Android system storage internal storage

Хранение данных и файлов

В целом хранение файлов и данных можно условно разделить на две группы: во внутреннем или внешнем хранилище. Но разница между ними довольна тонка. В целом политика Гугла в отношение данных ужесточается с каждой версии системы.

Android поддерживает различные варианты хранения данных и файлов.

• Специфичные для приложения файлы. Доступ к файлам имеет только приложение, их создавшее. Файлы могут находиться во внутреннем и внешнем хранилище. У других приложений нет доступа (кроме случаев, когда файлы хранятся на внешнем хранилище). Методы getFilesDir(), getCacheDir(), getExternalFilesDir(), getExternalCacheDir(). Разрешений на доступ не требуется. Файлы удаляются, когда приложение удаляется пользователем.
• Разделяемое хранилище. Приложение может создавать файлы, которыми готово поделиться с другими приложениями — медиафайлы (картинки, видео, аудио), документы. Для медифайлов требуется разрешение READ_EXTERNAL_STORAGE или WRITE_EXTERNAL_STORAGE.
• Настройки. Хранение простых данных по принципу ключ-значение. Доступно внутри приложения. Реализовано через Jetpack Preferences. Настройки удаляются, когда приложение удаляется пользователем.
• Базы данных. Хранение данных в SQLite. На данный момент реализовано через библиотеку Room. Доступ только у родного приложения.

В зависимости от ваших потребностей, нужно выбрать нужный вариант хранения данных.

Следует быть осторожным при работе с внутренним и внешним хранилищем. Внутренне хранилище всегда есть в системе, но оно может быть не слишком большим по объёму. Вдобавок к внутреннему хранилищу, устройство может иметь внешнее хранилище. В старых моделях таким хранилищем выступала съёмная SD-карта. Сейчас чаще используют встроенную и недоступную для извлечения флеш-память. Если ваше приложение слишком большое, можно попросить систему устанавливать программу во внешнее хранилище, указав просьбу в манифесте.

В разных версиях Android требования к разрешению для работы с внешним хранилищем постоянно менялись. На данный момент (Android 10, API 29) требования выглядят следующим образом.

Приложение может иметь доступ к собственным файлам, которые находятся во внешнем хранилище. Также может получить доступ к определённым общим файлам на внешнем хранилище.

Доступ к общим файлам достигается через FileProvider API или контент-провайдеры.

Для просмотра файлов через студию используйте инструмент Device File Explorer.

Внешняя карта памяти

Когда появились первые устройства на Android, то практически у всех были внешние карточки памяти, которые вставлялись в телефон. Обычно там хранили фотки, видео и свои файлы. Всё было понятно — были различные методы для доступа к файловой системе. А потом началась чехарда. В телефонах также была и собственная «внешняя» память. Она вроде как и внешняя, но вставлена на заводе и вытащить её пользователь не мог, т.е. практически внутренняя. Затем пошла мода на телефоны, у которых была только такая внутреннее-внешняя карта. Пользователи поворчали, но привыкли. Сейчас встречаются оба варианта. Как правило, у телефонов с спрятанной картой больше памяти и выше степень водонепроницаемости.

Подобные фокусы с картой породили и другую проблему — Гугл озаботился безопасностью файлов и стала думать, как осложнить жизнь разработчику. С выходом каждой новой версии системы компания то давала добро на полный доступ к карточке, то ограничивала, то давала права с ограничениями, то откатывала свои решения назад. Короче, запутались сами и запутали всех.

Попробуем немного разобраться с этим зоопарком. Но помните, что процесс путаницы продолжается.

При подготовке материала я опирался на письма некоторых читателей сайта, которые присылали свои мысли по этому поводу. Спасибо им за структуризацию материала.

Вот что я (кажется) понял, попытавшись загрузить картинку с внешней SD карточки.

External это не External
«EXTERNAL_STORAGE» называется так не потому, что это внешняя память по отношению к устройству, а потому что она выглядит как внешняя память для компьютера, если устройство подключить кабелем к компьютеру. Причём именно выглядит, потому что обмен идёт по протоколу MTP – устройство только показывает компьютеру список папок и файлов, а при необходимости открыть или скопировать файл он специально загружается на компьютер, в отличие от настоящей флешки, файлы которой становятся файлами в файловой системе самого компьютера. Обмен по MTP позволяет устройству продолжать работать, когда оно подключено к компьютеру.

Emulated это не Emulated
Сначала я пытался прочесть файл с карточки на эмуляторе (из этого так ничего и не вышло). Функция getExternalStorageDirectory() давала мне /storage/emulated/0, и я думал, что «emulated» – это потому что на эмуляторе. Но когда я подцепил реальный планшет, слово «emulated» никуда не исчезло. Я стал рыться в интернете и обнаружил, что «Emulated storage is provided by exposing a portion of internal storage through an emulation layer and has been available since Android 3.0.» – то есть это просто кусок внутренней памяти, которая путём какой-то эмуляции делается доступной для пользователя, в отличие от собственно внутренней памяти.

При этом с точки зрения системы доступная для пользователя папка называется /storage/emulated/0, а при подключении к компьютеру по USB это просто одна из двух главных папок устройства – у меня в Windows Explorer она называется Tablet. Вторая папка у меня называется Card, и это и есть настоящая внешняя карточка.

Нет стандартных средств добраться из приложения до файлов на внешней карточке. Все попытки добраться до настоящей внешней карточки делаются с помощью неких трюков. Самое интересное, что я нашел, это статья на http://futurewithdreams.blogspot.com/2014/01/get-external-sdcard-location-in-android.html — парень читает таблицу смонтированных устройств /proc/mounts, таблицу volume daemons /system/etc/vold.fstab, сравнивает их и выбирает те тома, которые оказываются съёмными (с помощью Environment.isExternalStorageRemovable()).

Оказалось, что несистемным приложениям в принципе запрещено напрямую обращаться к съёмной карточке! Похоже, что это было так всегда, но вот начиная с версии Android 6 Marshmallow написано: внешняя карточка может быть определена как Portable либо Adoptable. Adoptable – это как бы «усыновляемая» память которая может быть «adopted», то есть взята в систему (примерно как кот с улицы в дом – это тоже называется to adopt) и использована как внутренняя. Для этого ее надо особым образом отформатировать и не вынимать, иначе не факт, что система продолжит нормально работать.

Portable – это нормальная съёмная карточка, но несистемным приложениям запрещено обращаться из программ к файлам на ней! Вот что написано в https://source.android.com/devices/storage/traditional.html:

Android 6.0 supports portable storage devices which are only connected to the device for a short period of time, like USB flash drives. When a user inserts a new portable device, the platform shows a notification to let them copy or manage the contents of that device. In Android 6.0, any device that is not adopted is considered portable. Because portable storage is connected for only a short time, the platform avoids heavy operations such as media scanning. Third-party apps must go through the Storage Access Framework to interact with files on portable storage; direct access is explicitly blocked for privacy and security reasons.

Если я правильно понял, этот самый Storage Access Framework позволяет работать с документом на карточке через диалог (открыть файл/сохранить файл), а вот прочитать или записать файл на карточке непосредственно из программы невозможно.

Общий вывод – реально из программы можно работать только с файлами на предоставляемой пользователю части встроенной памяти устройства, а на съёмной карточке – нет.

Это напоминает войну Microsoft с пользователями и разработчиками по поводу диска C:, компания уговаривала не устраивать беспорядок в корне этого диска, а ещё лучше — перенести свои файлы на другой диск. Но явных запретов не было.

Состояние на текущий момент

Гугл утверждает, что с версии Android 10 Q стандартный доступ к файлам будет прекращён. Ещё в Android 4.4 появился Storage Access Framework, который и должен стать заменой для работы с файлами.

Методы Environment.getExternalStorageDirectory() и Environment.getExternalStoragePublicDirectory() признаны устаревшими и будут недоступны. Даже если они будут возвращать корректные значения, ими вы не сможете воспользоваться.

В Android 7.0 добавили исключение FileUriExposedException, чтобы разработчики перестали использовать схему file://Uri.

Можно создавать файлы в корневой папке карточки при помощи Environment.getExternalStorageDirectory(), а также папки с вложенными файлами. Если папка уже существует, то у вас не будет доступа на запись (если это не ваша папка).

Если вы что-то записали, то сможете и прочитать. Чужое читать нельзя.

Кстати, разрешения на чтение и запись файлов не требуются, а READ_EXTERNAL_STORAGE и WRITE_EXTERNAL_STORAGE объявлены устаревшими.

Другие приложения не могут получить доступ к файлам вашего приложения. Файлы, которые вы создали через getExternalFilesDir(), доступны через Storage Access Framework, кроме файлов, созданных в корне карточки (что-то я совсем запутался). Ещё можно дать доступ через FileProvider.

При подключении USB-кабеля через getExternalFilesDir(), вы можете увидеть свои файлы и папки, а также файлы и папки пользователя. При этом файлы и папки пользователя на корневой папке вы не увидите. Вам не поможет даже adb или Device File Explorer студии.

Что делать?

Пользуйтесь методами класса Context, типа getExternalFilesDir(), getExternalCacheDir(), getExternalMediaDirs(), getObbDir() и им подобными, чтобы найти место для записи.

Используйте Storage Access Framework.

Используйте MediaStore для мультимедийных файлов.

Используйте FileProvider, чтобы файлы были видимы другим приложениям через ACTION_VIEW/ACTION_SEND.

Android 10: Появился новый флаг android:allowExternalStorageSandbox=»false» и метод Environment.isExternalStorageSandboxed() для работы с песочницей. Флаг android:requestLegacyExternalStorage=»true» для приложений, которые ещё используют старую модель доступа к файлам.

Как временное решение можно добавить в блок манифеста application атрибут android:requestLegacyExternalStorage=»true», чтобы доступ к файлам был как раньше в Android 4.4-9.0.

Android 11

Если вы создаёте файловый менеджер, то ему нужны возможности для просмотра файлов. Для этого следует установить разрешение MANAGE_EXTERNAL_STORAGE или использовать атрибут android:requestLegacyExternalStorage=»true» (см. выше).

Источник

Internal storage

By default, files saved to the intern a l storage are private to your app, and other apps cannot access them (nor can the user, unless they have root access). This makes internal storage a good place for internal app data that the user doesn’t need to directly access. The system provides a private directory on the file system for each app where you can organize any files your app needs.

When the user uninstalls your app, the files saved on the internal storage are removed. Because of this behavior, you should not use internal storage to save anything the user expects to persist independently of your app. For example, if your app allows users to capture photos, the user would expect that they can access those photos even after they uninstall your app. So you should instead save those types of files to the public external storage.

Write a file

When saving a file to internal storage, you can acquire the appropriate directory as a File by calling one of two methods:

getFilesDir() Returns a File representing an internal directory for your app. getCacheDir() Returns a File representing an internal directory for your app’s temporary cache files. Be sure to delete each file once it is no longer needed and implement a reasonable size limit for the amount of memory you use at any given time, such as 1MB.

Caution: If the system runs low on storage, it may delete your cache files without warning.

To create a new file in one of these directories, you can use the File() constructor, passing the File provided by one of the above methods that specifies your internal storage directory. For example:

Alternatively, you can call openFileOutput() to get a FileOutputStream that writes to a file in your internal directory. For example, here’s how to write some text to a file:

Internal cache files

If you’d like to keep some data temporarily, rather than store it persistently, you should use the special cache directory to save the data. Each app has a private cache directory specifically for these kinds of files. When the device is low on internal storage space, Android may delete these cache files to recover space. However, you should not rely on the system to clean up these files for you. You should always maintain the cache files yourself and stay within a reasonable limit of space consumed, such as 1MB. When the user uninstalls your app, these files are removed.

Write a cache file

If you instead need to cache some files, you should use createTempFile() . For example, the following method extracts the file name from a URL and creates a file with that name in your app’s internal cache directory:

External storage

Every Android device supports a shared “external storage” space that you can use to save files. This space is called external because it’s not a guaranteed to be accessible — it is a storage space that users can mount to a computer as an external storage device, and it might even be physically removable (such as an SD card). Files saved to the external storage are world-readable and can be modified by the user when they enable USB mass storage to transfer files on a computer.

So before you attempt to access a file in external storage in your app, you should check for the availability of the external storage directories as well as the files you are trying to access.

Most often, you should use external storage for user data that should be accessible to other apps and saved even if the user uninstalls your app, such as captured photos or downloaded files. The system provides standard public directories for these kinds of files, so the user has one location for all their photos, ringtones, music, and such.

Save a file on external storage

Using the external storage is great for files that you want to share with other apps or allow the user to access with a computer.

After you request storage permissions and verify that storage is available, you can save two different types of files:

• Public files: Files that should be freely available to other apps and to the user. When the user uninstalls your app, these files should remain available to the user. For example, photos captured by your app or other downloaded files should be saved as public files.
• Private files: Files that rightfully belong to your app and will be deleted when the user uninstalls your app. Although these files are technically accessible by the user and other apps because they are on the external storage, they don’t provide value to the user outside of your app.

Caution: The external storage might become unavailable if the user removes the SD card or connects the device to a computer. And the files are still visible to the user and other apps that have the READ_EXTERNAL_STORAGE permission. So if your app’s functionality depends on these files or you need to completely restrict access, you should instead write your files to the internal storage.

Request external storage permissions

To write to the public external storage, you must request the WRITE_EXTERNAL_STORAGE permission in your manifest file:

Note: If your app uses the WRITE_EXTERNAL_STORAGE permission, then it implicitly has permission to read the external storage as well.

If your app only needs to read the external storage (but not write to it), then you need to declare the READ_EXTERNAL_STORAGE permission:

Verify that external storage is available

Because the external storage might be unavailable — such as when the user has mounted the storage to a PC or has removed the SD card that provides the external storage — you should always verify that the volume is available before accessing it. You can query the external storage state by calling getExternalStorageState() . If the returned state is MEDIA_MOUNTED , then you can read and write your files. If it’s MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY , you can only read the files.

For example, the following methods are useful to determine the storage availability:

Save to a public directory

If you want to save public files on the external storage, use the getExternalStoragePublicDirectory() method to get a File representing the appropriate directory on the external storage. The method takes an argument specifying the type of file you want to save so that they can be logically organized with other public files, such as DIRECTORY_MUSIC or DIRECTORY_PICTURES . For example:

Shared preferences

If you don’t need to store a lot of data and it doesn’t require structure, you should use SharedPreferences . The SharedPreferences APIs allow you to read and write persistent key-value pairs of primitive data types: booleans, floats, ints, longs, and strings.

The key-value pairs are written to XML files that persist across user sessions, even if your app is killed. You can manually specify a name for the file or use per-activity files to save your data.

The API name “shared preferences” is a bit misleading because the API is not strictly for saving “user preferences,” such as what ringtone a user has chosen. You can use SharedPreferences to save any kind of simple data, such as the user’s high score. However, if you do want to save user preferences for your app, then you should read how to create a settings UI, which uses PreferenceActivity to build a settings screen and automatically persist the user’s settings.

Write to shared preferences

To write to a shared preferences file, create a SharedPreferences.Editor by calling edit() on your SharedPreferences .

Pass the keys and values you want to write with methods such as putInt() and putString() . Then call apply() or commit() to save the changes. For example:

apply() changes the in-memory SharedPreferences object immediately but writes the updates to disk asynchronously. Alternatively, you can use commit() to write the data to disk synchronously. But because commit() is synchronous, you should avoid calling it from your main thread because it could pause your UI rendering.

Read from shared preferences

To retrieve values from a shared preferences file, call methods such as getInt() and getString() , providing the key for the value you want, and optionally a default value to return if the key isn’t present. For example:

Databases

Android provides full support for SQLite databases. Any database you create is accessible only by your app. However, instead of using SQLite APIs directly, we recommend that you create and interact with your databases with the Room persistence library.

The Room library provides an object-mapping abstraction layer that allows fluent database access while harnessing the full power of SQLite.

Although you can still save data directly with SQLite, the SQLite APIs are fairly low-level and require a great deal of time and effort to use. For example:

• There is no compile-time verification of raw SQL queries.
• As your schema changes, you need to update the affected SQL queries manually. This process can be time consuming and error prone.
• You need to write lots of boilerplate code to convert between SQL queries and Java data objects.

The Room persistence library takes care of these concerns for you while providing an abstraction layer over SQLite.

For sample apps that demonstrate how to use Room, see the following on GitHub:

Источник