App磁盘沙盒工具实践

目录介绍

• 01.磁盘沙盒的概述
  • 1.1 项目背景说明
  • 1.2 沙盒作用
  • 1.3 设计目标
• 02.Android存储概念
  • 2.1 存储划分介绍
  • 2.2 机身内部存储
  • 2.3 机身外部存储
  • 2.4 SD卡外部存储
  • 2.5 总结和梳理下
• 03.方案基础设计
  • 3.1 整体架构图
  • 3.2 UML设计图
  • 3.3 关键流程图
  • 3.4 接口设计图
  • 3.5 模块间依赖关系
• 04.一些技术要点说明
  • 4.1 使用队列管理Fragment栈
  • 4.2 File文件列表
  • 4.3 不同版本访问权限
  • 4.4 访问文件操作
  • 4.5 10和11权限说明
  • 4.6 分享文件给第三方
  • 4.7 打开图片资源
  • 4.8 为何需要FileProvider
  • 4.9 跨进程IPC通信
• 05.其他设计实践说明
  • 5.1 性能设计
  • 5.2 稳定性设计
  • 5.3 debug依赖设计

01.磁盘沙盒的概述

1.1 项目背景说明

• app展示在数据量多且刷新频繁的情况下，为提升用户体验，通常会对上次已有数据做内存缓存或磁盘缓存，以达到快速展示数据的目的。缓存的数据变化是否正确、缓存是否起到对应作用是QA需要重点测试的对象。
• android缓存路径查看方法有哪些呢？将手机打开开发者模式并连接电脑，在pc控制台输入cd /data/data/目录，使用adb主要是方便测试(删除，查看，导出都比较麻烦)。
• 如何简单快速，傻瓜式的查看缓存文件，操作缓存文件，那么该项目小工具就非常有必要呢！采用可视化界面读取缓存数据，方便操作，直观也简单。

1.2 沙盒作用

• 可以通过该工具查看缓存文件
  • 快速查看data/data/包名目录下的缓存文件。
  • 快速查看/sdcard/Android/data/包名下存储文件。
• 对缓存文件处理
  • 支持查看file文件列表数据，打开缓存文件查看数据详情。还可以删除缓存对应的文件或者文件夹，并且友好支持分享到外部。
  • 能够查看缓存文件修改的信息，修改的时间，缓存文件的大小，获取文件的路径等等。都是在可视化界面上处理。

1.3 设计目标

• 可视化界面展示
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• 多种处理文件操作
  • 针对file文件夹，或者file文件，长按可以出现弹窗，让测试选择是否删除文件。
  • 点击file文件夹，则拿到对应的文件列表，然后展示。点击file直到是具体文件(文本，图片，db，json等非file文件夹)跳转详情。
• 一键接入该工具
  • FileExplorerActivity.startActivity(MainActivity.this);
  • 开源项目地址：https://github.com/yangchong211/YCAndroidTool

02.Android存储基本概念

2.1 存储划分介绍

• 存储划分介绍
  • 手机空间存储划分为两部分：1、机身存储；2、SD卡外部存储
  • 机身存储划分为两部分：1、内部存储；2、外部存储
• 机身内部存储
  • 放到data/data目录下的缓存文件，一般使用adb无法查看该路径文件，私有的。程序卸载后，该目录也会被删除。
• 机身外部存储
  • 放到/storage/emulated/0/目录下的文件，有共享目录，还有App外部私有目录，还有其他目录。App卸载的时候，相应的app创建的文件也会被删除。
• SD卡外部存储
  • 放到sd库中目录下文件，外部开放的文件，可以查看。

2.2 机身内部存储

• 想一下平时使用的持久化方案：这些文件都是默认放在内部存储里。
  • SharedPreferences---->适用于存储小文件
  • 数据库---->存储结构比较复杂的大文件
• 如果包名为：com.yc.helper，则对应的内部存储目录为：/data/data/com.yc.helper/
  • 第一个"/“表示根目录，其后每个”/"表示目录分割符。内部存储里给每个应用按照其包名各自划分了目录
  • 每个App的内部存储空间仅允许自己访问(除非有更高的权限，如root)，程序卸载后，该目录也会被删除。
• 机身内部存储一般存储那些文件呢？大概有以下这些
  • cache–>存放缓存文件
  • code_cache–>存放运行时代码优化等产生的缓存
  • databases–>存放数据库文件
  • files–>存放一般文件
  • lib–>存放App依赖的so库 是软链接，指向/data/app/ 某个子目录下
  • shared_prefs–>存放 SharedPreferences 文件
• 那么怎么通过代码访问到这些路径的文件呢？代码如下所示

  context.getCacheDir().getAbsolutePath()
  context.getCodeCacheDir().getAbsolutePath()
  //databases 直接通过getDatabasePath(name)获取
  context.getFilesDir().getAbsolutePath()
  //lib，暂时还不知道怎么获取该路径
  //shared_prefs 直接通过SharedPreferences获取
  

2.3 机身外部存储

• 存放位置，主要有那些？如下所示，根目录下几个需要关注的目录：
  • /data/ 这个是前面说的私有文件
  • /sdcard/ /sdcard/是软链接，指向/storage/self/primary
  • /storage/ /storage/self/primary/是软链接，指向/storage/emulated/0/
• 也就是说/sdcard/、/storage/self/primary/ 真正指向的是/storage/emulated/0/
  • 下面这个是用adb查看 /storage/emulated/0 路径资源

  a51x:/storage $ ls
  emulated  self
  a51x:/storage $ cd emulated/                                                   
  a51x:/storage/emulated $ ls
  ls: .: Permission denied
  1|a51x:/storage/emulated $ cd 0
  a51x:/storage/emulated/0 $ ls
  //省略 /storage/emulated/0 下的文件
  

• 然后来看下 /storage/emulated/0/ 存储的资源有哪些？如下，分为三部分：
• 第一种：共享存储空间
  • 也就是所有App共享的部分，比如相册、音乐、铃声、文档等：
  • DCIM/ 和 Pictures/–>存储图片
  • DCIM/、Movies/ 和 Pictures–>存储视频
  • Alarms/、Audiobooks/、Music/、Notifications/、Podcasts/ 和 Ringtones/–>存储音频文件
  • Download/–>下载的文件
  • Documents–>存储如.pdf类型等文件
• 第二种：App外部私有目录
  • Android/data/—>存储各个App的外部私有目录。
  • 与内部存储类似，命名方式是：Android/data/xx------>xx指应用的包名。如：/sdcard/Android/data/com.yc.helper
• 第三种：其它目录
  • 比如各个App在/sdcard/目录下创建的目录，如支付宝创建的目录：alipay/，高德创建的目录：amap/，腾讯创建的目录：com.tencent.xx/等。
• 那么怎么通过代码访问到这些路径的文件呢？代码如下所示
  • 第一种：通过ContentProvider访问，共享存储空间中的图片，视频，音频，文档等资源
  • 第二种：可以看出再/sdcard/Android/data/目录下生成了com.yc.helper/目录，该目录下有两个子目录分别是：files/、cache/。当然也可以选择创建其它目录。App卸载的时候，两者都会被清除。

  context.getExternalCacheDir().getAbsolutePath();
  context.getExternalFilesDir(null).getAbsolutePath();
  

  • 第三种：只要拿到根目录，就可以遍历寻找其它子目录/文件。

2.4 SD卡外部存储

• 当给设备插入SD卡后，查看其目录：/sdcard/ —> 依然指向/storage/self/primary，继续来看/storage/，可以看出，多了sdcard1，软链接指向了/storage/77E4-07E7/。
• 访问方式，跟获取外部存储-App私有目录方式一样。

  File[] fileList = context.getExternalFilesDirs(null);
  

  • 返回File对象数组，当有多个外部存储时候，存储在数组里。返回的数组有两个元素，一个是自带外部存储存储，另一个是插入的SD卡。

2.5 总结和梳理下

• Android存储有三种：手机内部存储、手机自带外部存储、SD卡扩展外部存储等。
• 内部存储与外部存储里的App私有目录
  • 相同点：
    • 1、属于App专属，App自身访问两者无需任何权限。
    • 2、App卸载后，两者皆被删除。
    • 3、两者目录下增加的文件最终会被统计到"设置->存储和缓存"里。
  • 不同点：
    • /data/data/com.yc.helper/ 位于内部存储，一般用于存储容量较小的，私密性较强的文件。
    • 而/sdcard/Android/data/com.yc.helper/ 位于外部存储，作为App私有目录，一般用于存储容量较大的文件，即使删除了也不影响App正常功能。
• 在设置里的"存储与缓存"项，有清除数据和清除缓存，两者有何区别？
  • 当点击"清除数据" 时：
    • 内部存储/data/data/com.yc.helper/cache/、 /data/data/com.yc.helper/code_cache/目录会被清空
    • 外部存储/sdcard/Android/data/com.yc.helper/cache/ 会被清空
  • 当点击"清除缓存" 时：
    • 内部存储/data/data/com.yc.helper/下除了lib/，其余子目录皆被删除
    • 外部存储/sdcard/Android/data/com.yc.helper/被清空
    • 这种情况，相当于删除用户sp，数据库文件，相当于重置了app

04.一些技术要点说明

4.1 使用队列管理Fragment栈

• 该磁盘沙盒file工具页面的组成部分是这样的
  • FileExplorerActivity + FileExplorerFragment(多个，file列表页面) + TextDetailFragment(一个，file详情页面)
• 针对磁盘file文件列表FileExplorerFragment页面，点击file文件item
  • 如果是文件夹则是继续打开跳转到file文件列表FileExplorerFragment页面，否则跳转到文件详情页面
• 处理任务栈返回逻辑。举个例子现在列表FileExplorerFragment当作B，文件详情页面当作C，宿主Activity当作A。也就是说，点击返回键，依次关闭了fragment直到没有，回到宿主activity页面。再次点击返回键，则关闭activity！
  • 可能存在的任务栈是：打开A1->打开B1->打开C1
  • 那么点击返回键按钮，返回关闭的顺序则是：关闭C1->关闭B1->关闭A1
• Fragment回退栈处理方式
  • 第一种方案：创建一个栈(先进后出)，打开一个FileExplorerFragment列表页面(push一个fragment对象到队列中)，关闭一个列表页面(remove最上面那个fragment对象，然后调用FragmentManager中popBackStack操作关闭fragment)
  • 第二种方案：通过fragmentManager获取所有fragment对象，返回一个list，当点击返回的时候，调用popBackStack移除最上面一个
• 具体处理该场景中回退逻辑
  • 首先定义一个双端队列ArrayDeque，用来存储和移除元素。内部使用数组实现，可以当作栈来使用，功能非常强大。
  • 当开启一个fragment页面的时候，调用push(相当于addFirst在栈顶添加元素)来存储fragment对象。代码如下所示

    public void showContent(Class<? extends Fragment> target, Bundle bundle) {
        try {
            Fragment fragment = target.newInstance();
            if (bundle != null) {
                fragment.setArguments(bundle);
            }
            FragmentManager fm = getSupportFragmentManager();
            FragmentTransaction fragmentTransaction = fm.beginTransaction();
            fragmentTransaction.add(android.R.id.content, fragment);
            //push等同于addFirst，添加到第一个
            mFragments.push(fragment);
            //add等同于addLast，添加到最后
            //mFragments.add(fragment);
            fragmentTransaction.addToBackStack("");
            //将fragment提交到任务栈中
            fragmentTransaction.commit();
        } catch (InstantiationException exception) {
            FileExplorerUtils.logError(TAG + exception.toString());
        } catch (IllegalAccessException exception) {
            FileExplorerUtils.logError(TAG + exception.toString());
        }
    }
    

  • 当关闭一个fragment页面的时候，调用removeFirst(相当于弹出栈顶的元素)移除fragment对象。代码如下所示

    @Override
    public void onBackPressed() {
        if (!mFragments.isEmpty()) {
            Fragment fragment = mFragments.getFirst();
            if (fragment!=null){
                //移除最上面的一个
                mFragments.removeFirst();
            }
            super.onBackPressed();
            //如果fragment栈为空，则直接关闭activity
            if (mFragments.isEmpty()) {
                finish();
            }
        } else {
            super.onBackPressed();
        }
    }
    
    /**
     * 回退fragment任务栈操作
     * @param fragment                  fragment
     */
    public void doBack(Fragment fragment) {
        if (mFragments.contains(fragment)) {
            mFragments.remove(fragment);
            FragmentManager fm = getSupportFragmentManager();
            //回退fragment操作
            fm.popBackStack();
            if (mFragments.isEmpty()) {
                //如果fragment栈为空，则直接关闭宿主activity
                finish();
            }
        }
    }
    

4.2 File文件列表

• 获取文件列表，主要包括，data/data/包名目录下的缓存文件。/sdcard/Android/data/包名下存储文件。

  /**
   * 初始化默认文件。注意：加External和不加(默认)的比较
   * 相同点:1.都可以做app缓存目录。2.app卸载后，两个目录下的数据都会被清空。
   * 不同点:1.目录的路径不同。前者的目录存在外部SD卡上的。后者的目录存在app的内部存储上。
   *       2.前者的路径在手机里可以直接看到。后者的路径需要root以后，用Root Explorer 文件管理器才能看到。
   *
   * @param context 上下文
   * @return 列表
   */
  private List<File> initDefaultRootFileInfos(Context context) {
      List<File> fileInfos = new ArrayList<>();
      //第一个是文件父路径
      File parentFile = context.getFilesDir().getParentFile();
      if (parentFile != null) {
          fileInfos.add(parentFile);
      }
      //路径：/data/user/0/com.yc.lifehelper
  
      //第二个是缓存文件路径
      File externalCacheDir = context.getExternalCacheDir();
      if (externalCacheDir != null) {
          fileInfos.add(externalCacheDir);
      }
      //路径：/storage/emulated/0/Android/data/com.yc.lifehelper/cache
  
      //第三个是外部file路径
      File externalFilesDir = context.getExternalFilesDir((String) null);
      if (externalFilesDir != null) {
          fileInfos.add(externalFilesDir);
      }
      //路径：/storage/emulated/0/Android/data/com.yc.lifehelper/files
      return fileInfos;
  }
  

4.3 不同版本访问权限

• Android 6.0 之前访问方式
  • Android 6.0 之前是无需申请动态权限的，在AndroidManifest.xml 里声明存储权限。就可以访问共享存储空间、其它目录下的文件。

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

• Android 6.0 之后的访问方式
  • Android 6.0 后需要动态申请权限，除了在AndroidManifest.xml 里声明存储权限外，还需要在代码里动态申请。

  //申请权限
  if (ContextCompat.checkSelfPermission(mActivity,
          Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE)
          != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
      ActivityCompat.requestPermissions(mActivity,
              new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE}, CODE);
  } 
  

4.4 访问文件操作

• 权限申请成功后，即可对自带外部存储之共享存储空间和其它目录进行访问。分别以共享存储空间和其它目录为例，阐述访问方式：
• 访问媒体文件(共享存储空间)。目的是拿到媒体文件的路径，有两种方式获取路径：
  • 以图片为例，假设图片存储在/sdcard/Pictures/目录下。路径：/storage/emulated/0/Pictures/yc.png，拿到路径后就可以解析并获取Bitmap。

  //获取目录：/storage/emulated/0/
  File rootFile = Environment.getExternalStorageDirectory();
  String imagePath = rootFile.getAbsolutePath() + File.separator + Environment.DIRECTORY_PICTURES + File.separator + "yc.png";
  Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath);
  

  • 通过MediaStore获取路径

  ContentResolver contentResolver = context.getContentResolver();
  Cursor cursor = contentResolver.query(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, null, null, null, null);
  while(cursor.moveToNext()) {
      String imagePath = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Images.ImageColumns.DATA));
      Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath);
      break;
  }
  

  • 还有一种不直接通过路径访问的方法，通过MediaStore获取Uri。与直接拿到路径不同的是，此处拿到的是Uri。图片的信息封装在Uri里，通过Uri构造出InputStream，再进行图片解码拿到Bitmap

  private void getImagePath(Context context) {
      ContentResolver contentResolver = context.getContentResolver();
      Cursor cursor = contentResolver.query(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, null, null, null, null);
      while(cursor.moveToNext()) {
          //获取唯一的id
          long id = cursor.getLong(cursor.getColumnIndexOrThrow(MediaStore.MediaColumns._ID));
          //通过id构造Uri
          Uri uri = ContentUris.withAppendedId(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, id);
          openUri(uri);
          break;
      }
  }
  

• 访问文档和其它文件(共享存储空间)。
  • 直接构造路径。与媒体文件一样，可以直接构造路径访问。
• 访问其它目录
  • 直接构造路径。与媒体文件一样，可以直接构造路径访问。
• 总结一下共同点
  • 访问目录/文件可通过如下两个方法：1、通过路径访问。路径可以直接构造也可以通过MediaStore获取。 2、通过Uri访问。Uri可以通过MediaStore或者SAF(存储访问框架，通过intent调用startActivity访问)获取。

4.5 10和11权限说明

• Android10权限改变
  • 比如能够直接在/sdcard/目录下创建目录/文件。可以看出/sdcard/目录下，如淘宝、qq、qq浏览器、微博、支付宝等都自己建了目录。
  • 这么看来，导致目录结构很乱，而且App卸载后，对应的目录并没有删除，于是就是遗留了很多"垃圾"文件，久而久之不处理，用户的存储空间越来越小。
• 之前文件创建弊端如下
  • 卸载App也不能删除该目录下的文件
  • 在设置里"清除数据"或者"清除缓存"并不能删除该目录下的文件
  • App可以随意修改其它目录下的文件，如修改别的App创建的文件等，不安全
• 为什么要在/sdcard/目录下新建app存储的目录
  • 此处新建的目录不会被设置里的App存储用量统计，让用户"看起来"自己的App占用的存储空间很小。还有就是方便操作文件
• Android 10.0访问变更
  • Google在Android 10.0上重拳出击了。引入Scoped Storage。简单来说有好几个版本：作用域存储、分区存储、沙盒存储。分区存储原理：
  • 1、App访问自身内部存储空间、访问外部存储空间-App私有目录不需要任何权限(这个与Android 10.0之前一致)
  • 2、外部存储空间-共享存储空间、外部存储空间-其它目录 App无法通过路径直接访问，不能新建、删除、修改目录/文件等
  • 3、外部存储空间-共享存储空间、外部存储空间-其它目录 需要通过Uri访问

4.6 分享文件给第三方

• 这里直接说分享内部文件给第三方，大概的思路如下所示：
  • 第一步：先判断是否有读取文件的权限，如果没有则申请；如果有则进行第二步；
  • 第二步：先把文件转移到外部存储文件，为何要这样操作，主要是解决data/data下目前文件无法直接分享问题，因此需要将目标文件拷贝到外部路径
  • 第三步：通过intent发送，FileProvider拿到对应路径的uri，最后调用startActivity进行分享文件。
• 大概的代码如下所示

  if (ContextCompat.checkSelfPermission(mActivity,Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE)
          != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
      ActivityCompat.requestPermissions(mActivity,
              new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE}, CODE);
  } else {
      //先把文件转移到外部存储文件
      File srcFile = new File(mFile.getPath());
      String newFilePath = AppFileUtils.getFileSharePath() + "/fileShare.txt";
      File destFile = new File(newFilePath);
      //拷贝文件，将data/data源文件拷贝到新的目标文件路径下
      boolean copy = AppFileUtils.copyFile(srcFile, destFile);
      if (copy) {
          //分享
          boolean shareFile = FileShareUtils.shareFile(mActivity, destFile);
          if (shareFile) {
              Toast.makeText(getContext(), "文件分享成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          } else {
              Toast.makeText(getContext(), "文件分享失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          }
      } else {
          Toast.makeText(getContext(), "文件保存失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
      }
  }
  

4.7 打开图片资源

• 首先判断文件，是否是图片资源，如果是图片资源，则跳转到打开图片详情。目前只是根据文件的后缀名来判断(对文件名称以.进行裁剪获取后缀名)是否是图片。

  if (FileExplorerUtils.isImage(fileInfo)) {
      Bundle bundle = new Bundle();
      bundle.putSerializable("file_key", fileInfo);
      showContent(ImageDetailFragment.class, bundle);
  } 
  

• 打开图片跳转详情，这里面为了避免打开大图OOM，因此需要对图片进行压缩，目前该工具主要是内存压缩和尺寸缩放方式。大概的原理如下
  • 例如，我们的原图是一张 2700 * 1900 像素的照片，加载到内存就需要 19.6M 内存空间，但是，我们需要把它展示在一个列表页中，组件可展示尺寸为 270 * 190，这时，我们实际上只需要一张原图的低分辨率的缩略图即可（与图片显示所对应的 UI 控件匹配），那么实际上 270 * 190 像素的图片，只需要 0.2M 的内存即可。这个采用缩放比压缩。
  • 加载图片，先加载到内存，再进行操作吗，可以如果先加载到内存，好像也不太对，这样只接占用了 19.6M + 0.2M 2份内存了，而我们想要的是，在原图不加载到内存中，只接将缩放后的图片加载到内存中，可以实现吗？
  • 进行内存压缩，要将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds属性设置为true，解析一次图片。注意这个地方是核心，这个解析图片并没有生成bitmap对象(也就是说没有为它分配内存控件)，而仅仅是拿到它的宽高等属性。
  • 然后将BitmapFactory.Options连同期望的宽度和高度一起传递到到calculateInSampleSize方法中，就可以得到合适的inSampleSize值了。这一步会压缩图片。之后再解析一次图片，使用新获取到的inSampleSize值，并把inJustDecodeBounds设置为false，就可以得到压缩后的图片了。

4.8 为何需要FileProvider

4.8.1 文件共享基础概念

• 了解文件共享的基础知识

  • 提到文件共享，首先想到就是在本地磁盘上存放一个文件，多个应用都可以访问它，如下：

  • 理想状态下只要知道了文件的存放路径，那么各个应用都可以读写它。比如相册里的图片或者视频存放目录：/sdcard/DCIM/、/sdcard/Pictures/ 、/sdcard/Movies/。

• 文件共享方式是如何理解
  • 一个常见的应用场景：应用A里检索到一个文件yc.txt，它无法打开，于是想借助其它应用打开，这个时候它需要把待打开的文件路径告诉其它应用。对应案例就是，把磁盘文件分享到qq。
  • 这就涉及到了进程间通信。Android进程间通信主要手段是Binder，而四大组件的通信也是依靠Binder，因此我们应用间传递路径可以依靠四大组件。

4.8.2 7.0前后对文件处理方式

• Android 7.0 之前使用，传递路径可以通过Uri

  Intent intent = new Intent();
  intent.setAction(Intent.ACTION_VIEW);
  //通过路径，构造Uri。设置Intent，附带Uri，然后通过intent跨进程通信
  Uri uri = Uri.fromFile(new File(external_filePath));
  intent.setData(uri);
  startActivity(intent);
  

  • 接收方在收到Intent后，拿出Uri，通过：filePath = uri.getEncodedPath() 拿到发送方发送的原始路径后，即可读写文件。然而此种构造Uri方式在Android7.0(含)之后被禁止了，若是使用则抛出异常，异常是FileUriExposedException。
  • 这种方式缺点如下：第一发送方传递的文件路径接收方完全知晓，一目了然，没有安全保障；第二发送方传递的文件路径接收方可能没有读取权限，导致接收异常。
• Android 7.0(含)之后如何解决上面两个缺点问题
  • 对第一个问题：可以将具体路径替换为另一个字符串，类似以前密码本的感觉，比如："/storage/emulated/0/com.yc.app/yc.txt" 替换为"file/yc.txt"，这样接收方收到文件路径完全不知道原始文件路径是咋样的。那么会导致另一个额外的问题：接收方不知道真实路径，如何读取文件呢?
  • 对第二个问题既然不确定接收方是否有打开文件权限，那么是否由发送方打开，然后将流传递给接收方就可以了呢？
  • Android 7.0(含)之后引入了FileProvider，可以解决上述两个问题。

4.8.3 FileProvider应用与原理

• 第一步，定义自定义FileProvider并且注册清单文件

  public class ExplorerProvider extends FileProvider {
  
  }
  
  <!--既然是ContentProvider，那么需要像Activity一样在AndroidManifest.xml里声明：-->
  <!--android:authorities 标识ContentProvider的唯一性，可以自己任意定义，最好是全局唯一的。-->
  <!--android:name 是指之前定义的FileProvider 子类。-->
  <!--android:exported="false" 限制其他应用获取Provider。-->
  <!--android:grantUriPermissions="true" 授予其它应用访问Uri权限。-->
  <!--meta-data 囊括了别名应用表。-->
  <!--android:name 这个值是固定的，表示要解析file_path-->
  <!--android:resource 自己定义实现的映射表-->
  <provider
      android:name="com.yc.toolutils.file.ExplorerProvider"
      android:authorities="${applicationId}.fileExplorerProvider"
      android:exported="false"
      android:grantUriPermissions="true">
      <meta-data
          android:name="android.support.FILE_PROVIDER_PATHS"
          android:resource="@xml/file_explorer_provider" />
  </provider>
  

• 第二步，添加路径映射表
  • 在/res/ 下建立xml 文件夹，然后再创建对应的映射表(xml)，最终路径如下：/res/xml/file_explorer_provider.xml。

• 第三步，使用ExplorerProvider来跨进程通信交互
  • 如何解决第一个问题，让接收方看不到具体文件的路径？如下所示，下面构造后，第三方应用收到此Uri后，并不能从路径看出我们传递的真实路径，这就解决了第一个问题。

  public static boolean shareFile(Context context, File file) {
      boolean isShareSuccess;
      try {
          if (null != file && file.exists()) {
              Intent share = new Intent(Intent.ACTION_SEND);
              //此处可发送多种文件
              String absolutePath = file.getAbsolutePath();
              //通过扩展名找到mimeType
              String mimeType = getMimeType(absolutePath);
              share.setType(mimeType);
              Uri uri;
              //判断7.0以上
              if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.N) {
                  //第二个参数表示要用哪个ContentProvider，这个唯一值在AndroidManifest.xml里定义了
                  //若是没有定义MyFileProvider，可直接使用FileProvider替代
                  String authority = context.getPackageName() + ".fileExplorerProvider";
                  uri = FileProvider.getUriForFile(context,authority, file);
              } else {
                  uri = Uri.fromFile(file);
              }
              //content://com.yc.lifehelper.fileExplorerProvider/external_path/fileShare.txt
              //content 作为scheme；
              //com.yc.lifehelper.fileExplorerProvider 即为我们定义的 authorities，作为host；
              LogUtils.d("share file uri : " + uri);
              String encodedPath = uri.getEncodedPath();
              //external_path/fileShare.txt
              //如此构造后，第三方应用收到此Uri后，并不能从路径看出我们传递的真实路径，这就解决了第一个问题：
              //发送方传递的文件路径接收方完全知晓，一目了然，没有安全保障。
              LogUtils.d("share file uri encode path : " + encodedPath);
              share.putExtra(Intent.EXTRA_STREAM, uri);
              share.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
              //赋予读写权限
              share.addFlags(Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION);
              Intent intent = Intent.createChooser(share, "分享文件");
              //交由系统处理
              context.startActivity(intent);
              isShareSuccess = true;
          } else {
              isShareSuccess = false;
          }
      } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
          isShareSuccess = false;
      }
      return isShareSuccess;
  }
  

  • 如何解决第二个问题，发送方传递的文件路径接收方可能没有读取权限，导致接收异常？通过FileProvider.getUriForFile为入口查看源码，应用间通过IPC机制，最后调用了openFile()方法，而FileProvider重写了该方法。

4.9 跨进程IPC通信

• A应用(该demo)通过构造Uri，通过intent调用B(分享到QQ)
  • 应用A将path构造为Uri：应用A在启动的时候，会扫描AndroidManifest.xml 里的 FileProvider，并读取映射表构造为一个Map。
  • 还是以/storage/emulated/0/com.yc.lifehelper.fileExplorerProvider/external_path/fileShare.txt 为例，当调用 FileProvider.getUriForFile(xx)时，遍历Map，找到最匹配条目，最匹配的即为external_file。因此会用external_file 代替原始路径，最终形成的Uri为：content://com.yc.lifehelper.fileExplorerProvider/external_path/fileShare.txt
• B应用(QQ)通过Uri构造输入流，将Uri解析成具体的路径
  • 应用B通过Uri(A传递过来的)，解析成具体的file文件。先将Uri分离出external_file/fileShare.txt，然后通过external_file 从Map里找到对应Value 为：/storage/emulated/0/com.yc.lifehelper.fileExplorerProvider/，最后将fileShare.txt拼接，形成的路径为：/storage/emulated/0/com.yc.lifehelper.fileExplorerProvider/external_path/fileShare.txt
• 现在来梳理整个流程：
  • 1、应用A使用FileProvider通过Map(映射表)将Path转为Uri，通过IPC 传递给应用B。
  • 2、应用B使用Uri通过IPC获取应用A的FileProvider。
  • 3、应用A使用FileProvider通过映射表将Uri转为Path，并构造出文件描述符。
  • 4、应用A将文件描述符返回给应用B，应用B就可以读取应用A发送的文件了。
• 整个交互流程图如下
  • 

05.其他设计实践说明

5.1 性能设计

• 这个暂无，因为是小工具，主要是在debug环境下依赖使用。代码逻辑并不复杂，不会影响App的性能。

5.2 稳定性设计

• 修改文件说明
  • 目前，针对文本文件，比如缓存的json数据，存储在文本文件中，之前测试说让该工具支持修改属性，考虑到修改json比较复杂，因此这里只是实现可以删除文本文件，或者修改文件名称的功能。
  • 针对图片文件，可以打开且进行了图片压缩，仅仅支持删除图片文件操作。
  • 针对sp存储的数据，是xml，这里可视化展示sp的数据，目前可以支持修改sp数据，测试童鞋这方便操作简单，提高某些场景的测试效率。
• 为何不支持修改json
  • 读取文本文件，是一行行读取，修改数据编辑数据麻烦，而且修改完成后对json数据合法性判断也比较难处理。因此这里暂时不提供修改缓存的json数据，测试如果要看，可以通过分享到外部qq查看文件，或者直接查看，避免脏数据。

5.3 debug依赖设计

• 建议在debug下使用
  • 在小工具放到debug包名下，依赖使用。或者在gradle依赖的时候区分也可以。如下所示：

  //在app包下依赖
  apply from: rootProject.file('buildScript/fileExplorer.gradle')
  
  /**
   * 沙盒file工具配置脚本
   */
  println('gradle file explorer , init start')
  if (!isNeedUseExplorer()) {
      println('gradle file explorer , not need file explorer')
      return
  }
  println('gradle file isNeedUseExplorer = ture')
  
  dependencies {
      // 依赖
      implementation('com.github.jacoco:runtime:0.0.23-SNAPSHOT')
  }
  
  //过滤，只在debug下使用
  def isNeedUseJacoco() {
      Map map = System.getenv()
      if (map == null) {
          return false
      }
      //拿到编译后的 BUILD_TYPE 和 CONFIG。具体看 BuildConfig 生成类的代码
      boolean hasBuildType = map.containsKey("BUILD_TYPE")
      boolean hasConfig = map.containsKey("CONFIG")
      println 'gradle file explorer isNeedUseExplorer hasBuildType =====>' + hasBuildType + ',hasConfig = ' + hasConfig
      String buildType = "debug"
      String config = "debug"
      if (hasBuildType) {
          buildType = map.get("BUILD_TYPE")
      }
      if (hasConfig) {
          config = map.get("CONFIG")
      }
      println 'gradle file explorer isNeedUseExplorer buildType  =====>' + buildType + ',config = ' + config
      if (buildType.toLowerCase() == "debug" && config.toLowerCase() == "debug" && isNotUserFile()) {
          println('gradle file explorer debug used')
          return true
      }
      println('gradle file explorer not use')
      //如果是正式包，则不使用沙盒file工具
      return false
  }
  
  static def isNotUserFile() {
      //在debug下默认沙盒file工具，如果你在debug下不想使用沙盒file工具，则设置成false
      return true
  }