SharedPreference对象存储实践与优化指南

一、SharedPreference基础特性

SharedPreference作为Android平台轻量级存储方案，采用XML文件格式存储键值对数据，默认存储路径为/data/data/<package_name>/shared_prefs/。其核心优势在于：

1. 线程安全：通过Editor的commit()/apply()方法保证原子性操作
2. 简单易用：提供getXXX()/putXXX()基础数据类型存取接口
3. 内存缓存：首次加载后会将所有数据缓存在内存中

典型基础使用示例：

// 获取SharedPreferences实例
SharedPreferences sp = getSharedPreferences("user_data", MODE_PRIVATE);
// 写入数据
sp.edit().putString("username", "john_doe").apply();
// 读取数据
String username = sp.getString("username", "default");

二、对象存储实现方案

2.1 序列化技术选型

实现对象存储需要解决对象序列化问题，主流方案对比：

方案	优点	缺点
GSON	无需实现Serializable	反射性能损耗
Serializable	原生支持	序列化效率低
Parcelable	Android专用高效	实现复杂度高
Kotlinx.serialization	类型安全	需要额外依赖

推荐组合方案：

// 使用GSON进行对象转换
data class User(val id: Int, val name: String)
fun saveUser(context: Context, user: User) {
    val json = Gson().toJson(user)
    getSharedPreferences(context).edit()
        .putString("user_key", json)
        .apply()
}
fun getUser(context: Context): User? {
    val json = getSharedPreferences(context).getString("user_key", null)
    return Gson().fromJson(json, User::class.java)
}

2.2 大对象处理策略

当对象体积超过1MB时，应考虑：

1. 数据分片存储：将对象拆分为多个key-value对
2. 压缩处理：使用GZIP压缩JSON字符串
3. 转用文件存储：对于超过100KB的数据建议改用内部存储

压缩示例代码：

public static String compress(String str) throws IOException {
    ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
    GZIPOutputStream gzip = new GZIPOutputStream(os);
    gzip.write(str.getBytes());
    gzip.close();
    return Base64.encodeToString(os.toByteArray(), Base64.DEFAULT);
}

三、性能优化实践

3.1 读写优化

1. 批量操作：单次提交多个修改

   SharedPreferences.Editor editor = sp.edit();
   editor.putString("key1", "value1");
   editor.putInt("key2", 123);
   editor.apply();  // 优于多次调用apply()

2. 异步写入：apply()比commit()更适合UI线程

3. 延迟加载：初始化时不自动加载所有preference

3.2 内存优化

1. 避免存储大型集合对象
2. 定期调用getAll().clear()清理无用数据
3. 使用edit().remove("key").apply()及时删除废弃数据

四、安全增强方案

1. 加密存储：

   fun encrypt(value: String): String {
       return AES256Util.encrypt(key, value)
   }
   sp.edit().putString("secret", encrypt(rawData)).apply()

2. 访问控制：

   • 使用MODE_PRIVATE防止其他应用访问
   • 敏感数据建议使用Android Keystore

3. 数据校验：

   // 添加HMAC校验
   String data = sp.getString("data", "");
   String signature = sp.getString("sig", "");
   if(!HmacUtil.verify(data, signature)) {
       throw new SecurityException("Data tampered!");
   }

五、最佳实践建议

1. 版本兼容处理：

   • API 23+注意运行时权限
   • 多进程场景使用MODE_MULTI_PROCESS

2. 调试工具：

   # 查看SharedPreference文件
   adb shell "run-as package.name cat /data/data/package.name/shared_prefs/file.xml"

3. 替代方案评估：

   • 复杂数据考虑Room数据库
   • 高频更新数据建议MMKV

六、常见问题解决

Q1: 出现ConcurrentModificationException怎么办？
A: 使用getAll()时创建新HashMap：

Map<String, ?> safeCopy = new HashMap<>(sp.getAll());

Q2: 数据写入后立即读取为空？
A: apply()是异步的，需要同步时使用commit()

Q3: 如何迁移到其他存储方案？

fun migrateToRoom(prefs: SharedPreferences, db: AppDatabase) {
    val userJson = prefs.getString("user", null)
    userJson?.let {
        db.userDao().insert(Gson().fromJson(it, User::class.java))
    }
}

通过合理运用上述技术方案，SharedPreference完全可以满足中小型对象的存储需求，在保证性能的同时兼顾开发效率。对于更复杂的场景，建议结合具体需求选择混合存储策略。