分区存储

聊一聊Android存储行为的变化

Posted by 卢小胖 on 2021-07-22
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总所周知Android上的存储权限一直在更改，从Android增加file provider,到Android10增加分区存储，Google对于存储权限管理越来越严格。我们聊一下Android上的存储Api兼容性适配。

1. 应用存储空间

应用保存数据的方式有如下：

  • 文件和媒体数据可以保存在“应用专属存储空间”和“公共存储空间之中”
  • 短数据或者偏好设置可以通过sharePreference保存
  • 数据库

外部存储

以前的手机是存在SDcard的，但目前很多手机都取消了SDcard,Android上引入了映射机制来创建虚拟的SDcard,我们通过文件管理器看到的路径storage/emulated/0就是虚拟SDcard，也就是我们俗称的“外部存储空间”或者“公共存储空间”

app申请的读写权限请求都是申请的外部存储空间权限

内部存储

内存存储也就是本app的专享目录，其他app是无法访问的，适合存储敏感文件。
通过系统api访问到的路径：/data/user/0/app_packageName/...
对应的真是目录：/data/date/app_packageName/...

分区存储

分区存储实际上就是外部存储空间中建一个app对应目录，本app无须申请权限就可以访问，如果申请读写权限，意味着申请外部空间所有访问权限，在Android10之前，分区存储目录是有可能被其他app访问到的。从Android11开始，其他app是无法访问的，有人也称之为沙盒模式。 官网对它的介绍

2.权限变更记录

Android6.0引入动态权限

申请读写权限需要在Manifest.xml中申明：

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>

Android6.0之前只需申明就可以进行文件读写，Android6.0之后需要进行动态权限申请，也就是要用户同意了才行。权限申请回调很烦人，可以去Github上看一下RxPermission,EasyPermission之类的库。

Android7.0权限变更

自从Android7.0开始之后，禁止使用 file://这类型的URI,尝试直接使用这种URI会触发 FileUriExposedException,建议使用FileProvider来创建content://这类型URI

Android10尝试引入分区存储

上面已经讲述了分区存储其实就是外部存储空间的app目录，本app无须权限就可以访问。
在Android10上可以禁用：android:requestLegacyExternalStorage="true",但是在Android11上就不管用了哦，系统会自动忽略啊哈哈

Google首次尝试引入分区存储，我当时听了人都傻了=.= 真能折腾啊

3. 使用FileProvider

Setup1：

在res目录下新建xml目录，在xml目录下新建filepaths.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<paths>

    <!--1、对应内部内存卡根目录：Context.getFileDir()-->
    <files-path
        name="int_root"
        path="/" />

    <!--2、对应应用默认缓存根目录：Context.getCacheDir()-->
    <cache-path
        name="app_cache"
        path="/" />

    <!--3、对应外部内存卡根目录：Environment.getExternalStorageDirectory()-->
    <external-path
        name="ext_root"
        path="/" />

    <!--4、对应外部内存卡根目录下的APP公共目录：Context.getExternalFileDir(String)-->
    <external-files-path
        name="ext_pub"
        path="/" />

    <!--5、对应外部内存卡根目录下的APP缓存目录：Context.getExternalCacheDir()-->
    <external-cache-path
        name="ext_cache"
        path="/" />

    <!--6、对应外部内存卡根目录下的APP缓存目录：Context.getExternalMediaDirs()-->
    <external-media-path
        name="ext_media"
        path="/"/>

</paths>

Setup2：

在AndroidManifest.xml中申明：

<application
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@mipmap/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:requestLegacyExternalStorage="true"
    android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
    android:supportsRtl="true"
    android:theme="@style/Theme.AndroidStorageDemo">

    <provider
        android:name="androidx.core.content.FileProvider"
        android:authorities="com.alexlu.androidstorage.fileProvider"
        android:enabled="true"
        android:exported="false"
        android:grantUriPermissions="true">
        <meta-data
            android:name="android.support.FILE_PROVIDER_PATHS"
            android:resource="@xml/filepaths" />
    </provider>

</application>

注意这里的android:authorities="com.alexlu.androidstorage.fileProvider"修改为自己的包名，

Setup3：

使用的时候注意与配置文件中注册的包名一致：

val file = File(xxpath)
val uri = FileProvider.getUriForFile(context, "com.alexlu.androidstorage.fileProvider", file);

为什么要建一个xml文件？

其实就是将以前的file://解析成自定义的名称，xml中的name参数就是你自定义的路径名称
path填写文件夹名称，如果为空或者/，代表所有路径

xml中不同方法的意义

以下是一一对应的：

<files-path/> --> Context.getFilesDir()
<cache-path/> --> Context.getCacheDir()
<external-path/> --> Environment.getExternalStorageDirectory()
<external-files-path/> --> Context.getExternalFilesDir(String)
<external-cache-path/> --> Context.getExternalCacheDir()
<external-media-path/> --> Context.getExternalMediaDirs()

我们看一下不同Api获取的路径是什么样子的：

Log.d(TAG,Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath)
///storage/emulated/0

Log.d(TAG,Environment.getRootDirectory().absolutePath)
///system

Log.d(TAG,Environment.getDataDirectory().absolutePath)
///data

Log.d(TAG,Environment.getDownloadCacheDirectory().absolutePath)
///data/cache

if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= android.os.Build.VERSION_CODES.R) {
    Log.d(TAG,"getDownloadCacheDirectory():"+Environment.getStorageDirectory().absolutePath)
    ///storage
}

Log.d(TAG,this.filesDir.absolutePath)
///data/user/0/com.alexlu.androidstorage/files

Log.d(TAG,this.cacheDir.absolutePath)
///data/user/0/com.alexlu.androidstorage/cache

Log.d(TAG,this.codeCacheDir.absolutePath)
///data/user/0/com.alexlu.androidstorage/code_cache

Log.d(TAG,"externalCacheDir:"+this.externalCacheDir?.absolutePath)
///storage/emulated/0/Android/data/com.alexlu.androidstorage/cache

this.externalMediaDirs.forEach {
    Log.d(TAG,"externalMediaDirs:"+it.absolutePath)
    ///storage/emulated/0/Android/media/com.alexlu.androidstorage
}

Log.d(TAG,"getExternalFilesDir:"+this.getExternalFilesDir(null)?.absolutePath)
///storage/emulated/0/Android/data/com.alexlu.androidstorage/files

以上都标明了其输出路径，storage/emulated/0代表的就是外部存储空间，/data/user/0代表的就是内存存储空间，包含包名说明就是app私有目录或者分区存储目录。

我们通过以上方法就可以愉快的创建文件啦

使用示例：

使用内部私有目录

App内部的私有空间比较小，建议对其谨慎操作，读写之前查询其可用容量。大文件建议保存在外部分区目录下。

获取剩余可用空间： 建议查看StorageStatsManager

获取内存私有目录下的cache文件路径

fun getAppCachePath(context: Context, subDir:String?=null):String{
    val path = StringBuilder(context.cacheDir.absolutePath)
    subDir?.let {
        path.append(File.separator).append(it).append(File.separator)
    }
    val dir = File(path.toString())
    if (!dir.exists()) dir.mkdir()
    return path.toString()
}

获取内部私有目录下的files文件路径

fun getAppFilePath(context: Context, subDir:String?=null): String {
    val path = StringBuilder(context.filesDir.absolutePath)
    subDir?.let {
        path.append(File.separator).append(it).append(File.separator)
    }
    val dir = File(path.toString())
    if (!dir.exists()) dir.mkdir()
    return path.toString()
}

可以选择创建子目录，其中subDis代表子目录文件夹名称

我们保存两张图片到其目录下：

//创建私有目录cache目录下文件
val file = File(FileUtil.getAppCachePath(this),"${System.currentTimeMillis()}.jpg")

//创建私有目录files->image目录下文件
val file2 = File(FileUtil.getAppFilePath(this,"image"),"${System.currentTimeMillis()}.jpg")

OperatePicUtil.saveBitmap2File(this,bitmap,file)
OperatePicUtil.saveBitmap2File(this,bitmap,file2)

（OperatePicUtil工具类可以查看Demo）

我们在Android12虚拟机上可以看到保存没有问题：

使用外部公共目录

Environment.getExternalStorageDirectory()在Android10之后标识为废弃，意思就是这个API很好用但是我不想让你用，实际测试在Android12上依旧有用。

/**
 * TODO 外部目录-Pictures
 * @param subDir 子目录文件夹名称
 * @return
 */
fun getExternalPicturesPath(subDir:String?=null): String{
    val path = StringBuilder(Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath)
        .append(File.separator)
        .append(Environment.DIRECTORY_PICTURES)
    subDir?.let {
        path.append(File.separator).append(it).append(File.separator)
    }
    val dir = File(path.toString())
    if (!dir.exists()) dir.mkdir()
    return path.toString()
}

/**
 * TODO 外部目录-Download
 * @param subDir 子目录文件夹名称
 * @return
 */
fun getExternalDownloadPath(subDir:String?=null): String{
    val path = StringBuilder(Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath)
        .append(File.separator)
        .append(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS)
    subDir?.let {
        path.append(File.separator).append(it).append(File.separator)
    }
    val dir = File(path.toString())
    if (!dir.exists()) dir.mkdir()
    return path.toString()
}

使用分区存储目录

接口定义：分别获取file,cache,media目录，type代表子目录名称，可以为null

@Override
public File getExternalFilesDir(String type) {
    return mBase.getExternalFilesDir(type);
}

@Override
public File[] getExternalFilesDirs(String type) {
    return mBase.getExternalFilesDirs(type);
}

@Override
public File getExternalCacheDir() {
    return mBase.getExternalCacheDir();
}

@Override
public File[] getExternalCacheDirs() {
    return mBase.getExternalCacheDirs();
}

@Override
public File[] getExternalMediaDirs() {
    return mBase.getExternalMediaDirs();
}

获取分区存储目录：

    /**
 * TODO 分区存储-File目录
 * @param context
 * @param subDir 子目录文件夹名称
 * @return
 */
fun getExternalAppFilePath(context: Context,subDir: String?=null):String{
    val path = context.getExternalFilesDir(subDir)?.absolutePath
    val dir = File(path.toString())
    if (!dir.exists()) dir.mkdir()
    return path.toString()
}

保存图片到分区存储目录下：

val file = File(FileUtil.getExternalAppFilePath(this),"${System.currentTimeMillis()}.jpg")
PicturesUtil.saveBitmap2File(context = this,bitmap = bitmap,file = file)

我们可以打印文件的路径为：

/sdcard/Android/data/com.alexlu.androidstorage/files

App设置界面中的“清除存储空间”和“清除缓存”

  • 清除存储空间：清除app所有保存的文件和偏好设置，数据库等信息，但是不包括外部公共目录的文件，相当于App卸载重新安装了
  • 清除缓存：清除外部分区存储和内部私有存储中的 cache 目录

其他文件操作

比如其他类型的文件写入，保存文档、音频文件，插入图片到系统相册。具体用法请查看Github Demo,如有错误，请大家指出，欢迎大家点个Star

特色标签
分区存储
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