安卓文件存储使用参考

可能遇到的问题

android系统自身自带有存储，另外也可以通过sd卡来扩充存储空间。前者好比pc中的硬盘，后者好移动硬盘。前者空间较小，后者空间大，但后者不一定可用。开发应用，处理本地数据存取时，可能会遇到这些问题：

需要判断sd卡是否可用: 占用过多机身内部存储，容易招致用户反感，优先将数据存放于sd卡;
应用数据存放路径，同其他应用应该保持一致，应用卸载时，清除数据:
- 标新立异在sd卡根目录建一个目录，招致用户反感
- 用户卸载应用后，残留目录或者数据在用户机器上，招致用户反感
需要判断两者的可用空间: sd卡存在时，可用空间反而小于机身内部存储，这时应该选用机身存储;
数据安全性，本应用数据不愿意被其他应用读写;
图片缓存等，不应该被扫描加入到用户相册等媒体库中去。

基本操作

使用外部存储，需要的权限，在AndoridManifest.xml中:
```
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
```
从API 19 / Andorid 4.4 / KITKAT开始，不再需要显式声明这两个权限，除非要读写其他应用的应用数据($appDataDir)

判断sd卡可用：

/**
 * Check if the primary "external" storage device is available.
 * 
 * @return
 */
public static boolean hasSDCardMounted() {
    String state = Environment.getExternalStorageState();
    if (state != null && state.equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

存储的用量情况

根据系统用户不同，所能占用的存储空间大小也有不同

在API level 9及其以上时，File对象的getFreeSpace()方法获取系统root用户可用空间；

getUsableSpace()取非root用户可用空间
当有多个存储可用时获取磁盘用量，根据当前系统情况选用合适的存储。
根据系统存储用量，合理设定app所用的空间大小；运行时，也可做动态调整。

在API level 9及其以上的系统，可直接调用File对象的相关方法，以下需自行计算:

@TargetApi(VERSION_CODES.GINGERBREAD)
public static long getUsableSpace(File path) {
    if (path == null) {
        return -1;
    }
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.GINGERBREAD) {
        return path.getUsableSpace();
    } else {
        if (!path.exists()) {
            return 0;
        } else {
            final StatFs stats = new StatFs(path.getPath());
            return (long) stats.getBlockSize() * (long) stats.getAvailableBlocks();
        }
    }
}

路径的规律

一般地，通过Context 和 Environment相关的方法获取文件存取的路径。

通过这两个类可获取各种路径，如图：

    ($rootDir)
+- /data                -> Environment.getDataDirectory()
|   |
|   |   ($appDataDir)
|   +- data/com.srain.cube.sample
|       |
|       |   ($filesDir)
|       +- files            -> Context.getFilesDir() / Context.getFileStreamPath("")
|       |       |
|       |       +- file1    -> Context.getFileStreamPath("file1")
|       |   ($cacheDir)
|       +- cache            -> Context.getCacheDir()
|       |
|       +- app_$name        ->(Context.getDir(String name, int mode)
|
|   ($rootDir)
+- /storage/sdcard0     -> Environment.getExternalStorageDirectory()
    |                       / Environment.getExternalStoragePublicDirectory("")
    |
    +- dir1             -> Environment.getExternalStoragePublicDirectory("dir1")
    |
    |   ($appDataDir)
    +- Andorid/data/com.srain.cube.sample
        |
        |   ($filesDir)
        +- files        -> Context.getExternalFilesDir("")
        |   |
        |   +- file1    -> Context.getExternalFilesDir("file1")
        |   +- Music    -> Context.getExternalFilesDir(Environment.Music);
        |   +- Picture  -> ... Environment.Picture
        |   +- ...
        |
        |   ($cacheDir)
        +- cache        -> Context.getExternalCacheDir()
        |
        +- ???

各个路径的特性

下面介绍这些路径的特性以及使用中需要注意的细节:

根目录($rootDir)：
- 内部存储路径： /data, 通过Environment.getDataDirectory() 获取
- 外部存储路径： /storage/sdcard0 (也有类似 /mnt/ 这样的）,通过Environment.getExternalStorageDirectory()获取
  
  示例:
```
  Environment.getDataDirectory(): 
          /data

  Environment.getExternalStorageDirectory(): 
          /storage/sdcard0
```
应用数据目录($appDataDir)
- 内部储存: $appDataDir = $rootDir/data/$packageName,
- 外部存储: $appDataDir = $rootDir/Andorid/data/$packageName
在这些目录下的数据，在app卸载之后，会被系统删除，我们应将应用的数据放于这两个目录中。

外部存储中，公开的数据目录。这些目录将不会随着应用的删除而被系统删除，请斟酌使用:

 Environment.getExternalStorageDirectory(): 
     /storage/sdcard0

 // 同 $rootDir
 Environment.getExternalStoragePublicDirectory(""): 
     /storage/sdcard0

 Environment.getExternalStoragePublicDirectory("folder1"): 
     /storage/sdcard0/folder1

一般的在$appDataDir下，会有两个目录：

数据缓存：$cacheDir = $appDataDir/cache:
- 内部存储：Context.getCacheDir(), 机身内存不足时，文件会被删除
- 外部存储：Context.getExternalCacheDir()
  
  外部存储没有实时监控，当空间不足时，文件不会实时被删除，可能返回空对象
  
  示例:
```
  Context.getCacheDir(): 
          /data/data/com.srain.cube.sample/cache

  Context.getExternalCacheDir(): 
          /storage/sdcard0/Android/data/com.srain.cube.sample/cache
```

文件目录 $filesDir = $appDataDir/files:

内部存储：通过Context.getFilesDir() 获取

Context.getFileStreamPath(String name)返回以name为文件名的文件对象，name为空，则返回 $filesDir 本身

示例:

  Context.getFilesDir(): 
          /data/data/com.srain.cube.sample/files

  Context.getFileStreamPath(""):
          /data/data/com.srain.cube.sample/files

  Context.getFileStreamPath("file1"):
          /data/data/com.srain.cube.sample/files/file1

外部存储：通过Context.getExternalFilesDir(String type), type为空字符串时获取.

type系统指定了几种类型:

  Environment.DIRECTORY_MUSIC
  Environment.DIRECTORY_PICTURES
  ...

示例:

  Context.getExternalCacheDirs(): 
          /storage/sdcard0/Android/data/com.srain.cube.sample/files

  Context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_MUSIC)
          /storage/sdcard0/Android/data/com.srain.cube.sample/files/Music

$cacheDir / $filesDir 安全性

在内部存储中，$cacheDir, $filesDir是app安全的，其他应用无法读取本应用的数据，而外部存储则不是。

在外部存储中，这两个文件夹其他应用程序也可访问。

在外部存储中，$filesDir中的媒体文件，不会被当做媒体扫描出来，加到媒体库中。
$cacheDir / $filesDir 同级目录

在内部存储中：通过 Context.getDir(String name, int mode)可获取和 $filesDir / $cacheDir 同级的目录

目录的命名规则为 app_ + name, 通过mode可控制此目录为app私有还是其他app可读写。

示例:
```
Context.getDir("dir1", MODE_PRIVATE):
        Context.getDir: /data/data/com.srain.cube.sample/app_dir1
```

特别注意, 对于外部存储，获取$cacheDir 或者 $filesDir及其下的路径

在API level 8 以下，或者空间不足，相关的方法获路径为空时，需要自己构造。

@TargetApi(VERSION_CODES.FROYO)
public static File getExternalCacheDir(Context context) {

    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.FROYO)) {
        File path = context.getExternalCacheDir();

        // In some case, even the sd card is mounted,
        // getExternalCacheDir will return null
        // may be it is nearly full.
        if (path != null) {
            return path;
        }
    }

    // Before Froyo or the path is null,
    // we need to construct the external cache folder ourselves
    final String cacheDir = "/Android/data/" + context.getPackageName() + "/cache/";
    return new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getPath() + cacheDir);
}

liaohuqiu