Android 文件存储

引言：文件存储[内部存储]和[外部存储]。SD 卡上的文件路径。

时间：2017年06月17日

作者：JustDo23

Github：https://github.com/JustDo23/FastDemo

01. 文件存储

就 I/O 流操作来说，Android 和 Java 是基本相同的，区别可能就是文件路径，相对路径与绝对路径。某天在浏览手机存储路径时候产生疑惑和兴趣，忽然感觉好久没有写过文件操作的代码，生疏的东西便需要进行梳理。

文件存储是数据存储中一个重要方式，存储的路径不同便有了内部存储和外部存储。

强调：所有的安卓设备都有内部存储和外部存储。

02. 内部存储

1. 内部存储并不是内存。
2. 内部存储是系统上一个特殊位置其路径为/data/data/其中的 package 具体指的是主包名。
3. 每个应用被安装之后都会有自己的内部存储位置，默认情况下只有本应用才能对应的内部存储文件，当然在创建文件的时候可以指定文件的访问权限。
4. 当应用被卸载之后，对应的内部存储也会自动被删除。
5. 内部存储空间有限因而显得可贵，它也是系统本身和系统应用主要的数据存储所在地，一旦内部存储空间耗尽，手机也就无法使用了。
6. 内部存储一般使用 Context 来获取和操作。
7. Shared Preferences 存储于内部存储/data/data//shared_prefs目录。
8. SQLite 数据库存储于内部存储/data/data//database目录。

03. 外部存储

1. 早期的 Android 手机有提供扩展存储空间的内存卡卡槽，也就是 SD card 存储，可拆卸可移动类似于 U盘 或者移动硬盘。因而比较容易理解为外部存储空间。
2. 现在的 Android 手机基本趋于一体机，取消内存卡卡槽，而在手机机身中内置大容量存储空间，这部分机身存储空间同样是外部存储。
3. 直观区分方法：将手机连接电脑，能被电脑识别出的部分一定是外部存储。
4. 刚开始学习 Android 的时候比较熟悉的是/mnt/sdcar目录，这个目录指向外部存储根路径，现在每次看到的都是/storage/emulated/0目录，同样指向外部存储根路径，在 DDMS 上可以看到第一个路径是指向第二个了。
5. 原则上讲外部存储是公开的，可以被用户或者其他应用访问。外部存储空间可以分为公共文件和私有文件两种类型。
   1. 公共文件就是外部存储根目录下的DCIM，Download，Movies，Music，Pictures，Ringtones等目录。
   2. 私有文件就是外部存储根目录下的Android/data/目录。
   3. 其实这个所谓的私有文件因为在外部存储所以同样是可以被访问的。
   4. 当应用被安装的时候，同样会自动生成相应的私有文件目录。
   5. 当应用被卸载的时候，相应的私有文件目录同样会自动被删除。
   6. 系统媒体扫描程序不会读取这些私有目录中的文件，因此不能从MediaStore内容提供程序访问这些文件。
6. 外部存储需要提前在功能清单中申请权限。
7. 在使用外部存储之前需要先判断外部存储的状态。每次使用之前都应该先判断状态。
8. 使用的文件目录不同需要的权限也不大相同。

04. 文件路径

通过代码查看相关路径

/**
 * 查看文件路径
 *
 * @param context
 */
private void filePath(Context context) {
  // 通过 Context 获取内部存储路径
  LogUtils.e("context.getFilesDir() = " + context.getFilesDir());// [ /data/data/com.just.fast/files ]
  LogUtils.e("context.getCacheDir() = " + context.getCacheDir());// [ /data/data/com.just.fast/cache ]
  LogUtils.e("context.getDir(dirName, MODE_PRIVATE) = " + context.getDir("dirName", MODE_PRIVATE));// [ /data/data/com.just.fast/app_dirName ]
  // 获取外部存储根路径[先判断外部存储是否挂载][读写文件需要权限]
  LogUtils.e("Environment.getExternalStorageState() = " + Environment.getExternalStorageState());// [ mounted ]
  LogUtils.e("Environment.getExternalStorageDirectory() = " + Environment.getExternalStorageDirectory());// [ /storage/emulated/0 ]
  // [不建议在外部存储根目录操作][因此获取外部存储私有路径][不需要权限][私有文件]
  LogUtils.e("context.getExternalFilesDir(null) = " + context.getExternalFilesDir(null));// [ /storage/emulated/0/Android/data/com.just.fast/files ]
  LogUtils.e("context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_MOVIES) = " + context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_MOVIES));// [ /storage/emulated/0/Android/data/com.just.fast/files/Movies ]
  LogUtils.e("context.getExternalCacheDir() = " + context.getExternalCacheDir());// [ /storage/emulated/0/Android/data/com.just.fast/cache ]
  // [不建议在外部存储根目录操作][因此获取外部存储共享路径][读写文件需要权限][公共文件]
  LogUtils.e("Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_MUSIC) = " + Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_MUSIC));// [ /storage/emulated/0/Music ]

  // 其他路径[获取系统根路径下的相关路径]
  LogUtils.e("Environment.getRootDirectory() = " + Environment.getRootDirectory());// [ /system ]
  LogUtils.e("Environment.getDataDirectory() = " + Environment.getDataDirectory());// [ /data ]
  LogUtils.e("Environment.getDownloadCacheDirectory() = " + Environment.getDownloadCacheDirectory());// [ /cache ]

  // [true,仿真外部存储][一体机之类]
  LogUtils.e("Environment.isExternalStorageEmulated() = " + Environment.isExternalStorageEmulated());// [ true ]
  // [true,外部存储物理硬件可以移除][SD卡子类][false,一体机之类]
  LogUtils.e("Environment.isExternalStorageRemovable() = " + Environment.isExternalStorageRemovable());// [ false ]
}

代码注释多精简结果

  // 通过 Context 获取内部存储路径
  context.getFilesDir() =  [ /data/data/com.just.fast/files ]
  context.getCacheDir() =  [ /data/data/com.just.fast/cache ]
  context.getDir(dirName, MODE_PRIVATE) =  [ /data/data/com.just.fast/app_dirName ]
  // 获取外部存储根路径[先判断外部存储是否挂载][读写文件需要权限]
  Environment.getExternalStorageState() =  [ mounted ]
  Environment.getExternalStorageDirectory() =  [ /storage/emulated/0 ]
  // [不建议在外部存储根目录操作][因此获取外部存储私有路径][不需要权限][私有文件]
  context.getExternalFilesDir(null) =  [ /storage/emulated/0/Android/data/com.just.fast/files ]
  context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_MOVIES) =  [ /storage/emulated/0/Android/data/com.just.fast/files/Movies ]
  context.getExternalCacheDir() =  [ /storage/emulated/0/Android/data/com.just.fast/cache ]
  // [不建议在外部存储根目录操作][因此获取外部存储共享路径][读写文件需要权限][公共文件]
  Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_MUSIC) =  [ /storage/emulated/0/Music ]

  // 其他路径[获取系统根路径下的相关路径]
  Environment.getRootDirectory() =  [ /system ]
  Environment.getDataDirectory() =  [ /data ]
  Environment.getDownloadCacheDirectory() =  [ /cache ]

  // [true,仿真外部存储][一体机之类]
  Environment.isExternalStorageEmulated() =  [ true ]
  // [true,外部存储物理硬件可以移除][SD卡子类][false,一体机之类]
  Environment.isExternalStorageRemovable() =  [ false ]

05. 内部存储实用方法

1. 写入

   /**
    * 向内部存储写数据
    */
   private void write2Internal() {
     String fileName = "just";// 文件名
     String writeContent = "Test open and write file internal.";// 写入内容
     try {
       FileOutputStream fileOutputStream = this.openFileOutput(fileName, MODE_APPEND);// 打开文件输出流
       fileOutputStream.write(writeContent.getBytes());// 流写入数据
       fileOutputStream.close();// 关闭流
     } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
     }
   }
   

2. 读取

   /**
    * 从内部存储读数据
    */
   private void readFromInternal() {
     String fileName = "just";// 文件名
     try {
       FileInputStream fileInputStream = this.openFileInput(fileName);// 打开文件输入流
       byte[] allByte = new byte[fileInputStream.available()];// 字节数组
       fileInputStream.read(allByte);// 读取
       String readContent = new String(allByte);// 转换为字符串
       fileInputStream.close();
       tv_read.setText(readContent);
     } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
     }
   }
   

3. 删除

   /**
    * 删除内部存储上文件
    */
   private void deleteInternalFile() {
     String fileName = "just";// 文件名
     this.deleteFile(fileName);
   }
   

06. 外部存储多个

这里注意一个情景：一台设备既有机身内置大容量外部存储，同时又对外提供了扩展的 SD卡槽，那么外部存储就有两个位置了。使用 context.getExternalFilesDir() 默认获取到内部分区也就是机身外部存储路径，那就无法操作 SD卡路径。不过，从 Android 4.4 开始，通过使用 context.getExternalFilesDirs() 获取两个路径，返回 file 数组。数组中第一个条目被视为是外部主存储；除非该位置已满或不可用，否则应该使用该位置。为了向下兼容可以使用支持库中提供的 ContextCompat.getExternalFilesDirs() 进行兼容，同样返回数组，但只包含一个目录。

对于缓存路径同样有兼容方法 ContextCompat.getExternalCacheDirs() 向下兼容。

07. 参考文档

1. android中的文件操作详解以及内部存储和外部存储
2. 官网 存储选项