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前言
存储适配系列文章: Android-存储基础 Android-10、11-存储完全适配(上) Android-10、11-存储完全适配(下) Android-FileProvider-轻松掌握 上篇文章分析了Android 10.0版本前后存储访问方式的变更,本篇将着重分析如何来具体适配Android 10.0、11.0。 通过本篇文章,你将了解到: 1、MediaStore 基本知识 2、通过Uri读取和写入文件 3、通过Uri 获取图片和插入相册 4、Android 11.0 权限申请 5、Android 10/11 存储适配建议 1、MediaStore 基本知识再次回顾存储区域划分: 上篇已经分析得出结论,Android 10.0 存储访问方式变更地方在于: 自带外部存储-共享存储空间和自带外部存储-其它目录 以上两个地方不能通过路径直接访问文件,而是需要通过Uri访问。 共享存储空间共享存储空间存放的是图片、视频、音频等文件,这些资源是公用的,所有App都能够访问它们。 系统里有external.db数据库,该数据库里有files表,该表里存放着共享文件的诸多信息,如图片有宽高,经纬度、存放路径等,视频宽高、时长、存放路径等。而文件真正存放的地方在于共享存储空间。 1、保存图片到相册 当App1保存图片到相册时,简单流程如下: 1、将路径信息写入数据库里,并获取Uri 2、通过Uri构造输出流 3、将该图片保存在/sdcard/Pictures/目录下 2、从相册获取图片 当App2从相册获取图片时,简单流程如下: 1、先查询数据库,找到对应的图片Cursor 2、从Cursor里构造Uri 3、从Uri构造输入流读取图片 以上以图片为例简单分析了共享存储空间文件的写入与读取,实际上对于视频、音频步骤亦是如此。 MediaStore作用共享存储空间里存放着图片、视频、音频、下载的文件,App获取或者插入文件的时候怎么区分这些类型呢? 这个时候就需要MediaStore,来看看MediaStore.java
MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI 意思是指定查询文件的类型是图片,并构造成Uri对象,Uri实现了Parcelable,能够在进程间传递。 接收方(另一个进程收到后),匹配Uri,解析出对应的字段,进行具体的操作。 当然,MediaStore是系统提供的方便操作共享存储空间的类,若是自己写ContentProvider,则也可以自定义类似MediaStore的类用来标记自己的数据库表的字段。 2、通过Uri读取和写入文件既然不能通过路径直接访问文件,那么来看看如何通过Uri访问文件。在上篇文章里提到过:Uri可以通过MediaStore或者SAF获取。(此处需要注意的是:虽然也可以通过文件路径直接构造Uri,但是此种方式构造的Uri是没有权限访问文件的) 先来看看通过SAF获取Uri。 从Uri读取文件现在/sdcard/目录下存在一个文件名为:mytest.txt。
该文件内容是:
传统的直接读取mytest.txt方法: //从文件读取 private void readFile(String filePath) { if (TextUtils.isEmpty(filePath)) return; try { File file = new File(filePath); FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file); BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fileInputStream); byte[] readContent = new byte[1024]; int readLen = 0; while (readLen != -1) { readLen = bis.read(readContent, 0, readContent.length); if (readLen > 0) { String content = new String(readContent); Log.d("test", "read content:" + content.substring(0, readLen)); } } fileInputStream.close(); } catch (Exception e) { } } 复制代码开启分区存储功能后,这种方法是不可取的,会报权限错误。 而mytest.txt不属于共享存储空间的文件,是属于其它目录的,因此不能通过MediaStore获取,只能通过SAF获取,如下: private void startSAF() { Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT); intent.addCategory(Intent.CATEGORY_OPENABLE); //指定选择文本类型的文件 intent.setType("text/plain"); startActivityForResult(intent, 100); } @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, @Nullable Intent data) { super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data); if (requestCode == 100) { //选中返回的文件信息封装在Uri里 Uri uri = data.getData(); openUriForRead(uri); } } 复制代码拿到Uri后,用来构造输入流读取文件。 private void openUriForRead(Uri uri) { if (uri == null) return; try { //获取输入流 InputStream inputStream = getContentResolver().openInputStream(uri); byte[] readContent = new byte[1024]; int len = 0; do { //读文件 len = inputStream.read(readContent); if (len != -1) { Log.d("test", "read content:" + new String(readContent).substring(0, len)); } } while (len != -1); inputStream.close(); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } } 复制代码最终输出: 由此可以看出,mytest.txt属于"其它目录"下的文件,因此需要通过SAF访问,SAF返回Uri,通过Uri构造InputStream即可读取文件。 从Uri写入文件继续来看看写的过程,现在需要往mytest.txt写入内容。 同样的,还是需要通过SAF拿到Uri,拿到Uri后构造输出流: private void openUriForWrite(Uri uri) { if (uri == null) { return; } try { //从uri构造输出流 OutputStream outputStream = getContentResolver().openOutputStream(uri); //待写入的内容 String content = "hello world I'm from SAF\n"; //写入文件 outputStream.write(content.getBytes()); outputStream.flush(); outputStream.close(); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } } 复制代码最后来看看文件是否写入成功,通过SAF再次读取mytest.txt,发现正好是之前写入的内容,说明写入成功。 3、通过Uri 获取图片和插入相册上面列举出了其它目录下文件的读写,方法是通过SAF拿到Uri。 SAF好处是: 系统提供了文件选择器,调用者只需要指定想要读写的文件类型,比如文本类型、图片类型、视频类型等,选择器就会过滤出相应文件以供选择。接入方便,选择简单。 想想另一种场景: 想要自己实现相册选择器,那么就需要获得共享存储空间下的文件信息。此种场景下使用SAF是无法做到的。 因此问题的关键是:如何批量获得共享存储空间下图片/视频的信息? 答案是:ContentResolver+ContentProvider+MediaStore(ContentProvider对于调用者是透明的)。 以图片为例,分析插入与查询方式。 来看看图片的插入过程: //fileName为需要保存到相册的图片名 private void insert2Album(InputStream inputStream, String fileName) { if (inputStream == null) return; ContentValues contentValues = new ContentValues(); contentValues.put(MediaStore.Images.ImageColumns.DISPLAY_NAME, fileName); if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.Q) { //RELATIVE_PATH 字段表示相对路径-------->(1) contentValues.put(MediaStore.Images.ImageColumns.RELATIVE_PATH, Environment.DIRECTORY_PICTURES); } else { String dstPath = Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + Environment.DIRECTORY_PICTURES + File.separator + fileName; //DATA字段在Android 10.0 之后已经废弃 contentValues.put(MediaStore.Images.ImageColumns.DATA, dstPath); } //插入相册------->(2) Uri uri = getContentResolver().insert(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, contentValues); //写入文件------->(3) write2File(uri, inputStream); } 复制代码重点说明三个点: (1) Android 10.0之前,MediaStore.Images.ImageColumns.DATA 字段记录的是图片的绝对路径,而Android 10.0(含)之后,DATA 被废弃,取而代之的是使用MediaStore.Images.ImageColumns.RELATIVE_PATH,表示相对路径。比如指定RELATIVE_PATH为Environment.DIRECTORY_PICTURES,表示之后的图片将会放到Environment.DIRECTORY_PICTURES目录下。 (2) 调用ContentResolver里的方法插入相册。 MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI 指的是插入图片表。 ContentValues 以Map的形式记录了待写入的字段值。 插入后返回Uri。 (3) 以上两步仅仅只是往数据库里增加一条记录,该记录指向的新文件是空的,需要将图片写入到新文件。 而新文件位于/sdcard/Pictures/目录下,该目录是不能直接通过路径访问的,因此需要通过第二步返回的Uri进行访问。 //uri 关联着待写入的文件 //inputStream 表示原始的文件流 private void write2File(Uri uri, InputStream inputStream) { if (uri == null || inputStream == null) return; try { //从Uri构造输出流 OutputStream outputStream = getContentResolver().openOutputStream(uri); byte[] in = new byte[1024]; int len = 0; do { //从输入流里读取数据 len = inputStream.read(in); if (len != -1) { outputStream.write(in, 0, len); outputStream.flush(); } } while (len != -1); inputStream.close(); outputStream.close(); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } } 复制代码可以看出,目标文件关联的Uri有了,还需要原始的输入文件。 测试上述的插入方法: private void testInsert() { String picName = "mypic.jpg"; try { File externalFilesDir = getExternalFilesDir(null); File file = new File(externalFilesDir, picName); FileInputStream fis = new FileInputStream(file); insert2Album(fis, picName); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } } 复制代码其中,原始文件(图片)存放于自带外部存储-App私有目录,如下: 需要注意的是: 1、读取原始文件需要权限,上述例子里的原始文件存放在自带外部存储-App私有目录,因此本App可以使用路径直接读取 2、对于其他目录则依然需要构造Uri读取,如通过SAF获取Uri 获取图片同样的,想要从系统相册中获取图片,也需要通过Uri访问。 private void queryImageFromAlbum() { Cursor cursor = getContentResolver().query(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, null, null, null, null); if (cursor != 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); //解析uri decodeUriForBitmap(uri); } } } private void decodeUriForBitmap(Uri uri) { if (uri == null) return; try { //构造输入流 InputStream inputStream = getContentResolver().openInputStream(uri); //解析Bitmap Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(inputStream); if (bitmap != null) Log.d("test", "bitmap width-width:" + bitmap.getWidth() + "-" + bitmap.getHeight()); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } } 复制代码与插入相册过程类似,同样需要拿到Uri,再构造输入流,从输入流读取文件(图片内容)。 以上,通过Uri 获取图片和插入相册分析完毕,共享存储空间的其他文件类型如视频、音频、下载文件也是同样的流程。 需要说明的是上述的ContentResolver .insert(xx)/ContentResolver.query(xx) 的参数取值还可以更丰富,但不是本篇重点,因此忽略了,实际使用过程中具体情况具体分析。 4、Android 11.0 权限申请通过Uri访问文件似乎已经满足了Android 10.0适配要求,但是仔细想想还是有不足之处: 1、共享存储空间只能通过MediaStore访问,以前流行的访问方式是直接通过路径访问。比如自己做的相册管理器,先遍历相册拿到图片/视频的路径,然后再解析成Bitmap展示,现在需要先拿到Uri,再解析成Bitmap,多少有些不方便。此外,也许你依赖的第三方库是直接通过路径访问文件的,而三方库又没有及时更新适配分区存储,可能就会导致用不了相应的功能。 2、SAF虽然能够访问其它目录的文件,但是每次都需要跳转到新的页面去选择,当想要批量展示文件的时候,比如自己做的文件管理器,就需要列出当前目录下有哪些目录/文件,这个时候需要有权限遍历/sdcard/目录。显然,SAF并不能胜任此工作。 Android 11.0考虑到上面的问题,因此做了新的优化。 共享存储空间-媒体文件访问变更媒体文件可以通过路径直接访问: 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()) { try { //取出路径 String path = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Images.ImageColumns.DATA)); Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } break; } } 复制代码可以看出,之前在Android 10.0上被禁用的访问方式,在Android 11.0上又被允许了,这就解决了上面的第一个问题。 需要注意的是:此种方式只允许读文件,写文件依然不行 Google 官方指导意见是: 虽然可以通过路径直接访问媒体文件,但是这些操作最终是被重定向到MediaStore API的,重定向过程可能会损耗一些性能,并且直接通过路径访问不一定比MediaStore API 访问快。 总之建议非必要的话不要直接使用路径访问。 访问所有文件假若App开启了分区存储功能,当App运行在Android 10.0的设备上时,是没法遍历/sdcard/目录的。 而在Android 11.0上运行时是可以遍历的,需要进行如下几个步骤。 1、声明管理权限在AndroidManifest.xml添加权限声明 复制代码 2、动态申请所有文件访问权限 private void testAllFiles() { //运行设备>=Android 11.0 if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.R) { //检查是否已经有权限 if (!Environment.isExternalStorageManager()) { //跳转新页面申请权限 startActivityForResult(new Intent(Settings.ACTION_MANAGE_ALL_FILES_ACCESS_PERMISSION), 101); } } } @Override protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, @Nullable Intent data) { super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data); //申请权限结果 if (requestCode == 101) { if (Environment.isExternalStorageManager()) { Toast.makeText(MainActivity.this, "访问所有文件权限申请成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); //遍历目录 showAllFiles(); } } } 复制代码此处申请权限不是以对话框的形式提示用户,而是跳转到新的页面,说明该权限的管理更严格。 3、遍历目录、读写文件拥有权限后,就可以进行相应的操作了。 private void showAllFiles() { File file = Environment.getExternalStorageDirectory(); File[] list = file.listFiles(); for (int i = 0; i < list.length; i++) { String name = list[i].getName(); Log.d("test", "fileName:" + name); } } 复制代码文件管理器效果图类似如下: 当然读写文件也不在话下了,比如往/sdcard/目录下写入文件: private void testPublicFile() { File rootFile = Environment.getExternalStorageDirectory(); try { File file = new File(rootFile, "mytest.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); String content = "hello world\n"; fos.write(content.getBytes()); fos.flush(); fos.close(); } catch (Exception e) { Log.d("test", e.getLocalizedMessage()); } } 复制代码ACTION_MANAGE_ALL_FILES_ACCESS_PERMISSION 这个权限的名字看起来很唬人,感觉就像是能够操作所有文件的样子,这不就是打破了分区存储的规则了吗?其实不然: 即使拥有了该权限,依然不能访问内部存储和外部存储-App私有目录 需要说明的是: 1、Environment.isExternalStorageManager()、Build.VERSION_CODES.R 等需要编译版本>=30才能编译通过。 2、Google 提示当使用MANAGE_EXTERNAL_STORAGE 申请权限时,并且targetSdkVersion>=30,此种情况下App被禁止上架Google Play的,限制时间最早到2021年。因此,在此时间之前若是申请了MANAGE_EXTERNAL_STORAGE权限,最好不要升级targetSdkVersion到30以上。 5、Android 10/11 存储适配建议好了,通过分析Android 10/11存储适配方式,了解到了不同的系统需要如何进行适配,此时就需要一个统一的适配方案了。 适配核心分区存储是核心,App自身产生的文件应该存放在自己的目录下: /sdcard/Android/data/packagename/ 和/data/data/packagename/ 这两个目录本App无需申请访问权限即可申请,其它App无法访问本App的目录。 适配共享存储共享存储空间里的文件需要通过Uri构造输入输出流访问,Uri获取方式有两种:MediaStore和SAF。 适配其它目录在Android 11上需要申请访问所有文件的权限。 具体做法 第一步在AndroidManifest.xml里添加如下字段: 权限声明: 复制代码在标签下添加如下字段: android:requestLegacyExternalStorage="true" 复制代码 第二步如果需要访问共享存储空间,则判断运行设备版本是否大于等于Android6.0,若是则需要申请WRITE_EXTERNAL_STORAGE 权限。拿到权限后,通过Uri访问共享存储空间里的文件。 如果需要访问其它目录,则通过SAF访问 第三步如果想要做文件管理器、病毒扫描管理器等功能。则判断运行设备版本是否大于等于Android 6.0,若是先需要申请普通的存储权。若运行设备版本为Android 10.0,则可以直接通过路径访问/sdcard/目录下文件(因为禁用了分区存储);若运行设备版本为Android 11.0,则需要申请MANAGE_EXTERNAL_STORAGE 权限。 以上是Android 存储权限适配的全部内容。 本篇基于Android 10.0 11.0 。 Android 10.0真机、Android 11.0模拟器 测试代码 您若喜欢,请点赞、关注,您的鼓励是我前进的动力 持续更新中,和我一起步步为营系统、深入学习Android |
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