一、核心持久化方案

1. SharedPreferences

• 用途：存储简单的键值对（如用户设置、标记位）。
• 特点：轻量级、XML 格式存储，适合小数据量。
• 代码示例：

  // 获取 SharedPreferences 实例
  val sharedPref = context.getSharedPreferences("MyPrefs", Context.MODE_PRIVATE)
  
  // 写入数据
  sharedPref.edit().apply {
      putString("username", "Alice")
      putInt("score", 100)
      apply() // 异步提交（推荐）
      // commit() 同步提交（可能阻塞主线程）
  }
  
  // 读取数据
  val username = sharedPref.getString("username", "default")
  val score = sharedPref.getInt("score", 0)

2. 文件存储

• 用途：存储文本、二进制文件（如图片、缓存）。
• 分类：
  • 内部存储：私有目录（/data/data/<包名>/files），无需权限。
  • 外部存储：公共目录（如 Downloads），需 WRITE_EXTERNAL_STORAGE 权限（Android 10+ 需分区存储适配）。

示例代码：

// 写入内部文件
val fileContent = "Hello, World!"
context.openFileOutput("my_file.txt", Context.MODE_PRIVATE).use {
    it.write(fileContent.toByteArray())
}

// 读取内部文件
context.openFileInput("my_file.txt").use {
    val content = it.bufferedReader().readText()
}

// 写入外部公共目录（需权限）
val imageFile = File(Environment.getExternalStoragePublicDirectory(
    Environment.DIRECTORY_PICTURES), "my_image.jpg")
imageFile.outputStream().use {
    it.write(bitmapBytes)
}

3. SQLite 数据库

• 用途：存储结构化数据（如用户信息、交易记录）。
• 原生 API：SQLiteOpenHelper，需手动处理 SQL。
• 代码示例：

  class MyDbHelper(context: Context) : SQLiteOpenHelper(context, "my_db", null, 1) {
      override fun onCreate(db: SQLiteDatabase) {
          db.execSQL("CREATE TABLE User (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)")
      }
      override fun onUpgrade(db: SQLiteDatabase, oldVersion: Int, newVersion: Int) {}
  }
  
  // 插入数据
  val db = MyDbHelper(context).writableDatabase
  db.execSQL("INSERT INTO User (name) VALUES (?)", arrayOf("Alice"))
  
  // 查询数据
  val cursor = db.rawQuery("SELECT * FROM User", null)
  while (cursor.moveToNext()) {
      val name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name"))
  }
  cursor.close()

4. Room Persistence Library

• 用途：SQLite 的抽象层，提供编译时 SQL 校验、简化数据库操作。
• 核心组件：
  • @Entity：定义数据表结构。
  • @Dao：数据库操作接口。
  • @Database：数据库持有类。

完整示例：

// 定义 Entity
@Entity
data class User(
    @PrimaryKey val id: Int,
    val name: String,
    val age: Int
)

// 定义 Dao
@Dao
interface UserDao {
    @Query("SELECT * FROM User")
    fun getAll(): List<User>

    @Insert
    fun insert(user: User)

    @Delete
    fun delete(user: User)
}

// 定义 Database
@Database(entities = [User::class], version = 1)
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {
    abstract fun userDao(): UserDao
}

// 初始化数据库
val db = Room.databaseBuilder(
    context,
    AppDatabase::class.java, "my-database"
).build()

// 使用协程异步操作
lifecycleScope.launch {
    val users = withContext(Dispatchers.IO) {
        db.userDao().getAll()
    }
}

5. DataStore

• 用途：替代 SharedPreferences，支持异步操作、类型安全。
• 两种实现：
  • Preferences DataStore：键值对存储。
  • Proto DataStore：使用 Protobuf 存储结构化数据。

示例代码（Preferences DataStore）：

// 定义键
val USER_NAME_KEY = preferencesKey<String>("user_name")

// 创建 DataStore
val dataStore = context.createDataStore("settings")

// 写入数据
dataStore.edit { preferences ->
    preferences[USER_NAME_KEY] = "Bob"
}

// 读取数据（返回 Flow）
val userNameFlow: Flow<String> = dataStore.data
    .map { preferences ->
        preferences[USER_NAME_KEY] ?: "default"
    }

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二、方案对比与选型

技术	适用场景	优点	缺点
SharedPreferences	简单配置项（如开关、用户名）	使用简单，轻量级	不适合复杂数据，无类型安全
文件存储	大文件（图片、日志）、非结构化数据	灵活，支持任意格式	需手动管理读写，无结构化查询
SQLite	复杂结构化数据	支持 SQL 查询，成熟稳定	需编写 SQL，维护成本高
Room	复杂结构化数据	编译时校验，与 LiveData/Flow 集成	需定义 Entity/Dao，学习曲线略高
DataStore	替代 SharedPreferences	异步安全，支持协程	迁移成本（旧项目需替换 SharedPref）

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三、高级技巧与注意事项

1. 数据库迁移（Room）

• 版本升级时修改表结构：

  Room.databaseBuilder(...)
      .addMigrations(object : Migration(1, 2) {
          override fun migrate(database: SupportSQLiteDatabase) {
              database.execSQL("ALTER TABLE User ADD COLUMN email TEXT")
          }
      })
      .build()

2. 加密存储

• 敏感数据（如令牌、密码）：
  • 使用 EncryptedSharedPreferences（Android 6.0+）：

    val masterKey = MasterKey.Builder(context)
        .setKeyScheme(MasterKey.KeyScheme.AES256_GCM)
        .build()
    
    val sharedPref = EncryptedSharedPreferences.create(
        context,
        "secret_prefs",
        masterKey,
        EncryptedSharedPreferences.PrefKeyEncryptionScheme.AES256_SIV,
        EncryptedSharedPreferences.PrefValueEncryptionScheme.AES256_GCM
    )

  • 数据库加密：使用 SQLCipher 或 Room 加密扩展库。

3. 文件存储最佳实践

• 缓存文件：使用 context.cacheDir，系统可能自动清理。
• 分区存储（Android 10+）：
  • 访问公共目录需 READ_EXTERNAL_STORAGE 权限。
  • 使用 MediaStore 或 Storage Access Framework。

4. 数据备份

• Auto Backup：配置 AndroidManifest.xml 自动备份到 Google Drive。

  <application
      android:allowBackup="true"
      android:fullBackupContent="@xml/backup_rules">

  • 排除特定文件：创建 res/xml/backup_rules.xml。

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四、完整示例：Room + ViewModel + LiveData

// ViewModel
class UserViewModel(application: Application) : AndroidViewModel(application) {
    private val db = Room.databaseBuilder(
        application,
        AppDatabase::class.java, "user-db"
    ).build()

    private val _users = MutableLiveData<List<User>>()
    val users: LiveData<List<User>> = _users

    fun loadUsers() {
        viewModelScope.launch {
            _users.value = withContext(Dispatchers.IO) {
                db.userDao().getAll()
            }
        }
    }

    fun addUser(name: String, age: Int) {
        viewModelScope.launch {
            withContext(Dispatchers.IO) {
                db.userDao().insert(User(0, name, age))
            }
            loadUsers()
        }
    }
}

// Activity/Fragment 中观察数据
userViewModel.users.observe(this) { users ->
    // 更新 UI
}

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五、总结建议

1. 简单配置：优先使用 DataStore 或 SharedPreferences。
2. 结构化数据：选择 Room + SQLite，利用类型安全和 LiveData/Flow 响应式支持。
3. 大文件/媒体：使用文件存储，注意分区存储限制。
4. 安全敏感数据：务必加密（如 EncryptedSharedPreferences 或 SQLCipher）。
5. 版本兼容：处理数据库迁移和旧设备适配。

通过合理选择持久化方案，可显著提升应用性能和可维护性。