Android Q沙盒机制之分区存储

为了让用户更好地控制自己的文件，Android Q更改了应用访问设备外部存储空间中文件的方式。Android Q用更精细的媒体特定权限来替换READ_EXTERNAL_STORAGE和WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限，并且无需特定权限，应用即可访问自己在外部存储设备的文件。

1、针对应用私有文件的隔离存储沙盒

对于每个应用，Android Q 都会创建一个“隔离存储沙盒”，以限制其他应用访问本应用在外部存储设备的文件。常见的外部存储设备是/sdcard。此定义具有两个优点：

①、需要的权限更少。 应用沙盒中的文件是您应用的私有文件。因此，您不再需要任何权限即可在外部存储设备中访问和保存自己的文件；

②、相对于设备上的其他应用，隐私性更强。 任何其他应用都无法直接访问您应用的隔离存储沙盒中的文件。借助此访问权限限制，您的应用可以更轻松地维护沙盒文件的隐私性；

在外部存储设备存储文件的最佳位置是Context.getExternalFilesDir()返回文件所在的位置，因此此位置的行为方式在所有Android版本中都保持一致。使用此方法时，需要在媒体环境中传递我们要创建或打开的文件类型对应的文件。例如，要保存或访问应用私有图片，请调用Context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES)。

2、媒体文件的共享集合

如果我们的应用创建了属于相应用户的文件，并希望卸载该应用时保留此用户，则将这些文件保存在某个通用媒体集合(共享集合)中。共享集合包括：照片、音频、视频和下载内容。

3、查看其它应用的文件所需权限

我们的应用无需请求任何权限，即可在这些共享集合中创建和修改自己的文件。但是，我们的应用要创建或修改其他应用已创建的文件，则必须先请求相应权限：

①、访问照片和视频共享集合中其他应用的文件时，需要 READ_MEDIA_IMAGES 或 READ_MEDIA_VIDEO 权限（具体取决于您的应用需要访问的文件类型）；

②、访问音乐共享集合中其他应用的文件时，需要 READ_MEDIA_AUDIO 权限；

4、访问共享集合

在请求必要的权限后，我们的应用可以使用MediaStore API访问这些集合：

①、对于照片和视频共享集合，请使用 MediaStore.Images 或 MediaStore.Video；

②、对于音乐共享集合，请使用 MediaStore.Audio；

③、对于下载内容共享集合，请使用 MediaStore.Downloads；

要在原生代码中访问媒体文件，请使用基于Java或kotlin代码的MediaStore来检索相应文件，然后对相应文件描述符传递到原生代码。详情请参考从原生代码访问媒体文件部分。

5、保留应用在共享集合的文件

默认情况下，在用户卸载应用时，Android Q会清理保存在沙盒的文件。要在卸载应用时保留这些文件，请使用存储访问框架存储访问框架，或将文件保存在共享集合中。要保留共享集合的文件，请在相关的MediaStore集合中新插一行，并使用以下方法：

①、至少应为 DISPLAY_NAME 和 MIME_TYPE 列提供值；

②、（可选）您可以使用 PRIMARY_DIRECTORY 和 SECONDARY_DIRECTORY 列来影响文件在磁盘上的存储位置；

③、保留 DATA 列不定义。这样一来，平台便可以灵活地将文件保留在沙盒之外；

插入此行后，我们可以使用ContentResolver.openFileDescriptor() 这个API向文件读取或写入数据。

6、访问照片的位置信息

一些照片在Exif元数据中包含位置信息，以便用户查看照片的拍摄地点。由于此位置信息非常敏感，因此默认情况下，Android Q会对此位置信息进行隐藏。如果我们的应用需要访问照片的位置信息，需要调用以下方法：

①、将新的 ACCESS_MEDIA_LOCATION 权限添加到您应用的清单中；

②、在 MediaStore 对象中，调用 setRequireOriginal() 并传入照片的 URI；

Java示例代码如下：

Uri photoUri = Uri.withAppendedPath(
            MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI,
            cursor.getString(idColumnIndex));

    final double[] latLong;
    if (BuildCompat.isAtLeastQ()) {
        // When running Android Q, get location data from `ExifInterface`.
        photoUri = MediaStore.setRequireOriginal(photoUri);
        InputStream stream = getContentResolver().openInputStream(photoUri);
        if (stream != null) {
            ExifInterface exifInterface = new ExifInterface(stream);
            double[] returnedLatLong = exifInterface.getLatLong();

            // If lat/long is null, fall back to the coordinates (0, 0).
            latLong = returnedLatLong != null ? returnedLatLong : new double[2];

            // Don't reuse the stream associated with {@code ExifInterface}.
            stream.close();
        } else {
            // Failed to load the stream, so return the coordinates (0, 0).
            latLong = new double[2];
        }
    } else {
        // On devices running Android 9 (API level 28) and lower, use the
        // media store columns.
        latLong = new double[]{
                cursor.getFloat(latitudeColumnIndex),
                cursor.getFloat(longitudeColumnIndex)
        };
    }

kotlin示例代码如下：

val latLong = if (BuildCompat.isAtLeastQ()) {
        // When running Android Q, get location data from `ExifInterface`.
        photoUri = MediaStore.setRequireOriginal(photoUri)
        contentResolver.openInputStream(photoUri).use { stream ->
            ExifInterface(stream).run {
                // If lat/long is null, fall back to the coordinates (0, 0).
                latLong ?: doubleArrayOf(0.0, 0.0)
            }
        }
    } else {
        // On devices running Android 9 (API level 28) and lower, use the
        // media store columns.
        doubleArrayOf(
            cursor.getFloat(latitudeColumnIndex).toDouble(),
            cursor.getFloat(longitudeColumnIndex).toDouble()
        )
    }

7、访问其他应用创建的文件

要访问其他应用已保存在外部存储设备的媒体文件，需要以下步骤：

①、根据包含您要访问的文件的共享集合请求必要的权限；

②、使用 ContentResolver 对象查找并打开该文件；

8、向其他应用创建的文件写入数据

通过将文件保存在共享集合，我们的应用成为该文件的所有者。通常情况下，只有是共享集合的某个文件所有者时，我们的应用才可以向文件写入数据。不过，如果我们的应用是用户默认的应用，我们可以向其他应用的文件写入数据：

①、如果您的应用是用户的默认照片管理器应用，则可以修改其他应用保存到照片和视频共享集合中的图片文件；

②、如果您的应用是用户的默认音乐应用，则可以修改其他应用保存到音乐共享集合中的音频文件；

要修改其他应用保存在存储设备的媒体文件，需要使用ContentResolver找到相应文件来修改。

9、标识特定的外部存储设备

在Android 9及以下版本，所有存储设备上的所有文件都会显示单个"external"卷名称。而Android Q为每个外部存储设备提供唯一的卷名称。此命名系统可以帮助我们高效整理内容并且加入索引，还可以控制存储内容的位置。要唯一标识外部存储设备的特定文件，我们需要使用卷名称和ID。例如，主存储设备的文件是content://media/external/images/media/12，而命名为FA23-3E92辅助存储设备对应文件是content://media/FA23-3E92/images/media/12。

10、获取外部存储列表

要获取所有当前可用卷的名称列表，请调用 MediaStore.getAllVolumeNames()，如以下代码段所示：

Set volumeNames = MediaStore.getAllVolumeNames(context);