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在Android上，經(jīng)常會需要持久化本地數(shù)據(jù)，比如我們需要緩存用戶的配置信息、用戶的數(shù)據(jù)、緩存數(shù)據(jù)、離線緩存數(shù)據(jù)等等。我們通常使用的工具為SharePreference、MMKV、DataStore、Room、文件等等。通過使用現(xiàn)有的存儲框架，結合協(xié)程，我們可以方便地實現(xiàn)一個輕量級的響應式存儲框架。
在使用的場景上，我們使用Key-Value的場景很多，而且我們往往不僅僅是存儲數(shù)據(jù)、獲取數(shù)據(jù)，經(jīng)常還有需要序列化存儲、加密存儲、訂閱數(shù)據(jù)的變化的功能。
訂閱數(shù)據(jù)的變化，常見的就是使用發(fā)布/訂閱模式來實現(xiàn)。
但是使用類如EventBus和RxBus并不是一個好的實踐，EventBus沒有做適當?shù)姆庋b被濫用的話，會導致邏輯混亂，難以跟蹤，并且調試起來也相當困難。
谷歌的DataStore就是一個很好的實現(xiàn)。除了DataStore，我們其實也可以使用基于現(xiàn)有的SharePreference、MMKV通過協(xié)程等來實現(xiàn)我們的響應式存儲框架。
下面我們就來設計這個存儲框架。
首先我們基于我們的功能來定義我們的接口
我們的功能如下
- 1.支持存儲和讀取
- 2.支持加密和解密
- 3.支持序列化和反序列化
- 4.支持多“倉庫"
由此我們定義了3組接口
- 1.Storage 存儲器
- 2.Serializer 序列化器
- 3.CryptoHandler 加密和解密處理器
在清潔架構的分層中，存儲（Storage）是屬于一種"接口適配器"，因為它為應用的內部業(yè)務邏輯（即領域層）提供了與外部世界（即數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、文件系統(tǒng)等）的接口。一般在Respository中和這些接口適配器進行通訊來獲取和存儲數(shù)據(jù)，所以在設計Storage的時候，我們應該遵循下面的概念。
Storage接口定義了一個抽象的存儲協(xié)議，不關注具體的實現(xiàn)方式，例如使用SharedPreferences，MMKV，或者DataStore，這正是適配器層的職責。通過適配器層，我們可以使得業(yè)務邏輯從具體的技術細節(jié)中解耦，使其更關注于應用的業(yè)務規(guī)則，而不是底層的存儲細節(jié)。
同時，我們的設計要允許我們根據(jù)需要，靈活地更換或者修改存儲的具體實現(xiàn)，而無需改動業(yè)務邏輯或者其他部分的代碼。
而這正是清潔架構的一個重要原則：獨立性和隔離變化，即依賴抽象而不是具體實現(xiàn)。
基于此設計如下的存儲器接口
interface Storage {fun put( key:String, obj:Any?)operator fun <T> get( key: String, classOfT:Class<T>):T?operator fun <T> get( key: String, typeOfT: Type):T?fun contain( key: String):Booleanfun onKeyChanged( key:String): Flow<String>fun remove( key: String)fun removeAllPrefix( prefixKey:String )fun removeExcludePrefix( vararg prefixKey: String )fun clear()
}
inline operator fun <reified T> Storage.get(key: String): T? {return get(key, T::class.java)
}Storage接口設計將基本的存儲操作抽象化，并通過onKeyChanged提供了數(shù)據(jù)變化的通知，這是一個非常有用的功能，使得可以對存儲數(shù)據(jù)的改變進行反應。
此外，removeAllPrefix和removeExcludePrefix方法也為更精細的數(shù)據(jù)控制提供了可能性，這在處理具有特定前綴鍵值對的場景中非常有用。
Storage接口設計的目的是為了隱藏實現(xiàn)細節(jié)和提高代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。
下面我們基于此繼續(xù)擴展我們的Storage功能
首先，我們的數(shù)據(jù)我們希望是序列化存儲的，并且可以支持加密。
因此我們繼續(xù)定義接口：
interface Serializer {fun serialize(obj: Any): Stringfun <T> deserialize(obj: String, classOfT: Class<T>): Tfun <T> deserialize(obj: String, typeOfT: Type): T
}
inline fun <reified T> Serializer.deserialize(obj: String): T = deserialize(obj, T::class.java)然后是加密和解密接口：
interface CryptoHandler {fun encrypt(obj: String): Stringfun decrypt(obj: String): String
}
接下來我們就可以使用這兩個接口來執(zhí)行序列化、反序列化，加密和解密的操作。
首先MMKV是支持加密的，但是MMKV使用的是AES CFB-128加密算法來做的。但是它并不是那么足夠安全，它沒有提供硬件級別的安全加密方法。所以可以考慮自己使用Android KeyStore 來實現(xiàn)硬件級別的加密。
使用Android Keystore來實現(xiàn)，一般大致思路就是拿使用Android的keystore 創(chuàng)建一組加密對密鑰，然后使用AES算法來加密和解密。
序列化我們可以使用ProtoBuf或者是json來實現(xiàn)
下面簡單使用gson來實現(xiàn)我們的序列化存儲如下：
@Singleton
open class JsonSerializer(private val gson: Gson) : Serializer {override fun serialize(obj: Any): String {return gson.toJson(obj)}override fun <T> deserialize(obj: String, classOfT: Class<T>): T {return gson.fromJson(obj, classOfT)}override fun <T> deserialize(obj: String, typeOfT: Type): T {return gson.fromJson(obj, typeOfT)}
}定義好了接口，實現(xiàn)起來就很簡單了，只需要在修改key-value的時候，發(fā)送一個key被修改的消息到一個flow，對flow的訂閱者就可以訂閱數(shù)據(jù)的改變了。
接下來我們基于MMKV和SharePreference來實現(xiàn)這個存儲接口
首先我們來使用SharePreference和MMKV來實現(xiàn)這個存儲功能
?
class SharePreferenceStorage (private val context: Context,private val storageType: StorageType,private val serializer: Serializer,private val eventLogger: StorageLogger?,private val cryptoHandler: CryptoHandler?):Storage{private val sharedPreferences: SharedPreferences =context.getSharedPreferences(storageType.alias, Context.MODE_PRIVATE)private val keyChangedFlow = MutableSharedFlow<String>(replay = 100)override fun put(key: String, obj: Any?) {obj?.let {data->sharedPreferences.edit().let {editor->editor.putString( key , serializer.serialize( data ).let {cryptoHandler?.encrypt( it )?:it} )editor.apply()keyChangedFlow.tryEmit( key )eventLogger?.trackEvent(StorageSaveEvent( getStorageName(),key, cryptoHandler != null))}}?: run {remove(key)}}override fun <T> get(key: String, classOfT: Class<T>): T? {sharedPreferences.getString( key ,null )?.let {cryptoHandler?.decrypt( it )?:it}?.let {eventLogger?.trackEvent(StorageLoadEvent( getStorageName(),key, true))serializer.deserialize( it ,classOfT)}?.let {return it}?:run{return null}}override fun <T> get(key: String, typeOfT: Type): T? {val serializeString = sharedPreferences.getString( key ,null )?.let {cryptoHandler?.decrypt( it )?:it}return serializeString?.let {serializer.deserialize( it ,typeOfT)}}override fun onKeyChanged(key: String): Flow<String> {return keyChangedFlow.asSharedFlow()}override fun contains(key: String): Boolean {return sharedPreferences.contains( key )}override fun remove(key: String) {if( contains( key ) ){sharedPreferences.edit().let {editor->editor.remove( key )editor.apply()keyChangedFlow.tryEmit( key )eventLogger?.trackEvent(StorageRemoveEvent( getStorageName(),key))}}}override fun removeAllPrefix(prefixKey: String) {sharedPreferences.all?.let {allData->allData.keys.filter { it.startsWith( prefixKey ) }.forEach {remove( it )}}}override fun removeExcludePrefix(vararg prefixKey: String) {sharedPreferences.all?.let {allData->val prefixSet = prefixKey.toSet()val allKeys = allData.keysallKeys.forEach { key ->if (prefixSet.none { key.startsWith(it) }) {remove(key)}}}}override fun clear() {sharedPreferences.edit().let {editor->sharedPreferences.all.keys.forEach {remove( it )}keyChangedFlow.tryEmit( CLEAR_CACHE )eventLogger?.trackEvent(StorageClearEvent( getStorageName()))}}private fun getStorageName():String{return "SharePreference-${storageType.alias}"}}下面是基于MMKV的實現(xiàn)：
class MMKVStorage constructor(private val storageType: StorageType,private val serializer: Serializer,private val eventLogger: StorageLogger?,private val cryptoHandler: CryptoHandler?): Storage {private val mmkv: MMKV = MMKV.mmkvWithID( storageType.alias, MMKV.MULTI_PROCESS_MODE)private val keyChangedFlow = MutableSharedFlow<String>(replay = 100)private val subscribeKeyList:MutableList<String> = mutableListOf()override fun put(key: String, obj: Any?) {obj?.let {val serializerObj = serializer.serialize( obj ).let {cryptoHandler?.encrypt( it )?:it}mmkv.encode( key,serializerObj)keyChangedFlow.tryEmit(key)eventLogger?.trackEvent(StorageSaveEvent( getStorageName(),key, cryptoHandler != null))} ?: run{remove(key)}}override fun <T> get(key: String, classOfT: Class<T>): T? {return mmkv.decodeString( key )?.let{ jsonString->eventLogger?.trackEvent(StorageLoadEvent( getStorageName(),key, true))serializer.deserialize(jsonString.let {cryptoHandler?.decrypt(it)?:it},classOfT)}}override fun <T> get(key: String, typeOfT: Type): T? {return mmkv.decodeString( key)?.let { jsonString->eventLogger?.trackEvent(StorageLoadEvent( getStorageName(),key, true))serializer.deserialize( jsonString.let {cryptoHandler?.decrypt(it)?:it}, typeOfT)}}override fun onKeyChanged(key: String): Flow<String> {subscribeKeyList.add(key)return keyChangedFlow.asSharedFlow().filter { it == key }}override fun contains(key: String): Boolean {return mmkv.containsKey( key )}override fun remove(key: String) {mmkv.remove(key).apply()eventLogger?.trackEvent(StorageRemoveEvent( getStorageName(),key))keyChangedFlow.tryEmit( key )}override fun removeAllPrefix( prefixKey:String ){val allKeys = mmkv.allKeys()?.clone()?: emptyArray()allKeys.forEach { if( it.contains(prefixKey)) remove(it) }}override fun removeExcludePrefix(vararg prefixKey: String) {val allKeys = mmkv.allKeys()?.clone() ?: emptyArray()val prefixSet = prefixKey.toSet()allKeys.forEach { key ->if (prefixSet.none { key.startsWith(it) }) {remove(key)}}}override fun clear() {mmkv.allKeys()?.forEach {remove(it)}keyChangedFlow.tryEmit( Storage.CLEAR_CACHE )mmkv.clearAll()eventLogger?.trackEvent(StorageClearEvent( getStorageName()))}private fun getStorageName():String {return "mmkv-${storageType.alias}"}}通過上面的代碼，我們就可以實現(xiàn)訂閱數(shù)據(jù)的改變。