神器Android键值数据库MMKV——基于 mmap 的高性能通用 key-value 组件
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 年中至今在微信上使用,其性能和稳定性经过了时间的验证。近期也已移植到 Android / macOS / Win32 / POSIX 平台,一并开源。
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,参考文章,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。
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。
Android 指南
安装引入
推荐使用 Maven:
dependencies {implementation 'com.tencent:mmkv-static:1.2.9'// replace "1.2.9" with any available version
}
从 v1.2.8 起, MMKV 迁移到 Maven Central。老版本 (<= v1.2.7) 仍然在 JCenter。
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 Application
里:
public void onCreate() {super.onCreate();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:
import com.tencent.mmkv.MMKV;
//……MMKV kv = MMKV.defaultMMKV();kv.encode("bool", true);
boolean bValue = kv.decodeBool("bool");kv.encode("int", Integer.MIN_VALUE);
int iValue = 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int
1k 次,我们有如下性能对比:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mxWKz3TQ-1623512458772)(https://github.com/Tencent/MMKV/wiki/assets/profile_android_mini.png)]
更详细的性能对比参考 Android Benchmark。
iOS/macOS 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/macOS 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
。在 App 启动时初始化 MMKV(设定 MMKV 的根目录),例如在-[MyApp application: didFinishLaunchingWithOptions:]
里:
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {// init MMKV in the main thread[MMKV initializeMMKV:nil];//...return YES;
}
MMKV 提供一个全局的实例,可以直接使用:
MMKV *mmkv = [MMKV defaultMMKV];[mmkv setBool:YES forKey:@"bool"];
BOOL bValue = [mmkv getBoolForKey:@"bool"];[mmkv setInt32:-1024 forKey:@"int32"];
int32_t iValue = [mmkv getInt32ForKey:@"int32"];[mmkv setString:@"hello, mmkv" forKey:@"string"];
NSString *str = [mmkv getStringForKey:@"string"];
MMKV 支持多进程访问,更详细的用法参考 iOS/macOS Tutorial。
性能对比
循环写入随机的int
1w 次,我们有如下性能对比:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CNKw6mat-1623512458774)(https://github.com/Tencent/MMKV/wiki/assets/profile_mini.png)]
更详细的性能对比参考 iOS/macOS Benchmark。
Win32 指南
安装引入
推荐使用子工程:
获取 MMKV 源码:
git clone https://github.com/Tencent/MMKV.git
添加工程
Win32/MMKV/MMKV.vcxproj
到你的项目里;设置你的主工程依赖于
MMKV
工程;添加目录
$(OutDir)include
到你主工程的C/C++
->常规
->附加包含目录
;添加目录
$(OutDir)
到你主工程的链接器
->常规
->附加库目录
;添加
MMKV.lib
到你主工程的链接器
->输入
->附加依赖项
;添加头文件
#include <MMKV/MMKV.h>
,就可以愉快地开始你的 MMKV 之旅了。
注意:
- MMKV 默认使用
MT/MTd
运行时库来编译,如果你发现主工程的配置不一样,请修改 MMKV 的配置再编译; - MMKV 使用 Visual Studio 2017 开发,如果你在使用其他版本的 Visual Studio,请修改 MMKV 的
工具集
与主工程一致,再编译.
更多安装指引参考 Win32 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 save
、sync
。
在 App 启动时初始化 MMKV,设定 MMKV 的根目录,例如在 main() 里:
#include <MMKV/MMKV.h>int main() {std::wstring rootDir = getYourAppDocumentDir();MMKV::initializeMMKV(rootDir);//...
}
MMKV 提供一个全局的实例,可以直接使用:
auto mmkv = MMKV::defaultMMKV();mmkv->set(true, "bool");
std::cout << "bool = " << mmkv->getBool("bool") << std::endl;mmkv->set(1024, "int32");
std::cout << "int32 = " << mmkv->getInt32("int32") << std::endl;mmkv->set("Hello, MMKV for Win32", "string");
std::string result;
mmkv->getString("string", result);
std::cout << "string = " << result << std::endl;
MMKV 支持多进程访问,更详细的用法参考 Win32 Tutorial。
POSIX 指南
安装引入
推荐使用 CMake:
获取 MMKV 源码:
git clone https://github.com/Tencent/MMKV.git
打开你项目的
CMakeLists.txt
, 添加这几行:
```cmake
add_subdirectory(mmkv/POSIX/src mmkv)
target_link_libraries(MyAppmmkv)
```
- 添加头文件
#include "MMKV.h"
,就可以愉快地开始你的 MMKV 之旅了。
更多安装指引参考 POSIX 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 save
、sync
。
在 App 启动时初始化 MMKV,设定 MMKV 的根目录,例如在 main() 里:
#include "MMKV.h"int main() {std::string rootDir = getYourAppDocumentDir();MMKV::initializeMMKV(rootDir);//...
}
MMKV 提供一个全局的实例,可以直接使用:
auto mmkv = MMKV::defaultMMKV();mmkv->set(true, "bool");
std::cout << "bool = " << mmkv->getBool("bool") << std::endl;mmkv->set(1024, "int32");
std::cout << "int32 = " << mmkv->getInt32("int32") << std::endl;mmkv->set("Hello, MMKV for Win32", "string");
std::string result;
mmkv->getString("string", result);
std::cout << "string = " << result << std::endl;
MMKV 支持多进程访问,更详细的用法参考 POSIX Tutorial。
License
MMKV 以 BSD 3-Clause 证书开源,详情参见 LICENSE.TXT。
版本历史
具体版本历史请参看 CHANGELOG.md。
参与贡献
如果你有兴趣参与贡献,可以参考 CONTRIBUTING.md。
腾讯开源激励计划 鼓励开发者的参与和贡献,期待你的加入。
为了明确我们对参与者的期望,MMKV 采用了被广泛使用的、由 Contributor Covenant 所定义的行为准则。我们认为它很好地阐明了我们的价值观。有关更多信息请查看 Code of Conduct。
问题 & 反馈
常见问题参见 FAQ,欢迎提 issues 提问反馈。
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