存储体系与 Scoped Storage

★ 数据持久化是客户端的根本。面试不仅考“怎么存”，更考“存哪里最安全”、“大文件怎么管”以及“多进程怎么防丢数据”。

一、轻量级 KV 存储：SharedPreferences 与 DataStore

特性	SharedPreferences (SP)	Preferences DataStore
线程安全	是（但容易造成主线程阻塞）	是（基于协程与 Flow）
类型安全	弱（可能抛 ClassCastException）	弱（但有 Type DataStore 支持强类型）
异步 API	仅 `apply()` 异步，且可能阻塞生命周期	完全原生异步操作
多进程支持	`MODE_MULTI_PROCESS` 已废弃，极不靠谱	支持，配合 MMKV 等替代方案更佳

SP 的核心痛点： commit() 同步阻塞；apply() 虽然异步，但在 Activity/Service 销毁时，系统层（QueuedWork）会等待所有 apply 的磁盘写入完成，极易导致 ANR。

二、关系型数据库：SQLite 与 Room

Room 的优势：编译时 SQL 语法检查；与协程/Flow/LiveData 无缝结合；基于注解的类型转换与实体映射。
WAL 模式 (Write-Ahead Logging)：开启后 (setWriteAheadLoggingEnabled)，读写可以并发执行，极大提升并发性能。写操作先追加到 -wal 文件，稍后再 Checkpoint 同步到 .db。
数据库升级 (Migration)：

val MIGRATION_1_2 = object : Migration(1, 2) {
    override fun migrate(database: SupportSQLiteDatabase) {
        database.execSQL("ALTER TABLE users ADD COLUMN age INTEGER NOT NULL DEFAULT 0")
    }
}

三、文件目录与沙盒机制

Android 的私有目录分为内部存储和外部存储的私有部分，应用卸载时都会被删除：

内部存储 (Internal Storage): Context.getFilesDir(), Context.getCacheDir()。空间非常有限，绝对不能放图片视频等大文件。
外部私有存储 (External Storage - App-specific): Context.getExternalFilesDir(), Context.getExternalCacheDir()。空间较大，适合放应用的业务文件。不需要存储权限即可访问。

四、分区存储 (Scoped Storage) 与 SAF

在 Android 10+ 引入，为了防止应用在 SD 卡上“拉屎”。

自己产生的业务文件：放沙盒 (getExternalFilesDir)，不需要权限，卸载自动删。
需要分享/保存给用户的多媒体：通过 MediaStore 插入（图片、视频、音频）。插入不需要权限，读取别的应用插入的媒体需要 READ_MEDIA_IMAGES 等权限。
让用户选择文件/非媒体文件：使用 SAF (Storage Access Framework)，即 ACTION_OPEN_DOCUMENT。由系统选择器 UI 授权，返回一个不可伪造的 Document URI。

五、安全存储：Keystore 与 EncryptedSharedPreferences

敏感信息（如 Token、密码）怎么存？ 不能明文写在 SP 或文件里。推荐使用 Jetpack Security 库中的 EncryptedSharedPreferences。
底层原理：它利用 Android Keystore 系统生成并保管主密钥（Master Key），主密钥存放在设备的硬件安全模块（TEE/SE）中，极难被提取。然后用主密钥加密真实的数据。

Q1：SharedPreferences 为什么会导致 ANR？怎么解决？ 答：因为 apply() 提交的任务会进入系统级的 QueuedWork 队列。在组件（如 Activity）执行 onStop 时，系统为了保证数据不丢，会强制等待队列中的磁盘写入任务完成。如果写入量大或磁盘 IO 慢，就会阻塞主线程导致 ANR。解决：迁移到 DataStore 或 MMKV；或者通过反射清理 QueuedWork（黑科技，不推荐）。

Q2：如何优雅地处理几十上百 MB 的大文件下载与缓存清理？ 答：

存储位置：放在 Context.getExternalCacheDir() 下，千万别放内部存储。
清理策略：实现 LRU 算法的磁盘缓存工具，设定最大容量（如 200MB）。在每次写入后检查总大小，淘汰最旧的未访问文件。
系统干预：可以覆写 Application 的 onTrimMemory，在设备空间不足时主动清理。

Q3：Room 数据库在跨版本升级时，如果用户跨了好几个版本（比如 V1 直接升级到 V4）怎么处理？ 答：Room 支持定义多段 Migration，如 1-2, 2-3, 3-4。在构建 Database 时 addMigrations() 传入所有规则。Room 内部会自动寻找最短的迁移路径（按序应用 1-2，然后 2-3，然后 3-4）。如果没有找到路径且没有配置 fallbackToDestructiveMigration()，App 会崩溃。

易错点 / 追问

混淆 MediaStore 与 File API：在 Android 11+，即使你拿到了 MediaStore 中的文件真实绝对路径 (_data 字段)，用 File API 去读写也可能被拒绝，必须使用 ContentResolver.openInputStream() 处理 URI。
忽略多进程 SP 的危险：多进程读写 SP 是数据损坏和丢失的重灾区。追问时一定要提到 MMKV 的共享内存 (mmap) 与文件锁机制是目前多进程 KV 存储的最佳实践。
数据库主线程读写：初学者常在主线程做 DB 查询。必须借助协程调度到 Dispatchers.IO。

Android 中级面试复习手册