安卓开发中数据存储

安卓数据存储方式详解

SharedPreferences（轻量级键值存储）

• 核心功能：以键值对形式存储少量配置数据（如用户设置、登录状态）

• 存储位置：/data/data/<包名>/shared_prefs/

• API 操作：

  // 获取编辑器
  SharedPreferences prefs = getSharedPreferences("config", MODE_PRIVATE);
  SharedPreferences.Editor editor = prefs.edit();
  // 存数据
  editor.putString("username", "John");
  editor.putInt("age", 25);
  editor.apply(); // 异步提交
  // 取数据
  String name = prefs.getString("username", "default");

• 适用场景：

  • 用户偏好设置（如主题模式、语言）
  • 临时状态保存（如是否首次启动）

• 局限性：

  • 仅支持基本数据类型（String/int/float/boolean）
  • 不适合存储大量或复杂结构数据

文件存储（原始文件操作）

• 存储路径：
  | 存储类型 | 路径示例 | 权限说明 |
  |—————-|———————————|————————-|
  | 内部存储 | /data/data/包名/files/ | 默认私有，无需声明权限 |
  | 外部存储 | /storage/emulated/0/Download/ | 需WRITE_EXTERNAL_STORAGE |

• 操作示例：

  // 写文件
  try (FileOutputStream fos = openFileOutput("data.txt", Context.MODE_PRIVATE)) {
      fos.write("Hello World".getBytes());
  }
  // 读文件
  try (FileInputStream fis = openFileInput("data.txt")) {
      byte[] buffer = new byte[fis.available()];
      fis.read(buffer);
      String content = new String(buffer);
  }

• 适用场景：

  • 离线缓存文件（如图片、配置文件）
  • 日志记录（需注意文件大小控制）

• 注意事项：

  • Android 10+ 外部存储需处理分区存储（Scoped Storage）
  • 大文件建议使用流式读写避免内存溢出

SQLite 数据库（关系型存储）

• 核心组件：
  • SQLiteOpenHelper：版本管理与数据库创建
  • ContentValues：参数化插入数据
  • SQLiteDatabase：增删改查操作
• 操作流程：
  1. 继承SQLiteOpenHelper实现数据库创建与升级
  2. 通过getWritableDatabase()获取可写实例
  3. 使用execSQL()执行原始SQL或insert()等方法操作
• 典型应用场景：
  • 本地数据持久化（如笔记应用）
  • 复杂查询需求（多表关联、事务处理）
• 性能优化：
  • 使用rawQuery()预编译语句
  • 添加索引提升查询速度
  • 合理使用事务批量操作

ContentProvider（跨应用数据共享）

• 核心特性：
  • 标准URI接口（如content://contacts/people）
  • 支持CRUD操作的统一接口
  • 可配置权限控制（读写权限分离）
• 实现步骤：
  1. 在Manifest声明<provider>
  2. 实现ContentProvider子类重写query/insert/update/delete
  3. 客户端通过ContentResolver调用（如resolver.query(uri,...)）
• 典型用途：
  • 系统级数据共享（如通讯录、媒体库）
  • 第三方应用间数据交换
• 现代替代方案：
  • Jetpack DataStore（偏好设置存储）
  • Room持久化库（简化SQLite操作）

Room持久化库（SQLite封装）

• 核心优势：

  • 编译时验证SQL正确性
  • 自动生成Dao接口实现
  • 支持LiveData观察数据变化

• 关键组件：
| 组件类型 | 作用 | 示例代码 |
|---------------|------------------------------|--------------------------|
| @Entity | 定义数据库表结构 | @PrimaryKey(autoGenerate=true) |
| @Dao | 数据访问接口 | @Insert void addUser(User) |
| @Database | 配置数据库信息 | exportSchema=false |

• 使用示例：

  // 定义实体
  @Entity
  public class User {
      @PrimaryKey(autoGenerate = true)
      public int id;
      public String name;
  }
  // 定义Dao
  @Dao
  public interface UserDao {
      @Insert
      void insert(User user);
      @Query("SELECT  FROM User")
      LiveData<List<User>> getAllUsers();
  }
  // 构建数据库
  @Database(entities = {User.class}, version = 1)
  public abstract class AppDatabase extends RoomDatabase {
      public abstract UserDao userDao();
  }

• 最佳实践：

  • 使用RxJava/Coroutines处理异步操作
  • 结合Paging库实现分页加载
  • 通过TypeConverters支持复杂数据类型

网络存储（云端同步）

• 常见方案：
  • Firebase Realtime Database（实时同步）
  • Room + WorkManager（离线同步）
  • Retrofit + Web API（RESTful接口）
• 同步策略：
  • 本地缓存优先策略（先读本地再同步）
  • 冲突解决机制（时间戳/版本号）
  • 数据加密传输（HTTPS + SSL）
• 典型场景：
  • 社交应用消息同步
  • 电商应用订单状态更新
  • 配置信息云端下发

数据存储方式对比表

相关问题与解答

Q1：如何选择合适的数据存储方式？

• 考虑因素：
  • 数据复杂度：简单键值用SP，结构化数据用Room/SQLite
  • 访问频率：高频读写建议使用内存缓存+持久化
  • 共享需求：跨进程/应用共享必须用ContentProvider
• 决策流程：

  graph TD
    A[数据类型] -->|简单键值| B[SharedPreferences]
    A -->|结构化| C[判断共享需求]
    C -->|是| D[ContentProvider]
    C -->|否| E[选择操作便捷性]
    E -->|需要UI联动| F[Room+LiveData]
    E -->|纯数据存储| G[SQLite]

Q2：如何优化数据库查询性能？

• 优化策略：
  • 索引优化：为频繁查询字段创建索引（如@Index(value = "name")）
  • 预编译语句：使用SQLiteStatement代替execSQL()
  • 分页加载：结合LIMIT和游标分页（如SELECT FROM table LIMIT ? OFFSET ?）
• 性能对比：
| 优化手段 | 查询耗时（ms） | 内存占用（KB） |
|--------------------|----------------|---------------|
| 原始游标遍历 | 150 | 80 |
| 预编译语句 | 90 | 60 |
| 索引+分页 | 30 | 45