Penyimpanan Data dalam Pengembangan Seluler — apa itu, cara dan bagaimana bekerja

Apa itu penyimpanan data permanen

Data Persistence — kemampuan aplikasi untuk menyimpan data di memori non-volatil perangkat. Dalam pengembangan seluler, penyimpanan permanen mencakup basis data, sistem file, pengaturan, dan cache. Setiap mekanisme memiliki karakteristik kinerja, keamanan, dan volume penyimpanan informasinya sendiri.

Data sementara dan permanen

Data sementara hanya ada di memori RAM dan hilang saat proses berakhir. Ini termasuk status layar, perhitungan sementara, dan cache gambar. Data permanen ditulis ke sistem file atau basis data dan tetap dapat diakses setelah aplikasi dimulai ulang. Ini termasuk pengaturan pengguna, token otorisasi, riwayat operasi, dan konten yang diunduh.

Kriteria pemilihan mekanisme penyimpanan

Saat memilih metode penyimpanan, pengembang mengevaluasi beberapa faktor. Tipe data menentukan struktur penyimpanan: pengaturan sederhana — SharedPreferences atau DataStore, catatan terstruktur — SQLite atau Room, file — File Storage. Volume data memengaruhi kinerja: basis data dioptimalkan untuk ribuan catatan, dan file untuk objek biner besar. Keamanan memerlukan enkripsi informasi sensitif melalui EncryptedSharedPreferences atau SQLCipher.

data class StorageOption(
    name: String,
    dataType: StorageType,
    capacity: Long,
    secure: Boolean
)

enum class StorageType {
    KEY_VALUE,
    RELATIONAL,
    FILE
}

SharedPreferences dan DataStore

SharedPreferences — cara klasik menyimpan pasangan kunci-nilai di Android. API ini sudah ada sejak versi pertama platform dan mendukung tipe primitif: string, angka, nilai boolean. Data disimpan dalam file XML di direktori privat aplikasi dan hanya dapat diakses oleh prosesnya.

DataStore sebagai alternatif

Jetpack DataStore — pengganti modern SharedPreferences, dibangun di atas Kotlin Coroutines dan Flow. DataStore menawarkan dua varian: Preferences DataStore untuk nilai sederhana dan Proto DataStore untuk objek yang diketik. Tidak seperti SharedPreferences, DataStore menjamin konsistensi data pada akses bersamaan dan mendukung operasi asinkron tanpa memblokir thread utama.

// SharedPreferences — cara tradisional
val prefs = context
    .getSharedPreferences("settings", Context.MODE_PRIVATE)
with (prefs.edit()) {
    putString("username", "john_doe")
    putInt("score", 1500)
    apply()
}

// DataStore — pendekatan asinkron
val settingsDataStore = context
    .createDataStore("settings.pb")

val usernameFlow: Flow<String> = settingsDataStore
    .data
    .map { it[USERNAME_KEY] ?: "" }

Di iOS, padanan SharedPreferences adalah UserDefaults — sistem penyimpanan nilai sederhana dalam format Property List. UserDefaults menggunakan akses sinkron dan cocok untuk volume kecil data konfigurasi, tetapi tidak direkomendasikan untuk menyimpan informasi sensitif.

SQLite di aplikasi seluler

SQLite — basis data relasional tertanam yang berjalan di dalam proses aplikasi tanpa server terpisah. Ini adalah DBMS yang paling umum dalam pengembangan seluler: digunakan secara default di kedua platform. Android menyertakan SQLite dalam SDK, dan iOS dalam pustaka libsqlite3. SQLite mendukung SQL standar, transaksi, indeks, dan pemicu.

Membuat tabel dan operasi CRUD

Bekerja dengan SQLite dimulai dengan membuat skema basis data. Pengembang mendefinisikan tabel, bidang, dan tipenya, kemudian melakukan operasi penyisipan, pembacaan, pembaruan, dan penghapusan. SQLiteOpenHelper di Android mengelola pembuatan dan migrasi basis data, sementara di iOS digunakan antarmuka C atau wrapper FMDB.

// SQLiteOpenHelper di Android
class DBHelper(context: Context) :
    SQLiteOpenHelper(context, "app.db", null, 1) {

    override fun onCreate(db: SQLiteDatabase) {
        db.execSQL("""
            CREATE TABLE users (
                id INTEGER PRIMARY KEY,
                name TEXT NOT NULL,
                email TEXT UNIQUE
            )
        """)
    }

    fun insertUser(name: String, email: String) {
        val db = writableDatabase
        val values = ContentValues().apply {
            put("name", name)
            put("email", email)
        }
        db.insert("users", null, values)
    }
}

Room — ORM untuk Android

Room — pustaka dari suite Jetpack yang menyediakan lapisan ORM di atas SQLite. Room menghilangkan pekerjaan rutin menulis query SQL dan ContentValues, menggantikannya dengan anotasi dan fungsi Kotlin. Kompiler Room menghasilkan implementasi DAO (Data Access Object) pada tahap build, yang menghilangkan kesalahan dalam sintaks SQL.

Konfigurasi Room di proyek

Untuk menghubungkan Room, perlu menambahkan dependensi kapt dan memberi anotasi pada kelas entitas, antarmuka DAO, dan kelas basis data. RoomDatabase berfungsi sebagai titik masuk: melalui ini DAO diperoleh dan operasi pada basis data dilakukan. Room mendukung Flow untuk query reaktif, migrasi skema, dan validasi query pada tahap kompilasi.

@Entity(tableName = "users")
data class User(
    @PrimaryKey val id: Int,
    @ColumnInfo(name = "full_name") val name: String,
    @ColumnInfo val email: String
)

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

    @Insert
    suspend fun insert(user: User)

    @Delete
    suspend fun delete(user: User)
}

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

Core Data — kerangka kerja iOS

Core Data — kerangka kerja Apple untuk mengelola graf objek dan menyimpannya ke disk. Tidak seperti Room, Core Data tidak bekerja dengan tabel, melainkan dengan objek terkelola (NSManagedObject) yang membentuk hierarki hubungan. Core Data mendukung pemuatan lambat, pembatalan perubahan, dan query kompleks melalui NSFetchRequest.

Tumpukan Core Data

Dasar Core Data adalah tumpukan tiga komponen: konteks terkelola (NSManagedObjectContext), penyimpanan permanen (NSPersistentStoreCoordinator), dan model data (NSManagedObjectModel). NSPersistentContainer menyatukan semua komponen menjadi satu titik masuk, menyederhanakan konfigurasi untuk aplikasi Swift modern.

import CoreData

class PersistenceController {
    static let shared = PersistenceController()
    let container: NSPersistentContainer

    init() {
        container = NSPersistentContainer(name: "AppModel")
        container.loadPersistentStores { _, error in
            if let error = error {
                fatalError("Failed: \(error)")
            }
        }
    }

    func saveUser(name: String, email: String) {
        let context = container.viewContext
        let user = User(context: context)
        user.name = name
        user.email = email

        do {
            try context.save()
        } catch let error {
            print("Kesalahan simpan: \(error)")
        }
    }
}

Penyimpanan file (File Storage) digunakan untuk menyimpan gambar, video, dan dokumen. Android menyediakan penyimpanan internal (context.filesDir) — pribadi untuk aplikasi, dan eksternal (Environment.getExternalStorageDirectory) — dapat diakses oleh aplikasi lain. Di iOS, file disimpan di direktori Documents dan Library, dengan Library/Caches ditujukan untuk cache yang tidak dicadangkan ke iCloud. Untuk bekerja dengan file, kedua platform menyediakan File API dan operasi baca/tulis aliran. Pustaka modern seperti Coil dan SDWebImage menambahkan lapisan cache yang menggabungkan penyimpanan file dengan RAM untuk kinerja optimal.

Di Android, alternatif Core Data dalam hal kompleksitas dan fungsionalitas adalah Realm — basis data berorientasi objek yang bekerja langsung dengan model tanpa lapisan SQL. Realm lebih cepat dari SQLite dalam operasi baca dan mendukung objek langsung yang secara otomatis memperbarui UI saat data berubah.