Android 10分区存储介绍及百度APP适配实践

背景

1. 分区存储背景介绍 

Google于 2019年9月3日发布了Android10 release版本，为了更好的保护用户数据并限制设备冗余文件增加，Android 10版本变更了设备外部存储访问方式，外部存储新特性称为分区存储（Scoped Storage), 分区存储遵循以下三个原则对外部存储文件访问方式重新设计，便于用户更好的管理外部存储文件

1.1 文件更好的归属：

系统记录文件由哪个应用创建，应用不需要存储权限即可以访问应用自己创建文件

1.2 应用数据保护: 

添加外部存储应用私有目录文件访问限制， 应用即使申请了存储权限也不能访问其他应用外部存储私有目录文件

1.3 用户数据保护：

添加pdf、office、doc等文件的访问限制，用户即使申请了存储权限也不能访问其他应用创建的pdf、office、doc等文件

2. 应用兼容模式

分区存储存在一定的适配成本，Google为Android10版本提供了过渡方案，设置应用以兼容模式运行（详见2.3）， Android11将不再支持该行为， 各应用需要在Android11发版之前完成分区存储适配工作

分区存储新特性介绍

1. 分区存储概览

1.1 分区存储新特性对外部存储进行了重新设计，外部存储被分为应用私有目录以及共享目录两个部分

（1）应用私有目录：存储应用私有数据，外部存储应用私有目录对应Android/data/packagename，内部存储应用私有目录对应data/data/packagename； 

（2)  共享目录：存储其他应用可访问文件， 包含媒体文件、文档文件以及其他文件，对应设备DCIM、Pictures、Alarms, Music, Notifications,Podcasts, Ringtones、Movies、Download等目录

1.2 应用私有目录文件访问

 应用私有目录文件访问方式与之前Android版本一致，可以通过file path获取资源

1.3 共享目录文件访问

共享目录文件需要通过MediaStore API或者Storage Access Framework方式访问

（1）MediaStore API在共享目录指定目录下创建文件或者访问应用自己创建文件，不需要申请存储权限

（2）MediaStore API访问其他应用在共享目录创建的媒体文件(图片、音频、视频)， 需要申请存储权限，未申请存储权限，通过ContentResolver查询不到文件Uri，即使通过其他方式获取到文件Uri，读取或创建文件会抛出异常；

（3）MediaStore API不能够访问其他应用创建的非媒体文件(pdf、office、doc、txt等)， 只能够通过Storage Access Framework方式访问；

1.4 其他受影响变更

(1) 图片位置信息 一些图片会包含位置信息，因为位置对于用户属于敏感信息， Android 10应用在分区存储模式下图片位置信息默认获取不到，应用通过以下两项设置可以获取图片位置信息，在manifest中申请ACCESS_MEDIA_LOCATION调用MediaStore  setRequireOriginal(Uri uri)接口更新图片Uri

(2) MediaStore.Files应用分区存储模式下，MediaStore.Files 集合只能够获取媒体文件信息(图片、音频、视频)， 获取不到非media(pdf、office、doc、txt等)文件

(3) File Path路径访问受影响接口

开启分区存储新特性， Andrioid 10不能够通过File Path路径直接访问共享目录下资源，以下接口通过File 路径操作文件资源，功能会受到影响，应用需要使用MediaStore或者SAF方式访问

2. 存储特性Android版本差异概览

3. 兼容模式

3.1 兼容模式设置

应用未完成外部存储适配工作，可以临时以兼容模式运行， 兼容模式下应用申请存储权限，即可拥有外部存储完整目录访问权限，通过Android10之前文件访问方式运行，以下两种方法设置应用以兼容模式运行

（1）Target 小于等于Android 9 (API level 28)

（2）Tagret 大于等于Android 10（API level 29）， 在manifest中设置requestLegacyExternalStorage属性为true

<manifest ... >
  <!-- This attribute is "false" by default on apps targeting
       Android 10 or higher. -->
    <application android:requestLegacyExternalStorage="true" ... >
      ...
    </application>
</manifest>

3.2 判断兼容模式接口

Environment.isExternalStorageLegacy()

返回值

true : 应用以兼容模式运行

false：应用以分区存储特性运行

丨备注

 应用已完成存储适配工作且已打开分区存储开关，如果当前应用以兼容模式运行，覆盖安装后应用仍然会以兼容模式运行，卸载重新安装应用才会以分区存储模式运行

分区适配方案

1. 分区存储适配方案概览

分区存储适配包含文件迁移以及文件访问兼容性适配两个部分；

1.1 文件迁移

文件迁移是将应用共享目录文件迁移到应用私有目录或者Android10要求的media集合目录

（1）针对只有应用自己访问并且应用卸载后允许删除的文件，需要迁移文件到应用私有目录文件，可以通过File path方式访问文件资源，降低适配成本

（2）允许其他应用访问，并且应用卸载后不允许删除的文件，文件需要存储在共享目录，应用可以选择是否进行目录整改，将文件迁移到Android10要求的media集合目录

1.2 文件访问兼容性适配

共享目录文件不能够通过File path方式读取，需要使用MediaStore API或者Storage Access Framework框架进行访问

2. 分区存储适配指导

2.1 MediaStore API介绍

2.1.1 MediaStore API简述

系统会自动扫描外部存储，添加文件到系统已定义的Images、Videos、Audio files、Downloaded files集合中，Android 10通过MediaStore.Images、MediaStore.Video、MediaStore.Audio、MediaStore.Downloads 访问共享目录文件资源

2.1.2 MediaStore API创建文件

Android 10版本 MeidaStore API只允许在共享目录指定目录创建文件， 非指定目录创建文件会抛出IllegalArgumentException， 创建文件目录汇总如下：

丨备注

MediaStore.Downloads.EXTERNAL_CONTENT_URI是Android10版本新增API，用于创建、访问非媒体文件；

2.1.3 不同存储权限MediaStore API可访问文件区域

2.1.4 MediaStore API 文件访问

2.2 Storage Access Framework介绍

 Android 4.4引入了Storage Access Framework框架，应用通过系统选择器访问 DocumentsProvider 提供文件(包含外部存储以及云端存储， 外部存储包含应用私有目录以及共享目录)， SAF机制不需要申请任何存储权限, 包含Document provider、Client app、Picker三部分 ：

(1)Document provider：文档提供者是 DocumentsProvider 子类，数据模型是基于文件层级进行设计的，文档提供者通过存储服务（例如Google Drive）管理文件

(2)Client app：通过调用  ACTION_CREATE_DOCUMENT ,  ACTION_OPEN_DOCUMENT , and ACTION_OPEN_DOCUMENT_TREE  Intent获取Document provider提供的文件， 应用可以设置MIME type或者EXTRA_INITIAL_URI选择需要获取的文件，onActivityResult接口会返回选择文件Uri

(3)Picker：系统UI，应用通过调起系统选择器获取Document provider提供的文件信息

2.3 分享场景适配

(1) APP主动分享文件给其他应用，可以使用FileProvider方式赋予其他应用文件读取权限， FileProvider 应用基于XML配置生成文件Uri，其他应用不需要申请存储权限就可以通过接收Uri获取文件资源；

(2) Android 10 应用开启分区存储，通过File协议Uri或者MediaStore Uri分享文件给其他应用， 功能会受到影响, 具体如下表格：

百度APP分区存储适配实践

1. 百度APP适配简述

百度APP分区存储适配涉及二十多业务方，历经3个版本迭代，解决90%场景问题，排查外部存储共享目录通过File方式访问的资源，针对历史遗留文件， 业务方根据具体场景选择是否进行文件迁移；针对只有应用自己访问并且应用卸载后允许删除的文件，通过文件迁移到外部存储私有目录方式进行适配；针对允许其他应用访问，并且应用卸载后不允许删除的文件， 通过使用MediaStore API或者SAF方式进行适配

2. 百度APP业务方适配汇总

参考链接

1.https://www.youtube.com/watch?v=UnJ3amzJM94 

2.https://developer.android.com/training/data-storage#scoped-storage

3.https://developer.android.com/training/data-storage/shared/media

4.https://developer.android.com/training/data-storage/shared/documents-files

5.https://developer.android.com/guide/topics/providers/document-provider