Android 跨进程SharedPreferences异常详解

在 Android 中，SharedPreferences 是一种轻量级的本地 Key-Value 存储方式，它非常方便用于存储小量的数据，例如用户的偏好设置。但是，在多进程的 Android 应用中，使用 SharedPreferences 可能会遇到跨进程异常问题，本文将详细讲解这个问题的原因和解决方法。

问题的出现

在 Android 应用中，多个进程可能会同时访问同一份 SharedPreferences 文件，然而，SharedPreferences 内部是通过一个内存映射文件（Memory Mapped File）来实现读写的。这个内存映射文件是在首次访问 SharedPreferences 实例时建立的，随后所有操作都是针对这个内存映射文件进行的。
由于内存映射文件的机制是依赖于进程地址空间的共享内存，所以当多个进程都进行了内存映射，共享的内存会对系统的正常运行产生影响。因此，Android 禁止多个进程同时读写同一个 SharedPreference 实例，以保证应用的稳定运行。当我们在多进程模式下使用 SharedPreferences 时很容易遇到崩溃问题。

解决方法

要解决多进程共享 SharedPreferences 实例的问题，我们可以采用以下三种方法：

1. 使用ContentProvider

在 Android 应用中， ContentProvider 是一种数据管理方式，可以提供应用内进程间的数据共享，而且 ContentProvider 是系统提供的进程间通信方式，保证了安全性。因此，我们可以通过 ContentProvider 来实现在多个进程之间共享 SharedPreferences 的数据。
以下是示例代码：

public class MyContentProvider extends ContentProvider {
    private SharedPreferences preferences;

    @Override
    public boolean onCreate() {
        Context context = getContext();
        preferences = context.getSharedPreferences("my_sp", Context.MODE_PRIVATE);
        return true;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
                    String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public String getType(Uri uri) {
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
        return null;
    }

    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        return 0;
    }

    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
                    String[] selectionArgs) {
        return 0;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Bundle call(String method, String arg, Bundle extras) {
        Bundle bundle = new Bundle();
        String result = preferences.getString(arg, "");
        bundle.putString("result", result);
        return bundle;
    }
}

然后在别的进程中访问：

Uri uri = Uri.parse("content://com.example.mycontentprovider");
String value = getContentResolver().call(uri, "key", null).getString("result");

2. 自定义SharedPreferences实现

我们可以自定义一个 SharedPreferences 实现，利用 Binder 机制在不同的进程之间传递数据。以下是示例代码：

public class CrossProcessSharedPreferences implements SharedPreferences {
    private final IAppPreference appPreference;
    private final String name;

    public CrossProcessSharedPreferences(String name, Context context) {
        this.name = name;
        appPreference = PreferenceManager.getInstance(context);
    }

    @Override
    public Map<String, ?> getAll() {
        try {
            return appPreference.getAll(name);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public String getString(String key, String defValue) {
        try {
            return appPreference.getString(name, key, defValue);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return defValue;
    }

    @Override
    public int getInt(String key, int defValue) {
        try {
            return appPreference.getInt(name, key, defValue);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return defValue;
    }

    // 省略其他方法……
}

// IAppPreference.aidl
interface IAppPreference {
    Map<String, ?> getAll(String name);
    String getString(String name, String key, String defValue);
    int getInt(String name, String key, int defValue);
}

在另一个进程中使用：

CrossProcessSharedPreferences sp = new CrossProcessSharedPreferences("my_sp", context);
String value = sp.getString("key", "");

3. 采用其他的数据存储方案

除了使用 SharedPreferences 实现跨进程数据共享之外，我们还可以使用其他的方式来实现数据共享，例如使用数据库实现共享，或者使用消息队列实现共享等。这些方式都有其优劣点，需要根据具体场景来选择合适的实现方案。

总结

在 Android 应用中，SharedPreferences 是很方便的数据存储方案，但是在多进程应用中，由于其跨进程访问的异常问题，我们需要采用一些特殊的方式来实现跨进程数据共享。本文介绍了三种解决方案，可以根据具体需求选择合适的方案进行实现。