Jetpack组件 DataStore的使用和简单封装
前言
??也许你是第一次听说这个DataStore，也许你有所耳闻，但从未使用过，不过都没有关系，随着这篇文章去熟悉DataStore。
正文
??DataStore是Jetpack中的一个组件，用于做数据持久化，DataStore以异步、一致的事务方式存储数据，克服了SharedPreferences的一些缺点，DataStore基于Kotlin协程和Flow实现，就是用来取代SharedPreferences的。我们废话不多说，开始吧。按照惯例，我们新建一个项目去做演示，不过稍微有一些不同，这次我们新建的项目时Kotlin语言的，请注意。
创建好项目，待项目配置完成之后，我们添加依赖。
一、添加依赖
在app模块下的build.gradle中的dependencies{}闭包中添加如下依赖：
//DataStore
implementation 'androidx.datastore:datastore-preferences:1.0.0'
implementation 'androidx.datastore:datastore-preferences-core:1.0.0'
同时添加开启ViewBinding和DataBinding，如下图所示：
然后Sync Now。
二、数据存取
??首先我们改一下activity_main.xml布局，里面的代码如下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:gravity="center"
android:orientation="vertical"
tools:context=".MainActivity">
<TextView
android:id="@+id/textView"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Hello World!" />
<Button
android:id="@+id/btn_put"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="存数据" />
<Button
android:id="@+id/btn_get"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="取数据" />
</LinearLayout>
里面就是两个按钮一个文本，回到MainActivity中，首先完成点击事件的监听。
private lateinit var binding: ActivityMainBinding
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
setContentView(binding.root)
//存数据
binding.btnPut.setOnClickListener {
}
//取数据
binding.btnGet.setOnClickListener {
}
}
这应该没啥是好说的，就是使用了viewBinding，获取视图xml的控件id。
下面就是正式来使用DataStore了，首先我们需要定义一个变量。
//定义dataStore
private val Context.dataStore: DataStore<Preferences> by preferencesDataStore(name = "Study")
这里的变量就是dataStore，我们在定义的时候给了一个Study的名称，就像你使用SP时需要先给一个名字一样，然后才是键值的操作。
在DataStore中操作数据会麻烦一些，Key需要我们去定义，例如我定义一个String类型的key。
//定义要操作的key
private val key = stringPreferencesKey("name")
这就是定义String类型的Key，通过这个Key去进行数据存取，还有一些其他的方法可供你使用。
基本上满足你的要求，SP的功能它肯定都会有的，这里这些方法可以快速构建一个符合类型的Key。
下面我们写一个方法进行存数据，代码如下：
private suspend fun put() = dataStore.edit { it[key] = "疫情" }
这里用到了Kotlin的协程，如果你对这个不太了解，那么也没有关系，你先知道这么用，然后再去了解协程。这个方法这样不太清晰，换种方式：
通过dataStore.edit函数，里面的it就是MutablePreferences，然后我们通过key去设置它的值，这里是设置疫情两个字。而这个suspend是协程中的关键字，你现在可以将这个put()当成是在子线程中执行的，那么执行结束之后需要怎么做呢？需要切换到主线程。这是在调用的地方进行切换，比如我们在点击存数据按钮的时候调用，如下图所示：
就是这样的。
下面我们再写一个取数据的方法。
private fun get() = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map { it[key] ?: "新冠" }.first()
}
你会发现和存数据又有不同，这里的first()就是取值，这个方法换个方式来看就清晰一些。
然后我们在取数据按钮的点击事件中调用。
下面我们运行一下：
??第一次我先取数据，显示的是默认值，然后我存数据再取数据。效果就是这样，但你会觉得使用起来很麻烦，不如SP好用，这个我们后面再去封装，先了解一些它的功能特性。
三、数据查看和清除
??在进行定义dataStore时，会在手机中生成一个pb文件，这里我们用虚拟机来看，
然后通过你的程序包名去找
这里的文件就是存放你的缓存信息的文件。这里我用txt打开看一下
可以看到键和值，也许是浏览文件不对，下面我们清理一下这个数据。在布局中增加一个按钮
在代码中
通过clear方法调用进行数据的清除，清除后我们再看看这个pb文件
这个文件就什么都没有了，清除的干干净净。
四、封装
??这个DataStore是肯定需要封装之后再使用的，直接使用太麻烦了，我们需要封装的像SP那样好用，数据类型就参考这个方法中的数据类型。
在写封装代码之前呢，我们先创建一个App类，里面的代码如下：
class App : Application() {
companion object {
lateinit var instance : App
}
override fun onCreate() {
super.onCreate()
instance = this
}
}
然后我们在AndroidManifest中设置
下面我们新建一个EasyDataStore类，将它设置为object，先创建DataStore，代码如下：
// 创建DataStore
val App.dataStore: DataStore<Preferences> by preferencesDataStore(
name = "Study"
)
// DataStore变量
val dataStore = App.instance.dataStore
下面我们先写好各个数据类型的存取方法，先写存数据的方法：
/**
* 存放Int数据
*/
private suspend fun putIntData(key: String, value: Int) = dataStore.edit {
it[intPreferencesKey(key)] = value
}
/**
* 存放Long数据
*/
private suspend fun putLongData(key: String, value: Long) = dataStore.edit {
it[longPreferencesKey(key)] = value
}
/**
* 存放String数据
*/
private suspend fun putStringData(key: String, value: String) = dataStore.edit {
it[stringPreferencesKey(key)] = value
}
/**
* 存放Boolean数据
*/
private suspend fun putBooleanData(key: String, value: Boolean) = dataStore.edit {
it[booleanPreferencesKey(key)] = value
}
/**
* 存放Float数据
*/
private suspend fun putFloatData(key: String, value: Float) = dataStore.edit {
it[floatPreferencesKey(key)] = value
}
/**
* 存放Double数据
*/
private suspend fun putDoubleData(key: String, value: Double) = dataStore.edit {
it[doublePreferencesKey(key)] = value
}
然后是取数据的方法：
/**
* 取出Int数据
*/
private fun getIntData(key: String, default: Int = 0): Int = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map {
it[intPreferencesKey(key)] ?: default
}.first()
}
/**
* 取出Long数据
*/
private fun getLongData(key: String, default: Long = 0): Long = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map {
it[longPreferencesKey(key)] ?: default
}.first()
}
/**
* 取出String数据
*/
private fun getStringData(key: String, default: String? = null): String = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map {
it[stringPreferencesKey(key)] ?: default
}.first()!!
}
/**
* 取出Boolean数据
*/
private fun getBooleanData(key: String, default: Boolean = false): Boolean = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map {
it[booleanPreferencesKey(key)] ?: default
}.first()
}
/**
* 取出Float数据
*/
private fun getFloatData(key: String, default: Float = 0.0f): Float = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map {
it[floatPreferencesKey(key)] ?: default
}.first()
}
/**
* 取出Double数据
*/
private fun getDoubleData(key: String, default: Double = 0.00): Double = runBlocking {
return@runBlocking dataStore.data.map {
it[doublePreferencesKey(key)] ?: default
}.first()
}
最后我们根据存取的数据类型去做一个封装，存数据，代码如下：
/**
* 存数据
*/
fun <T> putData(key: String, value: T) {
runBlocking {
when (value) {
is Int -> putIntData(key, value)
is Long -> putLongData(key, value)
is String -> putStringData(key, value)
is Boolean -> putBooleanData(key, value)
is Float -> putFloatData(key, value)
is Double -> putDoubleData(key, value)
else -> throw IllegalArgumentException("This type cannot be saved to the Data Store")
}
}
}
取数据：
/**
* 取数据
*/
fun <T> getData(key: String, defaultValue: T): T {
val data = when (defaultValue) {
is Int -> getIntData(key, defaultValue)
is Long -> getLongData(key, defaultValue)
is String -> getStringData(key, defaultValue)
is Boolean -> getBooleanData(key, defaultValue)
is Float -> getFloatData(key, defaultValue)
is Double -> getDoubleData(key, defaultValue)
else -> throw IllegalArgumentException("This type cannot be saved to the Data Store")
}
return data as T
}
对了，还有一个清除数据的方法：
/**
* 清空数据
*/
fun clearData() = runBlocking { dataStore.edit { it.clear() } }
这样我们的DataStore就封装好了，下面我们在MainActivity中使用一下：
这里我们存数据、取数据、清空数据都用到了，下面运行一下：
对于DataStore最基本的操作就完成了，那么下面来进阶一下。
五、对象存取
??其实我们刚才使用的是Preferences DataStore，是对数据进行操作，下面要操作的是Proto DataStore，官网上的说法是Proto DataStore 将数据作为自定义数据类型的实例进行存储。此实现要求您使用协议缓冲区来定义架构，但可以确保类型安全。
??Proto DataStore中采用的是ProtorBuffer，优势是性能好、效率高，表现在对数据的序列化和反序列化时间快，占用的空间小，还记得之前我们看到的那个pb文件吗，它里面采用的就是protobuf，之前一直是Google内部使用，这也是源于它的缺点，之前这个pb文件我们打开过，里面只能看懂键和值，缺乏描述，因此就影响了可读性，和广泛性，不如Json和XML简单。因此我们目前也只是在DataStore中使用protobuf，下面为了使用，我们需要在项目中装一个插件。
1. 插件安装
这个插件的安装比较的麻烦，首先是添加协议缓冲区插件
① 添加协议缓冲区插件
首先打开工程的build.gradle，在里面添加如下代码：
id "com.google.protobuf" version "0.8.12" apply false
再打开app下的build.gradle，添加如下代码：
id 'com.google.protobuf'
② 添加协议缓冲区和 Proto DataStore 依赖项
在app的dependencies{}闭包中添加如下代码：
//Proto DataStore
implementation 'androidx.datastore:datastore-core:1.0.0'
implementation 'com.google.protobuf:protobuf-javalite:3.10.0'
③ 配置协议缓冲区
在app的build.gradle中添加如下代码：
protobuf {
protoc {
artifact = "com.google.protobuf:protoc:3.10.0"
}
// 为该项目中的 Protobufs 生成 java Protobuf-lite 代码。
generateProtoTasks {
all().each { task ->
task.builtins {
java {
option 'lite'
}
}
}
}
}
注意它添加的位置：
点击Sync Now。
2. 创建proto文件
将项目切换到Project，然后在main下面新建一个proto文件夹。
在此文件夹下新建study.proto文件，然后AS会发现打开这个格式需要安装一个插件。
点击Install plugins进行安装。
安装成功之后，重启AS插件生效。
注意看这个文件的图标变了，这说明你的插件安装成功并且配置成功了。
3. 配置proto文件
??里面的代码如下：
// 声明协议， 也支持 prota2，普遍使用proto3
syntax = "proto3";
/**
* 通过potorbuf 描述对象生成java类。
*/
option java_package = "com.llw.datastore";//设置生成的类所在的包
option java_multiple_files = true;//可能会有多个文件。
message PersonPreferences {
string name = 1;
int32 age = 2;
}
这里要按照Protobuf的语言规则去设置，参考protobuf 语言指南
这里我们定了一个对象，然后你可以Make Project，此时通过编译时技术，会生成一个PersonPreferences类，下面我们创建一个序列化器。
4. 创建序列化器
在com.llw.datastore下新建一个data包，包下新建一个PersonSerializer的单例，里面的代码如下：
object PersonSerializer : Serializer<PersonPreferences> {
override val defaultValue: PersonPreferences = PersonPreferences.getDefaultInstance()
override suspend fun readFrom(input: InputStream): PersonPreferences {
try {
return PersonPreferences.parseFrom(input)
} catch (exception: InvalidProtocolBufferException) {
throw CorruptionException("Cannot read proto.", exception)
}
}
override suspend fun writeTo(t: PersonPreferences, output: OutputStream) = t.writeTo(output)
}
这里要注意导包的问题，这个类的作用就是PersonPreferences的序列化和反序列化。
5. 对象写入和取出
这里我们现在xml中增加两个按钮，如下所示：
然后回到MainActivity中，在里面添加如下代码：
//创建 DataStore
val Context.studyDataStore: DataStore<PersonPreferences> by dataStore(
fileName = "study.pb",
serializer = PersonSerializer
)
这里就用到了那个序列化器，然后会保存到study.pb下，下面来看存和取的方法，代码如下：
//proto 存数据
binding.btnProtoPut.setOnClickListener {
runBlocking {
studyDataStore.updateData {
it.toBuilder()
.setName("刘爱国")
.setAge(11)
.build()
}
}
}
//proto 取数据
binding.btnProtoGet.setOnClickListener {
runBlocking {
val person = studyDataStore.data.first()
binding.textView.text = "name: ${person.name} , age: ${person.age}"
}
}
下面我们运行一下：
六、源码
GitHub：DataStoreDemo
CSDN：DataStoreDemo.rar