android内部存储和外部存储

news2024/7/2 20:59:55

我们在开发Android应用的过程中，避免不了要用到数据持久化技术，所谓的数据持久化就是将RAM中的瞬时数据保存到ROM中，保证在App退出或者手机关机后数据不会丢失。我们常用的数据持久化的方式有文件存储，数据库存储，SharedPreference存储等。在window中，当我们存储文件或者数据的时候，我们会选择保存到磁盘的某个目录，而在Android中有两个位置可以让应用进行数据持久化存储—内部存储和外部存储。在开发过程中可以根据不同的场景将数据存储在不同的位置，那究竟什么是内部存储？什么是外部存储？什么时候使用内部存储？什么时候使用外部存储？他们之间区别又是什么？带着这些问题，我们开启今天的探索之旅。

内部存储

一说内部存储，有人可能会和内存混淆在一起，其实这两个概念很好区分，内部存储是用于持久化存储的，属于ROM，手机关机或者退出App数据是不会丢失的，而内存是RAM，退出App或者关机之后数据就会丢失。所以，内部存储不是内存。所谓的内部存储，其实是手机ROM上的一块存储区域，主要用于存储系统以及应用程序的数据。内部存储在Android系统对应的根目录是 /data/data/，这个目录普通用户是无权访问的，用户需要root权限才可以查看。不过我们可以通过Android Studio的View----Tool Windows----Device File Explorer工具来查看该目录，内部存储目录的大致结构如下所示。

内部存储目录

从上图可以看到，/data/data目录是按照应用的包名来组织的，每个应用都是属于自己的内部存储目录，而且目录的名称就是该应用的包名，这个目录是在安装应用的时候自动创建的，当应用被卸载后，该目录也会被系统自动删除。所以，如果你将数据存储于内部存储中，其实就是把数据存储到自己应用包名对应的内部存储目录中。每个应用的内部存储目录都是私有的，也就是说内部存储目录下的文件只能被应用自己访问到，其他应用是没有权限访问的。应用访问自己的内部存储目录时不需要申请任何权限。
一个应用典型的内部存储目录结构如下所示。

 

应用内部存储目录

相信很多人看到内部存储的目录结构，都有似曾相识的感觉，没错我们平常经常和内部存储打交道，只不过我们不知道罢了，下面我们来看下内部存储目录下各个子目录的作用。

  • app_webview：主要用于存储webview加载过程中的数据，例如Cookie，LocalStorage等。
  • cache：主要用于存储使用应用过程中产生的缓存数据。
  • databases：主要用于存储数据库类型的数据。我们平常创建的数据库文件就是存储在这里。
  • files：可以在该目录下存储配置文件，敏感数据等。
  • shared_prefs：用于存储SharedPreference文件。我们使用SharedPreference的时候只指定了文件名，并没有指定存储路径，其实SP的文件就是保存到了这个目录下。

那么有哪些API可以获取到内部存储目录呢，我们主要是使用Context类提供的接口来访问内部存储目录。

1.getDataDir()  //获取的目录是/data/user/0/package_name，即应用内部存储的根目录
2.getFilesDir() //获取的目录是/data/user/0/package_name/files，即应用内部存储的files目录
3.getCacheDir() //获取的目录是/data/user/0/package_name/cache，即应用内部存储的cache目录
4.getDir(String name, int mode) //获取的目录是/data/user/0/package_name/app_name，如果该目录不存在，系统会自动创建该目录。

获取到对应的目录后，我们就可以对目录下的文件进行读写。细心的同学可能会发现代码中获取的内部存储根目录是 /data/user/0，并不是前面提到的/data/data，这是怎么回事呢？因为在Android4.2以后增加了多用户的功能，为了适应多用户的功能，原来的/data/data/相当于直接链接到当前用户文件夹的，变成了/data/user/0/，所以我们代码中打印出来的路径是/data/user/0，而不是/data/data，说白了/data/data和/data/user/0/是一个东西。
内部存储空间容量有限，如果内部存储空间被用完，系统会报内存不足。所以，不要把所有的数据都放到内部存储中。在开发应用过程中，我们可以把较敏感的应用数据放在内部存储中，而其他的数据可以放在外部存储中。那外部存储又是什么呢？下面我们接着来学习外部存储。

外部存储

我们知道内部存储中的数据对应用来说是私密的，用户和其他应用都没有访问权限，而外部存储中的数据是可以被其他应用或用户访问甚至删除的，用户可以通过USB方式和PC之间交互外部存储中的数据。我们平常在Android手机的文件管理工具下看到的目录其实就是外部存储。在Android4.4以前，外部存储就是指SD卡，手机自带的存储就是内部存储；但是在Android4.4以后，随着手机机身存储越来越大，手机的机身存储已经可以满足大多数用户的需求，所以很多手机都不需要再安装SD卡。此时外部存储和内部存储都位于手机机身存储上，他们只是同一个存储介质上的不同存储区域。但是很多手机还是保留了SD卡插槽，方便用户自行拓展。如果手机安装了SD卡，那么很显然SD卡目录也属于外部存储目录。这时手机都有了两个外部存储空间，一个位于手机机身存储上，一个位于SD卡上。但是随着机身存储越累越大，SD卡一般可能只适用于转移文件，对于一般应用来说应该也不会把数据写到外置的SD卡上了，所以这里主要以机身存储为例来分析外部存储。
和内部存储不同的是，外部存储根据存储特点不同分为两种类型：外部私有存储和外部共有存储。先来看外部私有存储。

外部私有存储目录

通常来说，应用涉及到的持久化数据一般分为两类：应用相关数据和应用无关数据。前者是指应用使用的数据信息，比如一些配置信息，调试信息，缓存文件等。当应用被卸载，这些信息也应该被随之删除，避免占用不必要的存储空间。例如下面两种场景。

  • 在用户使用应用过程中，产生的文件，图片，视频，音频等数据，这些数据不太敏感但是占用空间比较大，卸载App时不希望这些数据继续保留在用户手机中。
  • 当应用发生闪退时，希望把一些闪退信息保存下来，让用户获取闪退信息文件后通过特定渠道发送给开发人员进行问题定位。同样的，这些信息在卸载App后也不希望继续留在用户手机中。

对于问题一，我们可以直接把数据存储在内部存储中，但是考虑到内部存储空间有限，把这些数据存储到内部存储会浪费内部存储的空间。对于问题二，普通用户（指没有root权限的用户）无法直接查看其中的文件，把数据直接存储在内部存储中是行不通的。这些数据有一个共同点就是他们的生命周期和应用是一致的，而且不太适合于放在内部存储中。为了存储这种类型的数据，Android规定来一个专门的存储空间，这个空间被称为外部私有存储空间。外部私有存储空间属于外部存储，对于某个应用来说，外部私有存储的根目录（这里暂时不考虑SD卡）是 /storage/emulated/0/Android/data/package_name，这个目录有点类似于内部存储目录，都是以包名来命名私有存储空间的。外部私有存储空间有以下特点

  • 内部私有存储中的数据会随着App的卸载一起删除
  • 仅仅安装应用不会在/storage/emulated/0/Android/data/目录下生成该应用的外部私有存储目录，只有在应用中调用API访问外部私有存储目录时，才会创建以package_name命名的私有存储目录。
  • App在访问自己的外部私有存储目录时不需要任何权限
  • 自 Android 7.0 开始，系统对外部存储目录中 应用私有目录的访问权限进一步限制。其他 App 无法通过 file:// 这种形式的 Uri 直接读写其他应用的外部私有存储目录，而是需要通过 FileProvider 访问。

在代码中我们可以通过以下方式来获取外部私有存储目录。

1.getExternalCacheDir() 
/*获取到的目录是/storage/emulated/0/Android/data/package_name/cache，如果该目录不存在，调用这个方法会自动创建该目录。*/
2.getExternalFilesDir(String type) 
/* 1.如果type为""，那么获取到的目录是 /storage/emulated/0/Android/data/package_name/files
   2.如果type不为空，则会在/storage/emulated/0/Android/data/package_name/files目录下创建一个以传入的type值为名称的目录，例如你将type设为了test，那么就会创建/storage/emulated/0/Android/data/package_name/files/test目录，这个其实有点类似于内部存储getDir方法传入的name参数。但是android官方推荐使用以下的type类型
   public static String DIRECTORY_MUSIC = "Music";
   public static String DIRECTORY_PODCASTS = "Podcasts";
   public static String DIRECTORY_RINGTONES = "Ringtones";
   public static String DIRECTORY_ALARMS = "Alarms";
   public static String DIRECTORY_NOTIFICATIONS = "Notifications";
   public static String DIRECTORY_PICTURES = "Pictures";
   public static String DIRECTORY_MOVIES = "Movies";
   public static String DIRECTORY_DOWNLOADS = "Download";
   public static String DIRECTORY_DCIM = "DCIM";
   public static String DIRECTORY_DOCUMENTS = "Documents";*/
外部共有存储目录

外部存储目录还有一个存储空间就是外部共有存储目录，顾名思义，外部共有存储目录存储的数据无论对应用还是用户都是可见的应用只要有外部访问权限，就可以读取外部公共目录下的文件。外部公共目录主要存放和应用无关的数据，这些数据在卸载App的时候不会被删除。外部共有存储目录有以下特点。

  • 当卸载App时，共有存储目录下的文件不会被删除
  • 应用在访问外部公有目录之前，首先要申请外部存储权限，在Android6.0以后，外部存储权限还要动态申请。
  • 任何应用只要有外部存储权限，都可以访问共有存储目录下的数据。

在代码中，我们可以通过以下方式来访问外部公共存储目录：

1.Environment.getExternalStorageDirectory() 
//获取到的目录是/storage/emulated/0,这个也是外部存储的根目录。
2.Environment.getExternalStoragePublicDirectory(String type) 
/* 1.如果type为""，那么获取到的目录是外部存储的根目录即  /storage/emulated/0
   2.如果type不为空，则会在/storage/emulated/0目录下创建一个以传入的type值为名称的目录，例如你将type设为了test，那么就在外部存储根目录下创建test目录，这个方法和getExternalFilesDir的用法一样。android官方推荐使用以下的type类型，我们在SK卡的根目录下也经常可以看到下面的某些目录。
   public static String DIRECTORY_MUSIC = "Music";
   public static String DIRECTORY_PODCASTS = "Podcasts";
   public static String DIRECTORY_RINGTONES = "Ringtones";
   public static String DIRECTORY_ALARMS = "Alarms";
   public static String DIRECTORY_NOTIFICATIONS = "Notifications";
   public static String DIRECTORY_PICTURES = "Pictures";
   public static String DIRECTORY_MOVIES = "Movies";
   public static String DIRECTORY_DOWNLOADS = "Download";
   public static String DIRECTORY_DCIM = "DCIM";
   public static String DIRECTORY_DOCUMENTS = "Documents";*/

外部存储和内部存储对比

要区分外部存储和内部存储，我们最好从逻辑上来理解这两个概念，而不是从物理上。虽然在Android4.4以前，逻辑上和物理上是统一的，但是Android4.4以后，随着外置SD卡的使用越来越少，内部存储和外部存储和物理介质的内外就没有任何关系了。首先通过一个图来说明下外部存储和内部存储与物理存储的关系。

外部存储、内部存储与物理存储的关系

外部存储和内部存储的对比如下表所示。

外部存储和内部存储对比


明白了内部存储和外部存储的区别，在开发的过程中，我们就可以根据我们的需求来选择对应的存储空间了。
 

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