Android Q沙盒機制之分區存儲

爲了讓用戶更好地控制自己的文件，Android Q更改了應用訪問設備外部存儲空間中文件的方式。Android Q用更精細的媒體特定權限來替換READ_EXTERNAL_STORAGE和WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限，並且無需特定權限，應用即可訪問自己在外部存儲設備的文件。

1、針對應用私有文件的隔離存儲沙盒

對於每個應用，Android Q 都會創建一個“隔離存儲沙盒”，以限制其他應用訪問本應用在外部存儲設備的文件。常見的外部存儲設備是/sdcard。此定義具有兩個優點：

①、需要的權限更少。 應用沙盒中的文件是您應用的私有文件。因此，您不再需要任何權限即可在外部存儲設備中訪問和保存自己的文件；

②、相對於設備上的其他應用，隱私性更強。 任何其他應用都無法直接訪問您應用的隔離存儲沙盒中的文件。藉助此訪問權限限制，您的應用可以更輕鬆地維護沙盒文件的隱私性；

在外部存儲設備存儲文件的最佳位置是Context.getExternalFilesDir()返回文件所在的位置，因此此位置的行爲方式在所有Android版本中都保持一致。使用此方法時，需要在媒體環境中傳遞我們要創建或打開的文件類型對應的文件。例如，要保存或訪問應用私有圖片，請調用Context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES)。

2、媒體文件的共享集合

如果我們的應用創建了屬於相應用戶的文件，並希望卸載該應用時保留此用戶，則將這些文件保存在某個通用媒體集合(共享集合)中。共享集合包括：照片、音頻、視頻和下載內容。

3、查看其它應用的文件所需權限

我們的應用無需請求任何權限，即可在這些共享集合中創建和修改自己的文件。但是，我們的應用要創建或修改其他應用已創建的文件，則必須先請求相應權限：

①、訪問照片和視頻共享集合中其他應用的文件時，需要 READ_MEDIA_IMAGES 或 READ_MEDIA_VIDEO 權限（具體取決於您的應用需要訪問的文件類型）；

②、訪問音樂共享集合中其他應用的文件時，需要 READ_MEDIA_AUDIO 權限；

4、訪問共享集合

在請求必要的權限後，我們的應用可以使用MediaStore API訪問這些集合：

①、對於照片和視頻共享集合，請使用 MediaStore.Images 或 MediaStore.Video；

②、對於音樂共享集合，請使用 MediaStore.Audio；

③、對於下載內容共享集合，請使用 MediaStore.Downloads；

要在原生代碼中訪問媒體文件，請使用基於Java或kotlin代碼的MediaStore來檢索相應文件，然後對相應文件描述符傳遞到原生代碼。詳情請參考從原生代碼訪問媒體文件部分。

5、保留應用在共享集合的文件

默認情況下，在用戶卸載應用時，Android Q會清理保存在沙盒的文件。要在卸載應用時保留這些文件，請使用存儲訪問框架存儲訪問框架，或將文件保存在共享集合中。要保留共享集合的文件，請在相關的MediaStore集合中新插一行，並使用以下方法：

①、至少應爲 DISPLAY_NAME 和 MIME_TYPE 列提供值；

②、（可選）您可以使用 PRIMARY_DIRECTORY 和 SECONDARY_DIRECTORY 列來影響文件在磁盤上的存儲位置；

③、保留 DATA 列不定義。這樣一來，平臺便可以靈活地將文件保留在沙盒之外；

插入此行後，我們可以使用ContentResolver.openFileDescriptor() 這個API向文件讀取或寫入數據。

6、訪問照片的位置信息

一些照片在Exif元數據中包含位置信息，以便用戶查看照片的拍攝地點。由於此位置信息非常敏感，因此默認情況下，Android Q會對此位置信息進行隱藏。如果我們的應用需要訪問照片的位置信息，需要調用以下方法：

①、將新的 ACCESS_MEDIA_LOCATION 權限添加到您應用的清單中；

②、在 MediaStore 對象中，調用 setRequireOriginal() 並傳入照片的 URI；

Java示例代碼如下：

Uri photoUri = Uri.withAppendedPath(
            MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI,
            cursor.getString(idColumnIndex));

    final double[] latLong;
    if (BuildCompat.isAtLeastQ()) {
        // When running Android Q, get location data from `ExifInterface`.
        photoUri = MediaStore.setRequireOriginal(photoUri);
        InputStream stream = getContentResolver().openInputStream(photoUri);
        if (stream != null) {
            ExifInterface exifInterface = new ExifInterface(stream);
            double[] returnedLatLong = exifInterface.getLatLong();

            // If lat/long is null, fall back to the coordinates (0, 0).
            latLong = returnedLatLong != null ? returnedLatLong : new double[2];

            // Don't reuse the stream associated with {@code ExifInterface}.
            stream.close();
        } else {
            // Failed to load the stream, so return the coordinates (0, 0).
            latLong = new double[2];
        }
    } else {
        // On devices running Android 9 (API level 28) and lower, use the
        // media store columns.
        latLong = new double[]{
                cursor.getFloat(latitudeColumnIndex),
                cursor.getFloat(longitudeColumnIndex)
        };
    }

kotlin示例代碼如下：

val latLong = if (BuildCompat.isAtLeastQ()) {
        // When running Android Q, get location data from `ExifInterface`.
        photoUri = MediaStore.setRequireOriginal(photoUri)
        contentResolver.openInputStream(photoUri).use { stream ->
            ExifInterface(stream).run {
                // If lat/long is null, fall back to the coordinates (0, 0).
                latLong ?: doubleArrayOf(0.0, 0.0)
            }
        }
    } else {
        // On devices running Android 9 (API level 28) and lower, use the
        // media store columns.
        doubleArrayOf(
            cursor.getFloat(latitudeColumnIndex).toDouble(),
            cursor.getFloat(longitudeColumnIndex).toDouble()
        )
    }

7、訪問其他應用創建的文件

要訪問其他應用已保存在外部存儲設備的媒體文件，需要以下步驟：

①、根據包含您要訪問的文件的共享集合請求必要的權限；

②、使用 ContentResolver 對象查找並打開該文件；

8、向其他應用創建的文件寫入數據

通過將文件保存在共享集合，我們的應用成爲該文件的所有者。通常情況下，只有是共享集合的某個文件所有者時，我們的應用纔可以向文件寫入數據。不過，如果我們的應用是用戶默認的應用，我們可以向其他應用的文件寫入數據：

①、如果您的應用是用戶的默認照片管理器應用，則可以修改其他應用保存到照片和視頻共享集合中的圖片文件；

②、如果您的應用是用戶的默認音樂應用，則可以修改其他應用保存到音樂共享集合中的音頻文件；

要修改其他應用保存在存儲設備的媒體文件，需要使用ContentResolver找到相應文件來修改。

9、標識特定的外部存儲設備

在Android 9及以下版本，所有存儲設備上的所有文件都會顯示單個"external"卷名稱。而Android Q爲每個外部存儲設備提供唯一的卷名稱。此命名系統可以幫助我們高效整理內容並且加入索引，還可以控制存儲內容的位置。要唯一標識外部存儲設備的特定文件，我們需要使用卷名稱和ID。例如，主存儲設備的文件是content://media/external/images/media/12，而命名爲FA23-3E92輔助存儲設備對應文件是content://media/FA23-3E92/images/media/12。

10、獲取外部存儲列表

要獲取所有當前可用卷的名稱列表，請調用 MediaStore.getAllVolumeNames()，如以下代碼段所示：

Set<String> volumeNames = MediaStore.getAllVolumeNames(context);