Android 文件系統(tǒng)小記

原文地址：
https://juejin.cn/post/7400317170083463195

前言

Android 的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為內(nèi)部存儲、外部存儲和特殊目錄。每個部分都有特定的用途和訪問權(quán)限。以下是詳細(xì)介紹。

內(nèi)部存儲

內(nèi)部存儲是設(shè)備的內(nèi)置存儲，專門用于保存應(yīng)用的私有數(shù)據(jù)。每個應(yīng)用都有自己的內(nèi)部存儲空間，其他應(yīng)用不能訪問。

路徑

/data/data/<package_name>/

特點(diǎn)
  • 私有性：數(shù)據(jù)對應(yīng)用本身可見，其他應(yīng)用無法訪問。
  • 安全性：在設(shè)備被擦除或應(yīng)用被卸載時，這些數(shù)據(jù)會被刪除。
  • 權(quán)限：不需要申請額外權(quán)限。

常用路徑和 API

文件存儲路徑
  • 路徑：/data/data/<package_name>/files/
  • API：Context.getFilesDir()
  • 使用場景：存儲應(yīng)用的配置文件、用戶數(shù)據(jù)等私有文件。
File filesDir = context.getFilesDir();
File myFile = new File(filesDir, "myfile.txt");
緩存存儲路徑
  • 路徑：/data/data/<package_name>/cache/
  • API：Context.getCacheDir()
  • 使用場景：存儲臨時數(shù)據(jù)或緩存文件，系統(tǒng)在需要時可以清除這些文件。
File cacheDir = context.getCacheDir();
File tempFile = new File(cacheDir, "tempfile.tmp");
代碼緩存路徑
  • 路徑：/data/data/<package_name>/code_cache/
  • API：Context.getCodeCacheDir()
  • 使用場景：存儲優(yōu)化后的代碼或編譯后的代碼緩存。
File codeCacheDir = context.getCodeCacheDir();

內(nèi)部存儲的使用

// 獲取內(nèi)部存儲目錄
File internalDir = context.getFilesDir(); // /data/data/<package_name>/files

// 寫文件
File file = new File(internalDir, "example.txt");
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file)) {
    fos.write("Hello, World!".getBytes());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 讀文件
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file)) {
    byte[] data = new byte[(int) file.length()];
    fis.read(data);
    String content = new String(data, "UTF-8");
    System.out.println(content);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

外部存儲

外部存儲是設(shè)備的共享存儲區(qū)域，可以是內(nèi)置存儲（如主存儲）或可移動存儲（如 SD 卡）。外部存儲可以被多個應(yīng)用訪問，但需要申請相應(yīng)的權(quán)限。

公共外部存儲：用于存放用戶可見的文件，如圖片、音頻、視頻等。

路徑：/storage/emulated/0/ 或 Environment.getExternalStoragePublicDirectory()

特點(diǎn)：

  • 數(shù)據(jù)對用戶和其他應(yīng)用可見。
  • 用戶卸載應(yīng)用時，這些數(shù)據(jù)不會被刪除。
  • 需要申請讀寫權(quán)限。

應(yīng)用專屬外部存儲：用于存放應(yīng)用的私有數(shù)據(jù)，但位于外部存儲中。

路徑：/storage/emulated/0/Android/data/<package_name>/

特點(diǎn)：

  • 數(shù)據(jù)對應(yīng)用本身可見，其他應(yīng)用無法訪問。
  • 應(yīng)用卸載時，這些數(shù)據(jù)會被刪除。
  • 需要申請讀寫權(quán)限。

常用路徑和 API

公共外部存儲路徑
  • 路徑：/storage/emulated/0/ 或特定的公共目錄，如Downloads，Pictures，DCIM，Music，Movies
  • API：Environment.getExternalStoragePublicDirectory(String type)
  • 使用場景：存儲用戶可見的文件，如下載的文件、媒體文件等。
File publicDir = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS);
File publicFile = new File(publicDir, "downloadedfile.txt");
應(yīng)用專屬外部存儲路徑
  • 路徑：/storage/emulated/0/Android/data/<package_name>/files/
  • API：Context.getExternalFilesDir(String type)
  • 使用場景：存儲應(yīng)用的私有文件，用戶可以通過文件管理器訪問，應(yīng)用卸載時這些文件會被刪除。
應(yīng)用專屬外部緩存路徑
  • 路徑：/storage/emulated/0/Android/data/<package_name>/cache/
  • API：Context.getExternalCacheDir()
  • 使用場景：存儲臨時緩存文件，系統(tǒng)在需要時可以清除這些文件。
File externalCacheDir = context.getExternalCacheDir();
File tempExternalFile = new File(externalCacheDir, "tempfile.tmp");

外部存儲的使用

// 獲取公共外部存儲目錄
File publicDir = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS);

// 獲取應(yīng)用專屬外部存儲目錄
File privateDir = context.getExternalFilesDir(null);

// 寫文件到公共外部存儲
File publicFile = new File(publicDir, "public_example.txt");
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(publicFile)) {
    fos.write("Hello, Public World!".getBytes());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 寫文件到應(yīng)用專屬外部存儲
File privateFile = new File(privateDir, "private_example.txt");
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(privateFile)) {
    fos.write("Hello, Private World!".getBytes());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 動態(tài)申請權(quán)限
if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE)
        != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
    ActivityCompat.requestPermissions(this,
          new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE},
          REQUEST_WRITE_STORAGE);
}

特殊目錄

Android 提供了一些特殊的目錄，用于存儲特定類型的數(shù)據(jù)，如緩存、臨時文件等。

緩存目錄：用于存儲臨時緩存數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在需要空間時可以自動清理這些數(shù)據(jù)。

  • 內(nèi)部緩存：context.getCacheDir()，路徑為 /data/data/<package_name>/cache/
  • 外部緩存：context.getExternalCacheDir()，路徑為 /storage/emulated/0/Android/data/<package_name>/cache/

代碼緩存目錄：用于存儲應(yīng)用的優(yōu)化代碼或其他編譯后的代碼。

路徑：context.getCodeCacheDir()

臨時文件目錄：用于存儲臨時文件，開發(fā)者需要自行管理這些文件。

路徑：context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_TEMPORARY)（API 級別 30+）

緩存文件被稱為特殊目錄是因?yàn)? context.getCacheDir() 被稱為特殊目錄主要是因?yàn)樗糜诖鎯?yīng)用的臨時緩存數(shù)據(jù)，并且具有一些獨(dú)特的特性和用途。以下是詳細(xì)的解釋：

特殊性和用途

臨時性：

  • 自動管理：緩存目錄中的文件是臨時文件，系統(tǒng)在需要空間時會自動清理這些文件。
  • 清除策略：當(dāng)設(shè)備存儲空間不足時，系統(tǒng)可能會刪除緩存目錄中的文件以釋放空間。開發(fā)者無需手動管理這些文件的生命周期。

私有性：

應(yīng)用專有：緩存目錄是應(yīng)用私有的，其他應(yīng)用無法訪問這些文件。這與其他內(nèi)部存儲路徑（如 context.getFilesDir()）一樣，提供了安全性和數(shù)據(jù)隔離。

不需要權(quán)限：

默認(rèn)可用：與內(nèi)部存儲中的其他路徑類似，訪問緩存目錄不需要申請任何額外權(quán)限。這使得緩存操作簡單且高效。

使用場景：

  • 臨時存儲：適用于存儲臨時數(shù)據(jù)，如圖片緩存、網(wǎng)絡(luò)請求緩存等。緩存文件不需要持久保存，可以隨時重新生成。
  • 快速訪問：由于緩存目錄通常存儲在設(shè)備的內(nèi)部存儲中，因此訪問速度較快，適合需要高效讀寫操作的臨時數(shù)據(jù)。

特殊目錄總結(jié)

  • 自動管理：系統(tǒng)自動清理，開發(fā)者無需手動管理。
  • 私有安全：僅對應(yīng)用本身可見，確保數(shù)據(jù)安全。
  • 無需權(quán)限：簡化了開發(fā)流程。適用場景：臨時文件存儲、緩存數(shù)據(jù)等。

訪問權(quán)限

內(nèi)部存儲：不需要額外權(quán)限。

外部存儲：

  • 讀寫公共外部存儲：需要申請 READ_EXTERNAL_STORAGE 和 WRITE_EXTERNAL_STORAGE 權(quán)限。
  • 應(yīng)用專屬外部存儲：從 Android 10 開始，應(yīng)用可以不需要申請權(quán)限直接訪問自己的專屬外部存儲。

總結(jié)

內(nèi)部存儲：私有、安全、無需權(quán)限。
外部存儲：分為公共和專屬，公共需要權(quán)限，專屬不需要權(quán)限（Android 10+）。
特殊目錄：用于緩存和臨時數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動管理部分目錄。

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