Android 数据存储——Saving Files

文章绝大部分来自Android官网文件存储

1.概述

  Android的APP中经常需要对大文件进行操作，而操作这些大文件需要了解Android的文件系统（或者说是Linux文件系统）有关的知识。当需要读写大量的数据的时候，我们需要用到File对象，来对文件进行操作。

   上面是官网的大意，简单一点来说就是，当我们的APP需要进行大文件操作时，会对设备进行文件读写操作，而Android手机上，存储文件用到最多的就是设备的SD卡了。（当然这里讲的并不局限于SD卡）

2.内部存储与外部存储

  一般来说，Android会把文件存储区域分为内部存储和外部存储，这种说法来源于Android早期的时候，它把文件存储区域分成了两块，内置存储空间（设备自带的存储区域），可扩展存储空间（比如说SD卡这一类东西），当然也有一些设备把自身的存储区域或分成两个分区，一个是内部存储(internal)，一个是外部存储(external)，因此我们会发现即便是有的设备上没插SD卡，也会有两个存储空间。更直观感受，我们在安装应用的时候，可能会选择安装到手机上，也可以选择安装到SD上，就是这样了。

  Android官网上列出了这两种存储的不同。

 内部存储(internal storage)

• 总是可以获取到的(available)
• 默认情况下，只有你自己的APP可以访问到这片空间
• 卸载APP之后，系统会移除你的APP的所有相关文件

 外部存储(external storage)

• 并不总是可以获取的，用户可能会挂载一些USB设备（比如SD卡什么的），当移除了这些设备之后，就获取不到这片空间了
• 这片空间是谁都可以访问的
• 只要你存文件的目录是通过调用getExternalFilesDir()获得的，卸载APP时，程序的文件就不会被删除

  tip: 一般安装APP时，系统都会默认安装在内部存储空间中，但是我们可以在AndroidManifest.xml中通过设置 android:installLocation来改变安装路径。一般来说，当APP的安装包特别的大时，尽量还是把程序安装到外部存储空间，毕竟，外部存储空间比内部存储空间还是大很多的。

  上面说了这么多，可能还是不好理解，如果你用过以前低版本的Android手机，安装APP的时候，可能会让你选择，安装到手机还是安装到内存卡中，这其实就是内部存储和外部存储最直观的感受了。如果一定要直观的感受，你可以认为内部存储是手机自带的空间（不是现在很多手机的内置SD卡），外部存储是自己装上的SD卡。

3.获取权限

  要向外部存储空间写入数据的话，必须加入权限，否则的话，程序会报错。需要在AndroidManifest.xml中这么声明：

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

  注意：目前来说，所以的APP都有读取外部存储空间的权限，但是，官网上说了，现在有权限，以后就不一定了，指不定哪一天Google就限制了这条权限，所以为了保险起见，要是对外部存储空间执行读操作的时候，最好还是把“读”的权限加上，免得以后出问题。

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

还有一点也要注意，只要声明了“写”的权限，那么就一定有“读”的权限，这点不用担心。

  上面说的是外部存储空间，内部存储空间没有这么麻烦，不需要声明权限，因为所有的APP内内部存储空间都有读写权限，无需额外的权限声明。

4.在内部存储空间中存储文件

  在内部存储空间中存储文件时，显然第一步是要获取路径，这个路径是一个文件对象（File），有两种方法

• getFileDirs()

  这种方法返回一个File对象，就相当于你的APP的内部存储空间的路径。这个方法返回的路径是/data/data/package_name/files

• getCacheDir()

  显然从方法名上就可以看出来，这是获取APP的缓存路径，返回值同样是一个File对象，不过是缓存的路径。使用这个方法保存文件时需要注意，因为这里是缓存目录，一旦文件使用完毕，请及时删除，也不要存太多（或太大）的文件在这儿，系统发现存储空间不足的时候，会优先删除这里的文件，还不给任何的⚠️警告提示。
  这个方法得到的路径是/data/data/package_name/cache

  通过上面的的两种方法获取到路径之后，就可以对文件进行操作了，操作方法就是Java中对文件的操作。可以用下面的方法获取到文件对象：

File file = new File(context.getFilesDir(), filename);

  除了上面获取文件对象的方法，还可以用openFileOutput()方法获取一个FileOutputStream的对象，通过输出流对文件进行操作：

String filename = "myfile";String string = "Hello world!";FileOutputStream outputStream;try {  outputStream = openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE);  outputStream.write(string.getBytes());  outputStream.close();} catch (Exception e) {  e.printStackTrace();}

  要是想对文件进行缓存操作的话，需要使用createtTempFile()，比如下面的例子，通过url拿到文件，并存在缓存目录下：

public File getTempFile(Context context, String url) {    File file;    try {        String fileName = Uri.parse(url).getLastPathSegment();        file = File.createTempFile(fileName, null, context.getCacheDir());    catch (IOException e) {        // Error while creating file    }    return file;}

  Note:每一个APP的内部存储目录都是通过包名唯一确定的，严格来说，其他APP要想访问到你的APP的内部存储的文件，必须要知道你的APP的包名，以及要访问的文件名，但是，光靠这些还是不够的，只有你对文件模式设置为“可读”他们才有机会读取到相应的文件。仅当你对APP的内部存储的文件设置了“可读”和“可写”的权限时，其他的APP才有读写内部的权限。如果，你把这里的文件的属性设置成私有的（MODE_PRIVATE），那其他的APP将永远没有机会访问到相应的文件。

5. 在外部存储空间中存储文件

  上面提到了，外部存储并不总是可以访问到的，因为它又可能没挂载（mount）到Android的文件系统上。比方说，你把手机连到电脑上，然后又打开了“作为媒体设备”（当然不同的手机提示不一样），或者是你把SD卡拔出来了，显然就访问不到了。专业一点来说，外部存储设备被从Android的文件系统上“卸载（unmounted）”了。

  所以说，要在外部存储空间上存储文件的时候，一定要先判断一下它的状态，要不然可能会出错。通过getExternalStorageState()方法获取到外部存储的状态，如果状态是MEDIA_MOUNTED，那就可以读写了。下面的两个方法就是用来判断外部存储的状态的。

/* Checks if external storage is available for read and write */public boolean isExternalStorageWritable() {    String state = Environment.getExternalStorageState();    if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state)) {        return true;    }    return false;}/* Checks if external storage is available to at least read */public boolean isExternalStorageReadable() {    String state = Environment.getExternalStorageState();    if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||        Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state)) {        return true;    }    return false;}

  外部存储的空间是其他人也可以访问到的，一般来说，存在外部存储的文件应当分为两种不同的目录，一个是公有的，一个是私有的。

• 公有文件

  这样的目录下的文件应该是其他APP和用户所共享的，当你自己的APP被卸载时，这里的文件应当被保留。这类文件，举个例子，系统的图片文件夹，音乐文件夹，下载目录等。

• 私有文件

  这类文件是你的APP的私有文件，当你的APP被卸载时，这里的文件会被删除。尽管说是私有文件，实际上，其他人或程序还是可以访问到的。这类文件，举例说，在APP的中下载的临时文件。

  那么怎么获取存储这两种文件的文件夹呢？方法很简单，分别调用getExternalStoragePublicDirectory()和getExternalFilesDir()这两个方法就可以，下面是这两个方法的具体用法，区别还是很明显的：

获取公有相册文件夹

public File getAlbumStorageDir(String albumName) {    // Get the directory for the user's public pictures directory.     File file = new File(Environment.getExternalStoragePublicDirectory(            Environment.DIRECTORY_PICTURES), albumName);    if (!file.mkdirs()) {        Log.e(LOG_TAG, "Directory not created");    }    return file;}

获取自己的相册文件夹：

public File getAlbumStorageDir(Context context, String albumName) {    // Get the directory for the app's private pictures directory.     File file = new File(context.getExternalFilesDir(            Environment.DIRECTORY_PICTURES), albumName);    if (!file.mkdirs()) {        Log.e(LOG_TAG, "Directory not created");    }    return file;}

   注意getExternalFilesDir()的参数，如果穿一个null的话，会返回外部存储的根目录。
  在使用的时候，一定要注意文件类型，然后选择相应的存储方式，不要用混了。比如说，下载了一些文件，本来是想一直保存着的，但是，却调用了上面的第二种方法，然后，当APP被卸载之后，下载的文件就被系统删除了。
  还有，官网上建议，在使用上面第一种方法时，传入的参数需要使用系统预定义的，比如 Environment.DIRECTORY_PICTURES是图片目录，因为这样可以使这个文件夹里的文件与系统文件保持一致，当系统搜索外置存储的图片文件时，会优先扫描这个目录。

5.查询空闲空间

   查询空闲空间很简单，调用getFreeSpace()和getTotalSpace()可以分别获取空闲空间和总空间。
   尽管使用getFreeSpace()可以获取系统的空间空间，但是，系统并不保证你一定可以写入这么多的文件，当系统空间被使用的没达到90%，你可以放心写入文件，但是，一旦超过了90%，就会出现一些问题。比如说，你存储的文件明明比空闲空间要小，但是还是写不进去。
   Note:其实没有必要在每一次写入文件之前都检查空闲空间，直接写入文件也是可以的，一旦空间不足的话，会跑出IO异常，可以捕获异常，然后做异常处理。这么做的原因是有的时候，你并不知道你操作的文件有多大，比如说对文件转码，转完之后的大小是不知道的。

6.删除文件

   删文件的好处是可以提高存储空间的利用率，如果有一个文件，我们不需要了，就可以把它删了，以免浪费空间。
   删文件只需要调用文件对象本身的delete()方法就可以：

myFile.delete();

   如果文件存在内部存储中，也可以用context的deleteFile(String fileName)删除文件：

myContext.deleteFile(fileName);

Note: 卸载APP时系统会帮你删掉一些文件：

• 内部存储的文件
• 通过调用getExternalFilesDir()得到的目录下的文件
  但是，有一些文件还是需要我们手动删除，比如通过getCacheDir()创建的缓存文件。