字节二面:IO优化是怎么做的?使用 SharedPreferences为什么这么卡?mmkv原理是什么?

字节跳动:IO优化是怎么做的,使用 SharedPreferences为什么这么卡,mmkv原理是什么 我们很愉快地提供了 Ashmem MMKV 的功能。不像 iOS 提供了硬件层级的加密机制,在 Android 环境里,数据加密是非常必须的。MMKV 使用了 AES CFB-128 算法来加密/解密。我们选择 CFB 而不是常见的 CBC 算法,主要是因为 MMKV 使用 append-only 实现插入/更新操作,流式加密算法更加合适。 阅读详情

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面试官: IO优化是怎么做的,使用 SharedPreferences为什么这么卡,mmkv原理是什么

心理分析:IO优化一直是每个企业必选项,每次闻到都很头疼,面试官想问有没有相关经验,如果有的话,只有两种答案sqlitedatabse, SharedPreferences。 这两个很常见,肯定不是面试官想问的。 那只有一种答案了,对,就是最新的mmkv框架

接下来,会问你他的原理 你是怎么看。 它的优缺点。为什么比其他的好。从原理层来解析。这才是最难的。

这篇文章 从原理层说明他们的区别

1.1 MMKV的概念

mkkv是基于 mmap 的高性能通用 key-value 组件,底层序列化/反序列化使用 protobuf 实现,性能高,稳定性强。

  1. MMKV 是基于 mmap 内存映射的移动端通用 key-value 组件,底层序列化/反序列化使用 protobuf 实现,性能高,稳定性强。
  2. 从 2015 年中至今,在Android 微信上使用已有近 3 年,其性能和稳定性经过了时间的验证。在腾讯内部开源半年之后,得到公司内部团队的广泛应用和一致好评。
  3. 通过 mmap 内存映射文件,提供一段可供随时写入的内存块,App 只管往里面写数据,
    由操作系统负责将内存回写到文件,不必担心 crash 导致数据丢失。
  4. XML、JSON 更注重数据结构化,关注人类可读性和语义表达能力。 ProtoBuf 更注重数据序列化,关注效率、空间、速度,人类可读性差,语义表达能力不足(为保证极致的效率,会舍弃一部分元信息)
1.2 特点
  • 高性能 实时写入
  • 稳定 防crash
  • 多进程访问
    通过与 Android 开发同学的沟通,了解到系统自带的 SharedPreferences 对多进程的支持不好。
    现有基于 ContentProvider 封装的实现,虽然多进程是支持了,但是性能低下,经常导致 ANR。
    考虑到 mmap 共享内存本质上的多进程共享的,我们在这个基础上,深入挖掘了 Android 系统的能力,提供了可能是业界最高效的多进程数据共享组件。
  • 匿名内存
    在多进程共享的基础上,考虑到某些敏感数据(例如密码)需要进程间共享,但是不方便落地存储到文件上,直接用 mmap 不合适。
    我们了解到 Android 系统提供了 Ashmem 匿名共享内存的能力,发现它在进程退出后就会消失,不会落地到文件上,非常适合这个场景。
    我们很愉快地提供了 Ashmem MMKV 的功能。
  • 数据加密
    不像 iOS 提供了硬件层级的加密机制,在 Android 环境里,数据加密是非常必须的。
    MMKV 使用了 AES CFB-128 算法来加密/解密。我们选择 CFB 而不是常见的 CBC 算法,
    主要是因为 MMKV 使用 append-only 实现插入/更新操作,流式加密算法更加合适。
  • 数据有效性
1.3性能对比

我们将 MMKV 和 SharedPreferences、SQLite 进行对比, 重复读写操作 1k 次。相关测试代码在 Android/MMKV/mmkvdemo/。结果如下图表。

单进程性能

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可见,MMKV 在写入性能上远远超越 SharedPreferences & SQLite,在读取

MMKV:高性能键值存储,解决移动端数据持久化痛点 在移动应用开发中,数据持久化是基础且关键的技术环节,它直接影响到应用的性能和稳定性。传统方案如SharedPreferences或NSUserDefaults,虽然API简单易用,但在处理大量数据、高并发读写及多进程同步时,常面临性能瓶颈和数据一致性问题。其背后的IO模型和序列化机制,在频繁操作下容易成为系统瓶颈。为此,业界引入了基于内存映射文件(mmap)的高性能键值存储组件,通过将文件直接映射到进程虚拟内存空间,大幅减少了数据拷贝和系统调用开销,实现了近乎内存的读写速度。同时,结合紧凑的二进制编码和进程 阅读详情

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盖亚亚亚亚
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