微信自用高性能通用key-value组件MMKV已开源!

1、MMKV简介

腾讯微信团队于2018年9月底宣布开源 MMKV ,这是基于 mmap 内存映射的 key-value 组件,底层序列化/反序列化使用 protobuf 实现,主打高性能和稳定性。近期也已移植到 Android 平台,一并对外开源。

MMKV 是基于 mmap 内存映射的 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。从 2015 年中至今,在 iOS 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。近期也已移植到 Android 平台,一并开源。

MMKV最新源码托管地址:https://github.com/Tencent/MMKV

2、MMKV 源起

在微信客户端的日常运营中,时不时就会爆发特殊文字引起系统的 crash(请参见文章:《微信团队分享:iOS版微信是如何防止特殊字符导致的炸群、APP崩溃的?》、《微信团队分享:iOS版微信的高性能通用key-value组件技术实践》),文章里面设计的技术方案是在关键代码前后进行计数器的加减,通过检查计数器的异常,来发现引起闪退的异常文字。在会话列表、会话界面等有大量 cell 的地方,希望新加的计时器不会影响滑动性能;另外这些计数器还要永久存储下来——因为闪退随时可能发生。

这就需要一个性能非常高的通用 key-value 存储组件,我们考察了 SharedPreferences、NSUserDefaults、SQLite 等常见组件,发现都没能满足如此苛刻的性能要求。考虑到这个防 crash 方案最主要的诉求还是实时写入,而 mmap 内存映射文件刚好满足这种需求,我们尝试通过它来实现一套 key-value 组件。

3、MMKV 原理

内存准备:

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。

数据组织:

数据序列化方面我们选用 protobuf 协议,pb 在性能和空间占用上都有不错的表现。

写入优化:

考虑到主要使用场景是频繁地进行写入更新,我们需要有增量更新的能力。我们考虑将增量 kv 对象序列化后,append 到内存末尾。

空间增长:

使用 append 实现增量更新带来了一个新的问题,就是不断 append 的话,文件大小会增长得不可控。我们需要在性能和空间上做个折中。

更详细的设计原理参考MMKV 原理

4、iOS 指南

安装引入(推荐使用 CocoaPods):

安装CocoaPods; 打开命令行,cd到你的项目工程目录, 输入pod repo update让 CocoaPods 感知最新的 MMKV 版本; 打开 Podfile, 添加pod 'MMKV'到你的 app target 里面; 在命令行输入pod install; 用 Xcode 打开由 CocoaPods 自动生成的.xcworkspace文件; 添加头文件#import <MMKV/MMKV.h>,就可以愉快地开始你的 MMKV 之旅了。 更多安装指引参考iOS Setup

快速上手:

MMKV 的使用非常简单,无需任何配置,所有变更立马生效,无需调用synchronize:

MMKV *mmkv = [MMKV defaultMMKV];    [mmkvsetBool:YESforKey:@"bool"];BOOL bValue = [mmkvgetBoolForKey:@"bool"];    [mmkvsetInt32:-1024forKey:@"int32"];int32_t iValue = [mmkvgetInt32ForKey:@"int32"];    [mmkvsetObject:@"hello, mmkv"forKey:@"string"];NSString *str = [mmkvgetObjectOfClass:NSString.classforKey:@"string"];

更详细的使用教程参考iOS Tutorial

性能对比:

循环写入随机的int1w 次,我们有如下性能对比:

更详细的性能对比参考iOS Benchmark

5、Android 指南

安装引入:

推荐使用 Maven: dependencies{implementation'com.tencent:mmkv:1.0.10'// replace"1.0.10"with any available version} 更多安装指引参考Android Setup

快速上手:

MMKV 的使用非常简单,所有变更立马生效,无需调用sync、apply。 在 App 启动时初始化 MMKV,设定 MMKV 的根目录(files/mmkv/),例如在 MainActivity 里:

protectedvoidonCreate(Bundle savedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);    String rootDir = MMKV.initialize(this);    System.out.println("mmkv root: "+ rootDir);//……}

MMKV 提供一个全局的实例,可以直接使用:

importcom.tencent.mmkv.MMKV;//……MMKV kv = MMKV.defaultMMKV();kv.encode("bool",true);booleanbValue = kv.decodeBool("bool");kv.encode("int", Integer.MIN_VALUE);intiValue = kv.decodeInt("int");kv.encode("string","Hello from mmkv");String str = kv.decodeString("string");

MMKV 支持多进程访问,更详细的用法参考Android Tutorial

性能对比:

循环写入随机的int1k 次,我们有如下性能对比:

更详细的性能对比参考Android Benchmark

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