Android 存储优化系列专题
SharedPreferences 系列
《Android 之不要滥用 SharedPreferences》
《Android 之不要滥用 SharedPreferences（2）— 数据丢失》
ContentProvider 系列（待更）
《Android 存储选项之 ContentProvider 启动过程源码分析》
《Android 存储选项之 ContentProvider 深入分析》
对象序列化系列
《Android 对象序列化之你不知道的 Serializable》
《Android 对象序列化之 Parcelable 取代 Serializable ?》
数据序列化系列（待更）
《Android 数据序列化之 JSON》
《Android 数据序列化之 Protocol Buffer 使用》
《Android 数据序列化之 Protocol Buffer 源码分析》
SQLite 存储系列
《Android 存储选项之 SQLiteDatabase 创建过程源码分析》
《Android 存储选项之 SQLiteDatabase 源码分析》
《数据库连接池 SQLiteConnectionPool 源码分析》
前言
本文不是与大家一起探讨SharedPreferences的基本使用，而是结合源码的角度揭秘对SharedPreference使用不当引发的严重后果以及该如何正确使用。
SharedPreferences是Android平台上一个轻量级的存储辅助类，用来保存应用的一些常用配置，它提供了string，set，int，long，float，boolean六种数据类型。最终数据是以xml形式进行存储。在应用中通常做一些简单数据的持久化缓存。SharedPreferences作为一个轻量级存储，所以就限制了它的使用场景，如果对它使用不当将会带来严重的后果。
一、从源码的角度出发
1、SharedPreferences的创建过程
后面统一简称：Sp
通过Context的getSharedPreferences方法得到Sp对象。
这里实际调用了ContextImpl的getSharedPreferences()。
从源码可以看到：首先在sSharedPrefs中获取Sp对象，那这个sSharedPrefs是个什么东西？
sSharedPrefs实际是个Map对象，并且被声明为static final，这就意味着我们整个应用中只存在一个sSharedPrefs对象。如果第一次创建Sp对象此时肯定是获取到的是null，紧接着进入第一个if语句getSharedPrefsFile(name)，参数想必大家都猜的到：就是我们创建Sp时传的的name，其实通过名字也可以看得出根据传递name创建一个File：
创建name.xml文件。
跟踪到这里储存文件的创建我们就找到了。
紧接着new SharedPreferencesImpl()，看下SharedPreferencesImpl的构造方法：
实际上SharedPreferences只是个接口，而真正的实现是SharedPreferencesImpl，我们后续的get，put操作实际也是通过SharedPreferencesImpl对象完成的。
构造方法最后一行：startLoadFromDisk()：
从这里可以看出首先将mLoaded变量赋值为false，起到一个状态的变化作用，在后续我们会说到这个mLoaded变量很重要（其实主要多线程等待），然后开启一个线程loadFromDiskLocked()：
代码稍微有点长，但是并不复杂。94行 - 105行都是做一些相关的检查。紧接着向下创建BufferedInputStream对象，将mFile作为参数，mFile还记得吗？它就是根据我们传递的name创建的文件。然后通过XmlUtils.readMapXml()将文件内容写入到map中并返回。在123行将mLoaded设置为true，代表已经将文件里的加载完成，存储在一个map中并且将其赋值给成员变量mMap：
说道这想必大家已经明白：我们在Sp储存的数据会在本地生成一个.xml文件外，还会将该文件的数据缓存在一个map对象中。如果是第一次创建显然BufferedInputStream不会读取到任何数据，此时XmlUtils.readMapXml()解析返回自然为null，然后mMap = new HashMap（）；
然后再回到ContextImpl的getSharedPreferences方法最后：
如果Sp已经存在了，会判断mode否等于Context.MODE_MULTI_PROCESS，然后如果API小于11：
没错Context.MODE_MULTI_PROCESS仅仅是重新加载一遍数据到内存mMap，所以指望SharedPreferences实现跨进程通信可以死心了。
说到这，SharedPreference的创建过程就算是讲完了：getSharedPreferences实际返回SharedPrefenercesImpl对象，首先在sSharedPrefs容器中查找，如果未找到则创建Sp的对象并添加到sSharedPrefs。
2、put数据
通过上面的分析getSharedPreferences实际创建的是SharedPreferencesImpl对象。
此时edit自然是调用的SharedPreferencesImpl的方法：
还记得我们之前提到的mLoaded变量吗：当我们第一次创建SharedPreferences时候，会将该变量置为false，然后开启线程将文件中的数据完成读取进map之后再将其置为true，读取文件的内容到map是在工作线程，此时edit方法是在主线程，如果此时工作线程读取时间过久，那edit方法将长时间处于等待状态。一旦超过5秒就会发生ANR危险。
调用SharedPreferencesImpl的edit方法返回的是EditorImpl对象：
我们一些列的put操作，还有clear，remove，apply，commit都是在EditorImpl对象中：
从源码可以得知，我们一些列的put和remove之后是将数据添加进入mModifiled中，mModifiled是一个Map对象，其实从名字也可以看出代表为暂存的。clear仅修改mClear状态。执行操作之后必须要执行commit：
这里需要注意的是：我们每次edit都会创建一个新的EditorImpl对象。接着跟踪commit操作：
commitToMemory()：
接下面：
代码篇幅有些长，我们只关注重点部分：for循环这里，上面我们提到一系列的put和remove操作都添加进入mModified中，也就是mModified保留着我们当前的改变，通过遍历该容器，与mMap数据做一个比较，比如相同key但是value发生了变化此时修改mMap中的数据。然后mMap就是最后一次commit的数据。最后清空mModified容器。
方法的最后返回MemoryCommitResult，其实从名字也可以看出它的作用：标记本次提交的状态是否发生改变并将结果返回。
此时又回到commit方法：
调用enqueueDiskWirte：
首先writeToDiskRunnable对象，在该对象的方法中执行写入文件操作（就是将最后一次提交之后mMap的数据写回到文件）。
接着向下：
由于commit方法的第二个参数Runnable传递null，故此时siFromSyncCommit为true，可以看到执行writeToDiskRunnable.run，直接在当前线程（UI线程）执行写入文件操作。此时return。
我们在修改数据之后除了选择commit提交之外，还可以使用apply进行提交：首先writeToDiskRunnable对象，在该对象的方法中执行写入文件操作（就是将最后一次提交之后mMap的数据写回到文件）。
使用apply进行提交：
此时siFromSyncCommit等于false，此时会执行enqueueDiskWrite方法的：
QueuedWork是一个线程池，而且只有一个核心线程，提交的任务到会加入到一个等待队列中按照顺序执行。
那么commit发生在UI线程而apply发生在工作线程。如果保证不阻塞UI线程我们使用apply来提交修改是否就绝对安全了呢？这里先告诉大家答案：绝对不是！！！！，后面会给大家继续分析。
接下来我们先来看下get操作。
3、get数据
我们看get操作做了哪些：
也就是SharedPreferencesImpl的get操作：
其实通过上面的分析我们已经得到答案：通过SharedPreferenceImpl存储的数据都会在内存中保留一份mMap，这里也是直接在mMap中读取数据即可。
这里要着重说下awaitLoadedLocked方法，之前我们也提到过该方法主要是检查mLoaded变量状态：当我们第一次创建Sp对象时，它会开启一个工作线程将指定的文件中内容加载到mMap中，当加载完成改变mLoaed变量状态；否则awaitLoadedLocked方法会一直等待下去。这里涉及到一个优化点我们后续给大家总结。
二、apply一定安全吗？
上面我们提到过确认提交数据除了commit还可以apply，apply使写入文件操作发生在工作线程中，这样防止IO操作阻塞UI线程；这样真的就绝对安全吗？答案不是的。
我们要去跟踪另外一部分源码：
首先Android四大组件的创建以及生命周期调用都是进程间通信完成的，到我们自己的进程中完成调度过渡任务的是ActivityThread，ActivityThread是我们应用进程的入口。来看下Actvity的onStop回调过程：
ActivityThread.java：
你没有看错又要等待，等待什么呢？
还记得我们确认提交数据使用apply操作将写入文件操作添加进线程池队列中吗？sPendingWorkFinishers就是SharedPreferencesImpl的enqueueDiskWirte方法的最后一行，当我们使用apply时就会执行如下添加到线程池中任务队列：
QueuedWork.java：
假设我们apply非常多的任务。该线程池队列是串行执行，当我们关闭Activity时：会检查sPendingWorkFinishers队列中任务是否已经全部执行完成，否则一直等到全部执行完成。如果此时等待超过5s
由此得知 apply 也不是绝对安全的，试想当你 apply 提交较多的任务并且都是大型 key 或 value 时。
三、结论
当我们首次创建 SharedPreferences 对象时，会根据文件名将文件下内容一次性加载到 mMap（SharedPreferencesImpl 成员） 容器中，每当我们 edit 都会创建一个新的 EditorImpl 对象，当修改或者添加数据时会将数据添加到 mModifiled （EditorImpl 成员）容器中，然后 commit 或 apply 操作比较 mMap 与 mModifiled 数据修正 mMap 中最后一次提交数据，然后写入到文件中。而 get 直接从 mMap 中读取。试想如果此时你存储了一些大型 key 或 value 它们会一直存储在内存中得不到释放。
四、正确使用的建议
1、不要存放大的 key 和 value 在 SharedPreferences 中，否则会一直存储在内存中得不到释放，内存使用过高会频发引发GC，导致界面丢帧甚至ANR。
2、不相关的配置选项最好不要放在一起，单个文件越大读取速度则越慢。
3、读取频繁的 key 和不频繁的 key 尽量不要放在一起（如果整个文件本身就较小则忽略，为了这点性能添加维护得不偿失）。
4、不要每次都edit，因为每次都会创建一个新的EditorImpl对象，最好是批量处理统一提交。
否则 edit().commit 每次创建一个新的 EditorImpl 对象并且进行一次 I/O 操作，严重影响性能。
5、commit 发生在 UI 线程中，apply 发生在工作线程中，对于数据的提交最好是批量操作统一提交。虽然apply 发生在工作线程（不会因为IO阻塞UI线程）但是如果添加任务较多也有可能带来其他严重后果（参照ActivityThread源码中handleStopActivity方法实现）。
6、尽量不要存放 JSON 和 HTML，这种可以直接文件缓存。
7、不要指望这货能够跨进程通信 Context.PROCESS 。详情参考另外一篇《Android 之不要滥用 SharedPreferences（2）— 数据丢失》
8、最好提前初始化 SharedPreferences，避免 SharedPreferences 第一次创建时读取文件线程未结束而出现等待情况。
最后该篇文章是基于较早的 Android API Level 16 源码分析，如果想要了解最新（Level 28）请参考最新一篇文章的分析。
推荐阅读
Android 之不要滥用 SharedPreferences（2）— 数据丢失
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