Android 分区存储

1 手机存储

手机存储：

• Android 4.4 之前的版本：设备的机身存储就是内部存储（internal storage），为了弥补内部存储空间的不足而插入外置的 SD 卡，被称为外部存储（external storage）；
• Android 4.4 及以上版本：很多中高端机器将自身的机身扩展到了 8G 以上，将机身存储分为内部存储和外部存储两部分。当然，依然可以插入 SD 卡来扩充外部存储空间；

2 私有存储和共享存储

对于 Android 应用而言，将应用的存储分为私有存储和共享存储。私有存储是每个应用专属的存储空间，而共享存储包含用户手动创建或共享给其他应用的文件，如相册、下载等：

• 私有存储/目录：
  • 每个应用都有自己的私有目录，应用间无法访问；
  • 私有存储空间的数据，在应用卸载后删除；
• 共享存储/目录：
  • 除了私有存储空间外，其他的都被认定为共享存储，比如 Downloads、Documents、Pictures、DCIM、Movies、Music 等；
  • 共享存储空间的数据管理混乱，应用能够随意的访问共享空间的数据，会导致隐私数据泄漏；
  • 共享存储空间中的文件不会随着 APP 的卸载而被删除；

在 Android 10 之前，只要应用程序获得了READ_EXTERNAL_STORAGE 和WRITE_EXTERNAL_STORAGE 的权限，就可以随意的访问和修改共享存储中的文件。从 Android 10 开始，对共享存储的读写权限变得更加严格，开发者可以选择是否使用分区存储，Android 11 中强制使用了分区存储。

分区存储/沙盒存储机制是一种安全机制，它用于限制应用对存储空间的访问权限，确保每个应用程序只能访问其被授权的资源和数据。这种机制通过为每个应用分配独立的存储区域（沙盒）来实现，每个应用都有自己的私有目录（例如 /data/data/<package_name>/）和自己创建的图片、视频、音频文件等，其他应用无法直接访问或修改其文件。

如果需要访问其他应用创建的媒体文件，则需要通过特性的 API（如 MediaStore API 或者 Storage Access Framework） 来访获取访问权限。

3 文件的读写操作

3.1 权限声明

首先在 AndroidManifest.xml 中声明必要的权限：

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

<!-- 如果你的应用需要访问所有文件，你还可以声明MANAGE_EXTERNAL_STORAGE权限，
     但这通常需要用户手动在应用的设置页面开启，并且只有特定的应用类型（如文件管理器）才能请求此权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.MANAGE_EXTERNAL_STORAGE"
                 android:maxSdkVersion="30"
                 tools:ignore="ScopedStorage" />
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Android 11（API 30）及更高的版本中，对文件读写权限的处理发生了一些变化，主要是为了增强用户隐私和数据保护。如果我们的应用仍然需要访问共享存储空间（如 SD 卡）或需要旧版的存储访问权限，我们仍然可以在 Android 11 及更高版本上使用 READ_EXTERNAL_STORAGE 和 WRITE_EXTERNAL_STORAGE。

MANAGE_EXTERNAL_STORAGE 是 Android 10/API 29 引入的一个特殊的权限，它允许应用访问所有的文件，但是通常只适用于特定的应用类型（如文件管理器），并且需要用户手动在应用设置页开启。对于大多数的应用，不建议使用此权限。

在 Android 11（API 30）及更高的版本中，如果申请了 MANAGE_EXTERNAL_STORAGE 权限，通常不需要再显示申请 WRITE_EXTERNAL_STORAGE 和 READ_EXTERNAL_STORAGE 权限，因为 MANAGE_EXTERNAL_STORAGE 权限已经允许应用全面的访问共享存储空间（包括读写权限）。

3.2 requestLegacyExternalStorage=“true”

Android 10（API 29）及 Android 11（API 30）中，为了帮助开发者过渡到分区存储模型，Google 引入了一个临时解决方案，即 requestLegacyExternalStorage=“true”。

<application
    android:requestLegacyExternalStorage="true"
    ... >
    ...
</application>
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当 requestLegacyExternalStorage 属性为 true 的时候，表示应用可以继续使用之前版本的文件访问形式，即可以自由的读写共享存储中的文件。 然而，这个属性仅在 Android 10 和 Android 11 中有效，在未来的版本中可能被弃用。

在设置了 android:requestLegacyExternalStorage=“true” 后，应用仍然需要申请 READ_EXTERNAL_STORAGE 和 WRITE_EXTERNAL_STORAGE 权限。

3.3 运行时请求权限

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.R) {
  	// 对于Android 11（API 级别 30）及以上版本
    // 使用MediaStore API访问媒体文件或者使用分区存储的API 
  	if (Environment.isExternalStorageManager()) {
        // 应用已获得管理外部存储的权限
        // ...
    } else {
        // 应用未获得管理外部存储的权限
        Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_MANAGE_APP_ALL_FILES_ACCESS_PERMISSION);
        Uri uri = Uri.fromParts("package", getPackageName(), null);
        intent.setData(uri);
        startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE_MANAGE_EXTERNAL_STORAGE);
    }
} else {
    // 对于Android 10（API 级别 29），可以使用以下代码请求访问外部存储的权限
    boolean hasPermission = ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
    if (!hasPermission) {
        ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE}, REQUEST_CODE);
    }
}

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
    if (requestCode == REQUEST_CODE_MANAGE_EXTERNAL_STORAGE) {
        // 处理权限申请结果
        // 注意：这里无法直接获取到用户是否授予了权限，因为系统设置没有返回结果
        // 你可能需要再次检查Environment.isExternalStorageManager()来确定权限状态
    }
}
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