们提供了更加方便的一种数据存储方式。那就是SharePreference数据存储。事实上质也就是文件存储。仅仅只是是符合XML标准的文件存储而已,并且其也是Android中比較经常使用的简易型数据存储解决方式。

我们在这里不仅要探讨SharePreference怎样使用,还要探讨其源代码是怎样实现的。同一时候还要在下一篇博客讨论由SharePreference衍生出来的Preference相关Android组件实现。只是有意思的是我前几天在网上看见有人对google的Preference有非常大争议,有人说他就是鸡肋,丑而不灵活自己定义,有人说他是一个标准。非常符合设计思想,至于谁说的有道理,我想看完本文和下一篇文章你自然会有自己的观点看法的,另一点就是关于使用SharePreference耗时问题也是一个争议,分析完再说吧,那就如今開始分析吧(基于API 22源代码)。

【工匠若水 http://blog.csdn.net/yanbober 转载请注明出处。点我開始Android技术交流

2 SharePreferences基本使用实例

在Android提供的几种数据存储方式中SharePreference属于轻量级的键值存储方式,以XML文件方式保存数据。通经常使用来存储一些用户行为开关状态等。也就是说SharePreference一般的存储类型都是一些常见的数据类型(PS:当然也能够存储一些复杂对象,只是须要曲线救国,以下会给出存储复杂对象的解决方式的)。

在我们平时应用开发时或多或少都会用到SharePreference。这里就先给出一个常见的使用实例,详细例如以下:

public class MainActivity extends ActionBarActivity {
    private SharedPreferences mSharedPreferences;
    private SharedPreferences mSharedPreferencesContext;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initTest();
    }

    private void initTest() {
        mSharedPreferencesContext = getSharedPreferences("Test", MODE_PRIVATE);
        mSharedPreferences = getPreferences(MODE_PRIVATE);

        SharedPreferences.Editor editor = mSharedPreferencesContext.edit();
        editor.putBoolean("saveed", true);
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("aaaaa");
        set.add("bbbbbbbb");
        editor.putStringSet("content", set);
        editor.commit();

        SharedPreferences.Editor editorActivity = mSharedPreferences.edit();
        editorActivity.putString("name", "haha");
        editorActivity.commit();
    }
}

运行之后adb进入data应用包下的shared_prefs文件夹能够看见例如以下结果:

-rw-rw---- u0_a84   u0_a84        108 2015-08-23 10:34 MainActivity.xml
-rw-rw---- u0_a84   u0_a84        214 2015-08-23 10:34 Test.xml

其内容分别例如以下:

at Test.xml
<?

xml version=‘1.0‘ encoding=‘utf-8‘ standalone=‘yes‘ ?> <map> <boolean name="saveed" value="true" /> <set name="content"> <string>aaaaa</string> <string>bbbbbbbb</string> </set> </map> at MainActivity.xml <?

xml version=‘1.0‘ encoding=‘utf-8‘ standalone=‘yes‘ ?> <map> <string name="name">haha</string> </map>

能够看见SharePreference的使用还是非常easyeasy的。所以不做太多的使用说明,我们接下来重点依旧是关注事实上现原理。

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3 SharePreferences源代码分析

3-1 从SharePreferences接口说起

事实上讲句实话。SharePreference的源代码没啥深奥的东东,事实上质和ACache相似,都算时比較独立的东东。分析之前我们还是先来看下SharePreference这个类的源代码。详细例如以下:

//你会发现SharedPreferences事实上是一个接口而已
public interface SharedPreferences {
    //定义一个用于在数据发生改变时调用的监听回调
    public interface OnSharedPreferenceChangeListener {
        //哪个key相应的值发生变化
        void onSharedPreferenceChanged(SharedPreferences sharedPreferences, String key);
    }

    //编辑SharedPreferences对象设定值的接口
    public interface Editor {
        //一些编辑存储基本数据key-value的接口方法
        Editor putString(String key, String value);
        Editor putStringSet(String key, Set<String> values);
        Editor putInt(String key, int value);
        Editor putLong(String key, long value);
        Editor putFloat(String key, float value);
        Editor putBoolean(String key, boolean value);
        //删除指定key的键值对
        Editor remove(String key);
        //清空全部键值对
        Editor clear();
        //同步的提交到硬件磁盘
        boolean commit();
        //将改动数据原子提交到内存,而后异步提交到硬件磁盘
        void apply();
    }

    //获取指定数据
    Map<String, ?> getAll();
    String getString(String key, String defValue);
    Set<String> getStringSet(String key, Set<String> defValues);
    int getInt(String key, int defValue);
    long getLong(String key, long defValue);
    float getFloat(String key, float defValue);
    boolean getBoolean(String key, boolean defValue);
    boolean contains(String key);

    //针对preferences创建一个新的Editor对象。通过它你能够改动preferences里的数据,并且原子化的将这些数据提交回SharedPreferences对象
    Editor edit();
    //注冊一个回调函数,当一个preference发生变化时调用
    void registerOnSharedPreferenceChangeListener(OnSharedPreferenceChangeListener listener);
    //注销一个之前(注冊)的回调函数
    void unregisterOnSharedPreferenceChangeListener(OnSharedPreferenceChangeListener listener);
}

非常明显的能够看见。SharePreference源代码事实上是非常easy的。既然这里说了SharePreference类仅仅是一个接口,那么他一定有自己的实现类的,怎么办呢?我们继续往下看。

3-2 SharePreferences实现类SharePreferencesImpl分析

我们从上面SharePreference的使用入口能够分析。详细能够知道SharePreference的实例获取能够通过两种方式获取。一种是Activity的getPreferences方法。一种是Context的getSharedPreferences方法。所以我们例如以下先来看下这两个方法的源代码。

先来看下Activity的getPreferences方法源代码,例如以下:

    public SharedPreferences getPreferences(int mode) {
        return getSharedPreferences(getLocalClassName(), mode);
    }

哎?能够发现。事实上Activity的SharePreference实例获取方法仅仅是对Context的getSharedPreferences再一次封装而已。使用getPreferences方法获取实例默认生成的xml文件名称字是当前activity类名而已。

既然这样那我们还是转战Context(事实上如今ContextImpl中,至于不清楚Context与ContextImpl及Activity关系的请先看这篇博文,点我迅速脑补)的getSharedPreferences方法。详细例如以下:

//ContextImpl类中的静态Map声明,全局的一个sSharedPrefs
private static ArrayMap<String, ArrayMap<String, SharedPreferencesImpl>> sSharedPrefs;

//获取SharedPreferences实例对象
public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode) {
    //SharedPreferences的实现类对象引用声明
    SharedPreferencesImpl sp;
    //通过ContextImpl保证同步操作
    synchronized (ContextImpl.class) {
        if (sSharedPrefs == null) {
            //实例化对象为一个复合Map,key-package。value-map
            sSharedPrefs = new ArrayMap<String, ArrayMap<String, SharedPreferencesImpl>>();
        }
    //获取当前应用包名
        final String packageName = getPackageName();
        //通过包名找到与之关联的prefs集合packagePrefs
        ArrayMap<String, SharedPreferencesImpl> packagePrefs = sSharedPrefs.get(packageName);
        //懒汉模式实例化
        if (packagePrefs == null) {
            //假设没找到就new一个包的prefs。事实上就是一个文件名称相应一个SharedPreferencesImpl。能够有多个相应,所以用map
            packagePrefs = new ArrayMap<String, SharedPreferencesImpl>();
            //以包名为key,实例化的全部文件map作为value加入到sSharedPrefs
            sSharedPrefs.put(packageName, packagePrefs);
        }

        if (mPackageInfo.getApplicationInfo().targetSdkVersion <
                Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
            if (name == null) {
                //nice处理,name传null时用"null"取代
                name = "null";
            }
        }
    //找出与文件名称name关联的sp对象
        sp = packagePrefs.get(name);
        if (sp == null) {
            //假设没找到则先根据name构建一个File的prefsFile对象
            File prefsFile = getSharedPrefsFile(name);
            //根据上面的File对象创建一个SharedPreferencesImpl对象的实例
            sp = new SharedPreferencesImpl(prefsFile, mode);
            //以key-value方式加入到packagePrefs中
            packagePrefs.put(name, sp);
            返回与name相关的SharedPreferencesImpl对象
            return sp;
        }
    }
    //假设不是第一次,则在3.0之前(默认具备该mode)或者mode为MULTI_PROCESS时调用reload方法
    if ((mode & Context.MODE_MULTI_PROCESS) != 0 ||
            getApplicationInfo().targetSdkVersion < android.os.Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB) {
        //又一次载入文件数据
        sp.startReloadIfChangedUnexpectedly();
    }
    //返回SharedPreferences实例对象sp
    return sp;
}

我们能够发现,上面方法中首先调运了getSharedPrefsFile来获取一个File对象,所以我们继续先来看下这种方法。详细例如以下:

    public File getSharedPrefsFile(String name) {
        //根据我们传入的文件名称字符串创建一个后缀为xml的文件
        return makeFilename(getPreferencesDir(), name + ".xml");
    }

    private File getPreferencesDir() {
        synchronized (mSync) {
            if (mPreferencesDir == null) {
                //获取当前app的data文件夹下的shared_prefs文件夹
                mPreferencesDir = new File(getDataDirFile(), "shared_prefs");
            }
            return mPreferencesDir;
        }
    }

能够看见。原来SharePreference文件存储路径和文件创建是这个来的。

继续往下看能够发现接着调运了SharedPreferencesImpl的构造函数,至于这个构造函数用来干嘛,以下会分析。

好了。到这里我们先回过头略微总结一下眼下的源代码分析结论,详细例如以下:

前面我们有文章分析了Android中的Context,这里又发现ContextImpl中有一个静态的ArrayMap变量sSharedPrefs。这时候你想到了啥呢?不管有多少个ContextImpl对象实例,系统都共享这一个sSharedPrefs的Map,应用启动以后首次使用SharePreference时创建,系统结束时才可能会被垃圾回收器回收,所以假设我们一个App中频繁的使用不同文件名称的SharedPreferences非常多时这个Map就会非常大,也即会占用移动设备宝贵的内存空间。所以说我们应用中应该尽可能少的使用不同文件名称的SharedPreferences。取而代之的是合并他们,减小内存使用。同一时候上面最后一段代码也及具有隐藏含义,其表明了SharedPreferences是能够通过MODE_MULTI_PROCESS来进行夸进程訪问文件数据的,其reload就是为了夸进程能更好的刷新訪问数据。

好了。还记不记得上面我们分析留的尾巴呢?如今我们就来看看这个尾巴,能够发现SharedPreferencesImpl类事实上就是SharedPreferences接口的实现类。其构造函数例如以下:

final class SharedPreferencesImpl implements SharedPreferences {
    ......
    //构造函数,file是前面分析data文件夹下创建的传入name的xml文件,mode为传入的訪问方式
    SharedPreferencesImpl(File file, int mode) {
        mFile = file;
        //根据文件名称创建一个同名的.bak备份文件,当mFile出现crash的会用mBackupFile来替换恢复数据
        mBackupFile = makeBackupFile(file);
        mMode = mode;
        mLoaded = false;
        mMap = null;
        //将文件从flash或者sdcard异步载入到内存中
        startLoadFromDisk();
    }
    ......
    //创建同名备份文件
    private static File makeBackupFile(File prefsFile) {
        return new File(prefsFile.getPath() + ".bak");
    }
    ......
    private void startLoadFromDisk() {
        //同步操作mLoaded标志,写为未载入,这货是关键的关键!

synchronized (this) { mLoaded = false; } //开启一个线程异步同步载入disk文件到内存 new Thread("SharedPreferencesImpl-load") { public void run() { synchronized (SharedPreferencesImpl.this) { //新线程中在SharedPreferencesImpl对象锁中异步load数据,假设此时数据还未load完毕。则其它线程调用SharedPreferences.getXXX方法都会被堵塞。详细原因关注mLoaded标志变量就可以!!

!!

! loadFromDiskLocked(); } } }.start(); } }

好了。到这里你会发现整个SharedPreferencesImpl的构造函数非常easy,那我们就继续分析真正的异步载入文件到内存过程。例如以下:

    private void loadFromDiskLocked() {
        //假设已经异步载入直接return返回
        if (mLoaded) {
            return;
        }
        //假设存在备份文件则直接使用备份文件
        if (mBackupFile.exists()) {
            mFile.delete();
            mBackupFile.renameTo(mFile);
        }
        ......
        Map map = null;
        StructStat stat = null;
        try {
            //获取Linux文件stat信息,Linux高级C中经常出现的
            stat = Os.stat(mFile.getPath());
            //文件至少是可读的
            if (mFile.canRead()) {
                BufferedInputStream str = null;
                try {
                    //把文件以BufferedInputStream流读出来
                    str = new BufferedInputStream(
                            new FileInputStream(mFile), 16*1024);
                    //使用系统提供的XmlUtils工具类将xml流解析转换为map类型数据
                    map = XmlUtils.readMapXml(str);
                } catch (XmlPullParserException e) {
                    Log.w(TAG, "getSharedPreferences", e);
                } catch (FileNotFoundException e) {
                    Log.w(TAG, "getSharedPreferences", e);
                } catch (IOException e) {
                    Log.w(TAG, "getSharedPreferences", e);
                } finally {
                    IoUtils.closeQuietly(str);
                }
            }
        } catch (ErrnoException e) {
        }
        //标记置为为已读
        mLoaded = true;
        if (map != null) {
            //把解析的map赋值给mMap
            mMap = map;
            mStatTimestamp = stat.st_mtime;//记录时间戳
            mStatSize = stat.st_size;//记录文件大小
        } else {
            mMap = new HashMap<String, Object>();
        }
        //唤醒其它等待线程(事实上就是调运该类的getXXX方法的线程),由于在getXXX时会通过mLoaded标记是否进入wait,所以这里须要notify
        notifyAll();
    }

OK,到此整个Android应用获取SharePreference实例的过程我们就分析完了,简单总结下例如以下:

创建相关权限和mode的xml文件,异步同步锁载入xml文件并解析xml数据为map类型到内存中等待使用操作。特别注意,在xml文件异步载入未完毕时调运SharePreference的getXXX及setXXX方法是堵塞等待的。

由此也能够知道。一旦拿到SharePreference对象之后的getXXX操作事实上都不再是文件读操作了,也就不存在网上扯蛋的觉得多次频繁使用getXXX方法减少性能的说法了。

分析完了构造实例化。我们回顾能够知道使用SharePreference能够通过getXXX方法直接获取已经存在的key-value数据,以下我们就来看下这个过程,这里我们随意看一个方法就可以,例如以下:

    public boolean getBoolean(String key, boolean defValue) {
        //能够看见。和上面异步load数据使用的是同一个对象锁
        synchronized (this) {
            //堵塞等待异步载入线程载入完毕notify
            awaitLoadedLocked();
            //载入完毕后解析的xml数据放在mMap对象中,我们从mMap中找出指定key的数据
            Boolean v = (Boolean)mMap.get(key);
            //存在返回找到的值。不存在返回设置的defValue
            return v != null ? v : defValue;
        }
    }

先不解释。我们来关注下上面方法调运的awaitLoadedLocked方法,详细例如以下:

    private void awaitLoadedLocked() {
        ......
        //核心。这就是异步堵塞等待
        while (!mLoaded) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException unused) {
            }
        }
    }

哈哈,不解释,这也太赤裸裸的明显了,就是堵塞。就是这么任性,没辙。

那我们继续攻占高地呗。get完事了,那就是set了呀。

3-3 SharePreferences内部类Editor实现EditorImpl分析

还记不记得set是在SharePreference接口的Editor接口中定义的,而SharePreference提供了edit()方法来获取Editor实例,我们先来看下这个edit()方法吧,例如以下:

    public Editor edit() {
        //握草!

这也和异步load用的一把锁 synchronized (this) { //堵塞等待。不解释吧,向上看。。

。 awaitLoadedLocked(); } //异步载入OK以后通过EditorImpl创建Editor实例 return new EditorImpl(); }

能够看见,SharePreference的edit()方法事实上就是堵塞等待返回一个Editor的实例(Editor的实现是EditorImpl)。那我们就顺藤摸瓜一把,来看下这个EditorImpl这个类,例如以下:

    public final class EditorImpl implements Editor {
        //创建一个mModified的key-value集合。用来在内存中暂存数据
        private final Map<String, Object> mModified = Maps.newHashMap();
        //一个是否清除preference的flag
        private boolean mClear = false;

        ......//省略相似的putXXX方法
        public Editor putBoolean(String key, boolean value) {
            //同步锁操作
            synchronized (this) {
                //将我们要存储的数据放入mModified集合中
                mModified.put(key, value);
                //返回当前对象实例,方便这样的模式的代码写法:putXXX().putXXX();
                return this;
            }
        }
        //不用过多解释。同步删除mModified中包括key的数据
        public Editor remove(String key) {
            synchronized (this) {
                mModified.put(key, this);
                return this;
            }
        }
        //不解释,要清楚全部数据则直接置位mClear标记
        public Editor clear() {
            synchronized (this) {
                mClear = true;
                return this;
            }
        }
        ......
    }

好了,到此你能够发现Editor的setXXX及clear操作仅仅仅仅是将相关数据暂存到内存中或者设置好标记为。也就是说调运了Editor的putXXX后事实上数据是没有存入SharePreference的。那么通过我们一開始的实例能够知道,要想将Editor的数据存入SharePreference文件须要调运Editor的commit或者apply方法来生效。

所以我们接下来先来看看Editor类经常使用的commit方法实现原理。例如以下:

public boolean commit() {
    //1.先通过commitToMemory方法提交到内存
    MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();
    //2.写文件操作
    SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(
            mcr, null /* sync write on this thread okay */);
    try {
        //堵塞等待写操作完毕。UI操作须要注意!

!所以假设不关心返回值能够考虑用apply替代,详细原因等会分析apply就明确了。 mcr.writtenToDiskLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { return false; } //3.通知数据发生变化了 notifyListeners(mcr); //4.返回写文件是否成功状态 return mcr.writeToDiskResult; }

我去,小小一个commit方法做了这么多操作。主要分为四个步骤。我们先来看下第一个步骤,通过commitToMemory方法提交到内存返回一个MemoryCommitResult对象。分析commitToMemory方法前先看下MemoryCommitResult这个类,详细例如以下:

// Return value from EditorImpl#commitToMemory()
//也是内部类。仅仅是为了组织数据结构而诞生,也就是EditorImpl.commitToMemory()的返回值
private static class MemoryCommitResult {
    public boolean changesMade;  // any keys different?

public List<String> keysModified; // may be null public Set<android.content.SharedPreferences.OnSharedPreferenceChangeListener> listeners; // may be null public Map<?, ?

> mapToWriteToDisk; public final CountDownLatch writtenToDiskLatch = new CountDownLatch(1); public volatile boolean writeToDiskResult = false; public void setDiskWriteResult(boolean result) { writeToDiskResult = result; writtenToDiskLatch.countDown(); } }

回过头如今来看commitToMemory方法,详细例如以下:

// Returns true if any changes were made
private MemoryCommitResult commitToMemory() {
    //啥也不说。先整一个实例化对象
    MemoryCommitResult mcr = new MemoryCommitResult();
    //和SharedPreferencesImpl共用一把锁
    synchronized (SharedPreferencesImpl.this) {
        // We optimistically don‘t make a deep copy until
        // a memory commit comes in when we‘re already
        // writing to disk.
        if (mDiskWritesInFlight > 0) {
            // We can‘t modify our mMap as a currently
            // in-flight write owns it.  Clone it before
            // modifying it.
            // noinspection unchecked
            //有多个未完毕的写操作时复制一份。可是我们不知道用来干啥???????
            mMap = new HashMap<String, Object>(mMap);
        }
        //构造数据结构,把通过SharedPreferencesImpl构造函数里异步载入的文件xml解析结果mMap赋值给要写到disk的Map
        mcr.mapToWriteToDisk = mMap;
        //添加一个未完毕的写opt
        mDiskWritesInFlight++;
    //推断有没有监听设置
        boolean hasListeners = mListeners.size() > 0;
        if (hasListeners) {
            //创建监听队列
            mcr.keysModified = new ArrayList<String>();
            mcr.listeners =
                    new HashSet<android.content.SharedPreferences.OnSharedPreferenceChangeListener>(mListeners.keySet());
        }
        //再加一把自己的锁
        synchronized (this) {
            //假设调运的是Editor的clear方法,则这里commit时这么处理
            if (mClear) {
                //假设从文件里载入出来的xml不为空
                if (!mMap.isEmpty()) {
                    //设置数据结构中数据变化标志为true
                    mcr.changesMade = true;
                    //清空内存中xml数据
                    mMap.clear();
                }
                //处理完毕,标记复位。程序继续运行,所以假设这次Editor中假设有写数据且还未commit,则运行完这次commit之后不会清掉本次写操作的数据,仅仅会clear曾经xml文件里的全部数据
                mClear = false;
            }
        //mModified是调运Editor的setXXX零时存储的map
            for (Map.Entry<String, Object> e : mModified.entrySet()) {
                String k = e.getKey();
                Object v = e.getValue();
                // "this" is the magic value for a removal mutation. In addition,
                // setting a value to "null" for a given key is specified to be
                // equivalent to calling remove on that key.
                //删除须要删除的key-value
                if (v == this || v == null) {
                    if (!mMap.containsKey(k)) {
                        continue;
                    }
                    mMap.remove(k);
                } else {
                    if (mMap.containsKey(k)) {
                        Object existingValue = mMap.get(k);
                        if (existingValue != null && existingValue.equals(v)) {
                            continue;
                        }
                    }
                    //把变化和新加的数据更新到SharePreferenceImpl的mMap中
                    mMap.put(k, v);
                }
            //设置数据结构变化标记
                mcr.changesMade = true;
                if (hasListeners) {
                    //设置监听
                    mcr.keysModified.add(k);
                }
            }
            //清空Editor中零时存储的数据
            mModified.clear();
        }
    }
    //返回又一次更新过mMap值封装的数据结构
    return mcr;
}   

到此我们Editor的commit方法的第一步已经完毕,根据写操作组织内存数据。返回组织后的数据结构。接下来我们继续回到commit方法看下第二步—-写到文件里,其核心是调运SharedPreferencesImpl类的enqueueDiskWrite方法实现。

详细例如以下:

//依照队列把内存数据写入磁盘,commit时postWriteRunnable为null,apply时不为null
private void enqueueDiskWrite(final MemoryCommitResult mcr,
                              final Runnable postWriteRunnable) {
    //创建一个writeToDiskRunnable的Runnable对象
    final Runnable writeToDiskRunnable = new Runnable() {
        public void run() {
            synchronized (mWritingToDiskLock) {
                //真正的写文件操作
                writeToFile(mcr);
            }
            synchronized (SharedPreferencesImpl.this) {
                //写完一个计数器-1
                mDiskWritesInFlight--;
            }
            if (postWriteRunnable != null) {
                //等会apply分析
                postWriteRunnable.run();
            }
        }
    };
    //推断是同步写还是异步
    final boolean isFromSyncCommit = (postWriteRunnable == null);

    // Typical #commit() path with fewer allocations, doing a write on
    // the current thread.
    //commit方式走这里
    if (isFromSyncCommit) {
        boolean wasEmpty = false;
        synchronized (SharedPreferencesImpl.this) {
            //假设当前仅仅有一个写操作
            wasEmpty = mDiskWritesInFlight == 1;
        }
        if (wasEmpty) {
            //一个写操作就直接在当前线程中写文件,不用另起线程
            writeToDiskRunnable.run();
            //写完文件就返回
            return;
        }
    }
    //假设是apply就在线程池中运行
    QueuedWork.singleThreadExecutor().execute(writeToDiskRunnable);
}

能够发现,commit从内存写文件是在当前调运线程中直接运行的。那我们再来看看这个写内存到磁盘方法中真正的写方法writeToFile,例如以下:

    // Note: must hold mWritingToDiskLock
    private void writeToFile(MemoryCommitResult mcr) {
        if (mFile.exists()) {
            if (!mcr.changesMade) {
                //假设文件存在且没有改变的数据则直接返回写OK
                mcr.setDiskWriteResult(true);
                return;
            }

            if (!mBackupFile.exists()) {
                //假设要写入的文件已经存在,并且备份文件不存在时就先把当前文件备份一份,由于假设本次写操作失败时数据可能已经乱了,所以下次实例化load数据时能够从备份文件里恢复
                if (!mFile.renameTo(mBackupFile)) {
                    Log.e(TAG, "Couldn‘t rename file " + mFile
                          + " to backup file " + mBackupFile);
                    //命名失败直接返回写失败了
                    mcr.setDiskWriteResult(false);
                    return;
                }
            } else {
                //备份文件存在就把源文件删掉,由于要写新的
                mFile.delete();
            }
        }

        try {
            //创建mFile文件
            FileOutputStream str = createFileOutputStream(mFile);
            if (str == null) {
                //创建失败直接返回写失败了
                mcr.setDiskWriteResult(false);
                return;
            }
            //把数据写入mFile文件
            XmlUtils.writeMapXml(mcr.mapToWriteToDisk, str);
            //彻底同步到磁盘文件里
            FileUtils.sync(str);
            str.close();
            //设置文件权限mode            
            ContextImpl.setFilePermissionsFromMode(mFile.getPath(), mMode, 0);
            //和刚開始实例化load时一样,更新文件时间戳和大小
            try {
                final StructStat stat = Os.stat(mFile.getPath());
                synchronized (this) {
                    mStatTimestamp = stat.st_mtime;
                    mStatSize = stat.st_size;
                }
            } catch (ErrnoException e) {
                // Do nothing
            }
            // Writing was successful, delete the backup file if there is one.
            //写成功了mFile那就把备份文件直接删掉,没用了。
            mBackupFile.delete();
            //设置写成功了,然后返回
            mcr.setDiskWriteResult(true);
            return;
        } catch (XmlPullParserException e) {
            Log.w(TAG, "writeToFile: Got exception:", e);
        } catch (IOException e) {
            Log.w(TAG, "writeToFile: Got exception:", e);
        }
        // Clean up an unsuccessfully written file
        if (mFile.exists()) {
            //上面假设出错了就删掉,由于写之前已经备份过数据了,下次load时load备份数据
            if (!mFile.delete()) {
                Log.e(TAG, "Couldn‘t clean up partially-written file " + mFile);
            }
        }
        //写失败了
        mcr.setDiskWriteResult(false);
    }

回过头能够发现。上面commit的第二步写磁盘操作事实上是做了相似数据库的事务操作机制的(备份文件)。

接着能够继续分析commit方法的第三四步。非常明显能够看出,第三步就是回调设置的监听方法,通知数据变化了。第四步就是返回commit写文件是否成功。

整体到这里你能够发现。一个经常使用的SharePreferences过程已经全然分析完毕。

接下来我们就再简单说说Editor的apply方法原理,先来看下Editor的apply方法。例如以下:

public void apply() {
    //有了上面commit分析,这个雷同,写数据到内存,返回数据结构
    final MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();
    final Runnable awaitCommit = new Runnable() {
        public void run() {
            try {
                //等待写文件结束
                mcr.writtenToDiskLatch.await();
            } catch (InterruptedException ignored) {
            }
        }
    };

    QueuedWork.add(awaitCommit);
    //一个收尾的Runnable
    Runnable postWriteRunnable = new Runnable() {
        public void run() {
            awaitCommit.run();
            QueuedWork.remove(awaitCommit);
        }
    };
    //这个上面commit已经分析过的,这里postWriteRunnable不为null,所以会在一个新的线程池调运postWriteRunnable的run方法
    SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr, postWriteRunnable);

    // Okay to notify the listeners before it‘s hit disk
    // because the listeners should always get the same
    // SharedPreferences instance back, which has the
    // changes reflected in memory.
    //通知变化
    notifyListeners(mcr);
}

看到了吧,事实上和commit相似。仅仅只是他是异步写的,没在当前线程运行写文件操作,还有就是他不像commit一样返回文件是否写成功状态。

3-4 SharePreferences源代码分析总结

题外趣事: 记得好像是去年有一次我用SharePreferences存储了几个boolean值。由于开发调试,当时我直接进入系统data文件夹下应用的xml存储文件夹,然后运行了删除操作;接着我没有重新启动应用,直接打断点调试。握草!奇迹的发现SharePreferences调运get时居然拿到了不是初始化的值。哈哈,事实上就是上面分析的,载入完后是一个静态的map。进程没挂之前一直用的内存数据。

通过上面的实例及源代码分析能够发现:

  • SharedPreferences在实例化时首先会从sdcard异步读文件,然后缓存在内存中。接下来的读操作都是内存缓存操作而不是文件操作。

  • 在SharedPreferences的Editor中假设用commit()方法提交数据,其过程是先把数据更新到内存。然后在当前线程中写文件操作,提交完毕返回提交状态。假设用的是apply()方法提交数据,首先也是写到内存,接着在一个新线程中异步写文件,然后没有返回值。

  • 由于上面分析了,在写操作commit时有三级锁操作。所以效率非常低,所以当我们一次有多个改动写操作时等都批量put完了再一次提交确认,这样能够提高效率。

能够发现,在简单数据行为状态存储中,Android的SharedPreferences是一个安全并且不错的选择。

【工匠若水 http://blog.csdn.net/yanbober 转载请注明出处。点我開始Android技术交流

4 SharePreferences进阶项目解决方式

事实上分析完源代码之后也就差点儿相同了。这里所谓的进阶项目解决方式仅仅是曲线救国的2B行为,仅仅是表明还有这么一种方案,至于项目中是否值得提倡那就要综合酌情考虑了。

4-1 SharePreferences存储复杂对象的解决案例

这个案例全然有些多余(由于看完这个样例你会发现还不如使用github上大神流行的ACache更爽呢。)。可是也比較有意思,所以还是拿出来说说。事实上网上实现的也非常多。

我们有时候可能会涉及到存储一个自己定义对象到SharedPreferences中,这个怎么实现呢?标准的SharedPreferences的Editor仅仅提供几个常见类型的put方法呀,事实上能够实现的,原理就是Base64转码为字符串存储,例如以下给出我的一个工具类。在项目中能够直接使用:

/**
 * @author 工匠若水
 * @version 1.0
 * http://blog.csdn.net/yanbober
 * 保存随意类型对象到SharedPreferences工具类
 */
public final class ObjectSharedPreferences {
    private Context mContext;
    private String mName;
    private int mMode;

    public ObjectSharedPreferences(Context context, String name) {
        this(context, name, Context.MODE_PRIVATE);
    }

    public ObjectSharedPreferences(Context context, String name, int mode) {
        this.mContext = context;
        this.mName = name;
        this.mMode = mode;
    }

    /**
     * 保存随意object对象到SharedPreferences
     * @param key
     * @param object
     */
    public void setObject(String key, Object object) {
        SharedPreferences preferences = mContext.getSharedPreferences(mName, mMode);

        ObjectOutputStream objOutputStream = null;
        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
        try {
            objOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream);
            objOutputStream.writeObject(object);
            String objectVal = new String(Base64.encode(outputStream.toByteArray(), Base64.DEFAULT));
            SharedPreferences.Editor editor = preferences.edit();
            editor.putString(key, objectVal);
            editor.commit();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (outputStream != null) {
                    outputStream.close();
                }
                if (objOutputStream != null) {
                    objOutputStream.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 从SharedPreferences获取随意object对象
     * @param key
     * @param clazz
     * @return
     */
    public <T> T getObject(String key, Class<T> clazz) {
        SharedPreferences preferences = this.mContext.getSharedPreferences(mName, mMode);
        if (preferences.contains(key)) {
            String objectVal = preferences.getString(key, null);
            byte[] buffer = Base64.decode(objectVal, Base64.DEFAULT);
            ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(buffer);
            ObjectInputStream objInputStream = null;
            try {
                objInputStream = new ObjectInputStream(inputStream);
                return (T) objInputStream.readObject();
            } catch (StreamCorruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    if (inputStream != null) {
                        inputStream.close();
                    }
                    if (objInputStream != null) {
                        objInputStream.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

好了,没啥解释的。根据需求自己决定吧,这仅仅是一种方案而已,其替代方案非常多。

4-2 SharePreferences跨进程訪问解决案例

Android系统有自己的一套安全机制。当应用程序在安装时系统会分配给他们一个唯一的userid。当该应用程序须要訪问文件等资源的时候必须要匹配userid。默认情况下安卓应用程序创建的各种文件(SharePreferences、数据库等)都是私有的(在/data/data/[APP PACKAGE NAME]/files),其它程序无法訪问。在3.0以后必须在创建文件时显示的指定了Context.MODE_WORLD_READABLE或者Context.MODE_WORLD_WRITEABLE才干被其它进程(应用)訪问。

这个案例也就相似于Android的ContentProvider。能够跨进程訪问,可是其原理是给权限然后多进程文件訪问而已。详细我们看例如以下一个案例,一个用来类比当服务端,一个用来类比当client,例如以下:

服务端:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private TextView mTextView;
    private EditText mEditText;
    private Button mButton;

    private SharedPreferences mPreferences;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.content);
        mEditText = (EditText) findViewById(R.id.input);
        mButton = (Button) findViewById(R.id.click);
        mButton.setOnClickListener(this);
        //操作当前APP本地的SharedPreferences文件local.xml
        mPreferences = getSharedPreferences("local", MODE_WORLD_READABLE | MODE_WORLD_WRITEABLE);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        mTextView.setText(mPreferences.getString("input", "default"));
        SharedPreferences.Editor editor = mPreferences.edit();
        editor.putString("input", mEditText.getText().toString());
        editor.commit();
    }
}

client:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private TextView mTextView;
    private EditText mEditText;
    private Button mButton;

    private SharedPreferences mPreferences;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.content);
        mEditText = (EditText) findViewById(R.id.input);
        mButton = (Button) findViewById(R.id.click);
        mButton.setOnClickListener(this);

        mPreferences = getRemotePreferences("com.local.localapp", "local");
    }

    //获取其它APP的SharedPreferences文件local.xml。特别注意MODE_MULTI_PROCESS的mode
    private SharedPreferences getRemotePreferences(String pkg, String file) {
        try {
            Context remote = createPackageContext(pkg, Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY);
            return remote.getSharedPreferences(file, MODE_WORLD_READABLE | MODE_WORLD_WRITEABLE | MODE_MULTI_PROCESS);
        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        mTextView.setText(mPreferences.getString("input", "default"));
        SharedPreferences.Editor editor = mPreferences.edit();
        editor.putString("input", mEditText.getText().toString());
        editor.commit();
    }
}

不解释,需求自己看情况吧,这就是一个经典的跨进程訪问SharedPreferences,主要原理就是设置flag然后获取其它App的Context。

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5 SharePreferences总结

到此整个SharePreferences的使用及原理和进阶开发案例都已经全面剖析完毕,相信你对Android的SharePreferences会有一个全新的自己的认识,不再会被网上那些争议的评论而左右。下一篇文章会继续探讨Android的SharePreferences拓展控件,即Preference控件家族的使用及源代码分析。

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技术分享

以上是关于Android应用Preference相关及源代码浅析(SharePreferences篇)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

关于Mac下的Android Studio无法显示类的相关文档和关联源代码的问题

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