SharedPreference引發(fā)ANR原理是什么

這篇文章主要介紹“SharedPreference引發(fā)ANR原理是什么”，在日常操作中，相信很多人在SharedPreference引發(fā)ANR原理是什么問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”SharedPreference引發(fā)ANR原理是什么”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

正文

日常開(kāi)發(fā)中，使用過(guò)SharedPreference的同學(xué)，肯定在監(jiān)控平臺(tái)上看到過(guò)和SharedPreference相關(guān)的ANR，而且量應(yīng)該不小。如果使用比較多或者經(jīng)常用sp存一些大數(shù)據(jù)，如json等，相關(guān)的ANR經(jīng)常能排到前10。下面就從源碼的角度來(lái)看看，為什么SharedPreference容易產(chǎn)生ANR。

SharedPreference的用法，相信做過(guò)Android開(kāi)發(fā)的同學(xué)都會(huì)，所以這里就只簡(jiǎn)單介紹一下，不詳細(xì)介紹了。

// 初始化一個(gè)sp
SharedPreferences sharedPreferences = context.getSharedPreferences("name_sp", MODE_PRIVATE);
// 修改key的值，有兩種方法：commit和apply
sharedPreferences.edit().putBoolean("key_test", true).commit();
sharedPreferences.edit().putBoolean("key_test", true).apply();
// 讀取一個(gè)key
sharedPreferences.getBoolean("key_test", false);

SharedPreference問(wèn)題

SharedPreference的相關(guān)方法，除了commit外，一般的開(kāi)發(fā)同學(xué)都會(huì)直接在主線程調(diào)用，認(rèn)為這樣不耗時(shí)。但其實(shí)，SharedPreference的很多方法都是耗時(shí)的，直接在主線程調(diào)很可能會(huì)引起ANR的問(wèn)題。另外，雖然apply方法的調(diào)用不耗時(shí)，但是會(huì)引起生命周期相關(guān)的ANR問(wèn)題。

下面就來(lái)從源碼的角度，看一下可能引起ANR的問(wèn)題所在。

getSharedPreference(String name, int mode)

    @Override
    public SharedPreferences getSharedPreferences(String name, int mode) {
        File file;
        //  與sp相關(guān)的操作，都使用ContextImpl的類(lèi)鎖
        synchronized (ContextImpl.class) {
            if (mSharedPrefsPaths == null) {
                mSharedPrefsPaths = new ArrayMap<>();
            }
            // mSharedPrefsPaths是內(nèi)存緩存的文件路徑
            file = mSharedPrefsPaths.get(name);
            if (file == null) {
                // 此處獲取SharedPreferences的文件路徑，可能存在耗時(shí)
                file = getSharedPreferencesPath(name);
                mSharedPrefsPaths.put(name, file);
            }
        }
        return getSharedPreferences(file, mode);
    }

下面看下獲取文件路徑的方法：getSharedPreferencesPath()，這個(gè)方法可能存在耗時(shí)。

    public File getSharedPreferencesPath(String name) {
        // 創(chuàng)建一個(gè)sp的存儲(chǔ)文件
        return makeFilename(getPreferencesDir(), name + ".xml");
    }

調(diào)用getPreferencesDir()獲取sharedPrefs的根路徑

    private File getPreferencesDir() {
        // 所有和文件有關(guān)的操作，都會(huì)使用mSync鎖，可能出現(xiàn)與其他線程搶鎖的耗時(shí)
        synchronized (mSync) {
            if (mPreferencesDir == null) {
                mPreferencesDir = new File(getDataDir(), "shared_prefs");
            }
            // 這個(gè)方法，如果目錄不存在，會(huì)創(chuàng)建目錄，可能存在耗時(shí)
            return ensurePrivateDirExists(mPreferencesDir);
        }
    }

ensurePrivateDirExists()：確保文件目錄存在

    private static File ensurePrivateDirExists(File file, int mode, int gid, String xattr) {
        if (!file.exists()) {
            final String path = file.getAbsolutePath();
            try {
                // 創(chuàng)建文件夾，會(huì)耗時(shí)
                Os.mkdir(path, mode);
                Os.chmod(path, mode);
            } catch (ErrnoException e) {
            }
        return file;
    }

再來(lái)看看getSharedPreferences生成SharedPreferenceImpl對(duì)象的流程。

    public SharedPreferences getSharedPreferences(File file, int mode) {
        SharedPreferencesImpl sp;
        synchronized (ContextImpl.class) {
            // 獲取cache，先從cache中獲取SharedPreferenceImpl
            final ArrayMap<File, SharedPreferencesImpl> cache = getSharedPreferencesCacheLocked();
            sp = cache.get(file);
            if (sp == null) {
                // 如果沒(méi)有cache，則創(chuàng)建一個(gè)SharedPreferencesImpl，此處可能存在耗時(shí)
                sp = new SharedPreferencesImpl(file, mode);
                cache.put(file, sp);
                return sp;
            }
        }
        return sp;
    }

先來(lái)看下cache的原理

    private ArrayMap<File, SharedPreferencesImpl> getSharedPreferencesCacheLocked() {
        // sSharedPrefsCache是一個(gè)靜態(tài)變量，全局有效
        if (sSharedPrefsCache == null) {
            sSharedPrefsCache = new ArrayMap<>();
        }
        // key:包名，value: ArrayMap<File, SharedPreferencesImpl> 
        final String packageName = getPackageName();
        ArrayMap<File, SharedPreferencesImpl> packagePrefs = sSharedPrefsCache.get(packageName);
        if (packagePrefs == null) {
            packagePrefs = new ArrayMap<>();
            sSharedPrefsCache.put(packageName, packagePrefs);
        }
        return packagePrefs;
    }

再來(lái)看看SharedPreferenceImpl的構(gòu)造方法，看看SharedPreference是怎么初始化的。

    SharedPreferencesImpl(File file, int mode) {
        mFile = file;
        mBackupFile = makeBackupFile(file);
        // 設(shè)置是否load到內(nèi)存的標(biāo)志位為false
        mLoaded = false;
        startLoadFromDisk();
    }

startLoadFromDisk()：開(kāi)啟一個(gè)子線程，將sp中的內(nèi)容讀取到內(nèi)存中

    private void startLoadFromDisk() {
        // 改mLoaded標(biāo)志位時(shí)，需要獲取mLock鎖
        synchronized (mLock) {
           // load之前先設(shè)置mLoaded標(biāo)志位為false
            mLoaded = false;
        }
        // 開(kāi)啟一個(gè)線程，從文件中將sp中的內(nèi)容讀取到內(nèi)存中
        new Thread("SharedPreferencesImpl-load") {
            public void run() {
                // 在子線程load
                loadFromDisk();
            }
        }.start();
    }

loadFromDisk：真正讀取文件的地方

   private void loadFromDisk() {
        synchronized (mLock) {
            // 如果已經(jīng)load過(guò)了，直接return，不需要再重新load
            if (mLoaded) {
                return;
            }
            stat = Os.stat(mFile.getPath());
            if (mFile.canRead()) {
                BufferedInputStream str = null;
                try {
                    str = new BufferedInputStream(
                            new FileInputStream(mFile), 16 * 1024);
                    // 讀取xml的內(nèi)容到map中
                    map = (Map<String, Object>) XmlUtils.readMapXml(str);
                } catch (Exception e) {
                    Log.w(TAG, "Cannot read " + mFile.getAbsolutePath(), e);
                } finally {
                    IoUtils.closeQuietly(str);
                }
            }
        synchronized (mLock) {
            // 設(shè)置mLoaded標(biāo)志位為true，表示已經(jīng)load完，通知所有在等待的線程
            mLoaded = true;
            mLock.notifyAll();
        }
    }

總結(jié)：經(jīng)過(guò)上面的分析，getSharedPreferences主要的卡頓點(diǎn)在于，獲取PreferencesDir的時(shí)候，可能存在目錄尚未創(chuàng)建的情況。如果這個(gè)時(shí)候調(diào)用了創(chuàng)建目錄的方法，就會(huì)非常耗時(shí)。

getBoolean(String key, boolean defValue)

這個(gè)方法和所有獲取key的方法一樣，都可能存在耗時(shí)。

從SharedPreferencesImpl的構(gòu)造方法，我們知道會(huì)開(kāi)啟一個(gè)新的線程，將內(nèi)容從文件中讀取到緩存的map里，這個(gè)步驟我們叫l(wèi)oad。

    public boolean getBoolean(String key, boolean defValue) {
        synchronized (mLock) {
            // 需要等待，直到load成功
            awaitLoadedLocked();
            // 從緩存中取value
            Boolean v = (Boolean)mMap.get(key);
            return v != null ? v : defValue;
        }
    }

主要耗時(shí)的方法，在awaitLoadedLocked里。

    private void awaitLoadedLocked() {
       // 只有當(dāng)mLoaded為true時(shí)，才能跳出死循環(huán)
        while (!mLoaded) {
            try {
                // 調(diào)用wait后，會(huì)釋放mLock鎖，并且進(jìn)入等待池，等待load完之后的喚醒
                mLock.wait();
            } catch (InterruptedException unused) {
            }
        }
    }

這個(gè)方法，調(diào)用了mLock.wait()，釋放了mLock的對(duì)象鎖，并且進(jìn)入等待池，直到load完被喚醒。

總結(jié)：所以，getBoolean等獲取key的方法，會(huì)等待，直到sp的內(nèi)容從文件中copy到緩存map里。很可能存在耗時(shí)。

commit()

commit()方法，會(huì)進(jìn)行同步寫(xiě)，一定存在耗時(shí)，不能直接在主線程調(diào)用。

        public boolean commit() {
            // 開(kāi)始排隊(duì)寫(xiě)
            SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(
                mcr, null /* sync write on this thread okay */);
            try {
                // 等待同步寫(xiě)的結(jié)果
                mcr.writtenToDiskLatch.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                return false;
            } finally {
            }
            notifyListeners(mcr);
            return mcr.writeToDiskResult;
        }

apply()

大家都知道apply方法是異步寫(xiě)，但是也可能造成ANR的問(wèn)題。下面我們來(lái)看apply方法的源碼。

        public void apply() {
            // 先將更新寫(xiě)入內(nèi)存緩存
            final MemoryCommitResult mcr = commitToMemory();
            // 創(chuàng)建一個(gè)awaitCommit的runnable，加入到QueuedWork中
            final Runnable awaitCommit = new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        try {
                            // 等待寫(xiě)入完成
                            mcr.writtenToDiskLatch.await();
                        } catch (InterruptedException ignored) {
                        }
                    }
                };
            // 將awaitCommit加入到QueuedWork中
            QueuedWork.addFinisher(awaitCommit);
            Runnable postWriteRunnable = new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        awaitCommit.run();
                        QueuedWork.removeFinisher(awaitCommit);
                    }
                };
            // 真正執(zhí)行sp持久化操作，異步執(zhí)行
            SharedPreferencesImpl.this.enqueueDiskWrite(mcr, postWriteRunnable);
            // 雖然還沒(méi)寫(xiě)入文件，但是內(nèi)存緩存已經(jīng)更新了，而listener通常都持有相同的sharedPreference對(duì)象，所以可以使用內(nèi)存緩存中的數(shù)據(jù)
            notifyListeners(mcr);
        }

可以看到這里確實(shí)是在子線程進(jìn)行的寫(xiě)入操作，但是為什么說(shuō)apply也會(huì)引起ANR呢？

因?yàn)樵?code>Activity和Service的一些生命周期方法里，都會(huì)調(diào)用QueuedWork.waitToFinish()方法，這個(gè)方法會(huì)等待所有子線程寫(xiě)入完成，才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。主線程等子線程，很容易產(chǎn)生ANR問(wèn)題。

public static void waitToFinish() {
       Runnable toFinish;
       //等待所有的任務(wù)執(zhí)行完成
       while ((toFinish = sPendingWorkFinishers.poll()) != null) {
           toFinish.run();
       }
   }

Android 8.0 在這里做了一些優(yōu)化，但還是需要等寫(xiě)入完成，無(wú)法完成解決ANR的問(wèn)題。

到此，關(guān)于“SharedPreference引發(fā)ANR原理是什么”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！