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  • Android文件系统基本认识

    千次阅读 2020-09-26 12:23:16
    本人是二流不知名地方本科毕业既失业,然后经过很社会培训班洗礼后,再各种碰壁三个月后开始Android工作,...通过网上博客和AndroidStudio自带的DeviceFileExplorer基本上可以理解整个Android系统文件基本框架; ...

    本人是二流不知名地方本科毕业既失业,然后经过很社会培训班洗礼后,再各种碰壁三个月后开始Android工作,最近一年由于工作需要一直都写Java了,刚好Android又需要更新一下,那就站在Android应用程序CV开发者的角度简单总结Android中文件基本知识。如有错误纰漏还望不吝赐教。

    一、Android系统中文件

    本人是通过网上技术博客和AndroidStudio自带的DeviceFileExplorer工具基础上理解整个Android系统文件基本框架。

    1.1 Android应用中常用的文件目录

    Android文件系统同样是基于Linux的虚拟文件系统(VFS),通过系统软件层将不同的底层硬件的差异进行差分处理,然后封装统一的接口提供给应用层开发调用的。VFC设计的好处是让可以不同类型的技术人员专注于解决特定的领域的问题,硬件驱动、操作系统、应用层开发等,分工明确可以专注于一个特定领域更有利于提供工作效率,保证整体的稳定性。个人都感觉这种宏观设计就是典型的模块化、面向对象设计思想。

    《解析Android内部存储、外部存储的区别》中看到简易的Android文件树状的图和基本介绍,感觉不错就copy来了,希望原作者不要介意。
    Android文件

    1. /data/data/package-name的安装目录。 如:百度地图的安装路径是/data/data/com.baidu.com/ 注意:该目录需要获取root权限才能查看
    2. /system/ 存放系统应用的apk文件,即手机厂商预安装应用的apk文件,launcher就是在这个目录下的 (手机厂商只需把需要预安装的apk放在该节点的相应路径下,android系统就会自己解压并安装该apk)
    3. /storage/ 该节点是内置存储卡和外置SD卡的挂载点,/storage/emulated/0/是内置存储卡挂载点, /storage/sdcard1是外置SD卡挂载点(不同的设备挂载节点不一样,有些设备可能会挂载到/mnt/节点)

    1.2 Android文件系统补充知识点

    • 在网上看到很多人将DeviceFileExplorer截图也贴在博文便于理解,但是个人感觉这个没有必要因为只要打开是AS连接上真机就可以看到了。

    还有看到做系统开发站在Android编译的角度总结文件系统的文章,感觉很不错但是不是很明白,还好看到《Android系统文件目录结构》中对Android系统文件进行层次分明标注,于是就也copy了一下记录下来,作为备用参考知识。

    |-3rdmodemnvm
    |-3rdmodemnvmbkp
    |-acct                      //系统回收站
        |-uid
        |-uid_0
    |-bin
    |-cache                     //缓存
    |-config                    //配置
    |-cust
        |-etc
        |-global
        |-hw
        |-xml
    |-data                      //【内部存储】 --> Environment.getDataDirectory()
        |-app                   //存放用户安装的软件
        |-data                  //存放用户安装的所有程序,包含/system/app 和 /data/app 和 /mnt/asec中装的软件
            |-android
            |-com.test.demo     //应用程序的内部存储目录,卸载时自动清除
                |-app_textures  // --> Context.getDir(String name, int mode)
                |-app_webview   // --> Context.getDir(String name, int mode)
                |-cache         //缓存,不需要额外的权限;当该文件夹超额时,系统将自动删除该目录中的文件   --> context.getCacheDir()
                |-code_cache
                |-databases     //数据库
                |-files         //不需要额外的权限      --> context.getFilesDir()
                    |-file1     //  --> Context.getFileStreamPath("file1")
                |-shared_prefs  //sharedPrefrences配置文件
                    |-.xml 配置文件
                |-system        //安装app时的注册表配置  
        |-local
            |-tmp
        |-user
            |-0
                |-com.test.demo     //文件系统目录的绝对路径,所有属于该应用程序的私有文件都存储在文件系统中 (minsdk 21) --> context.getDataDir()
                    |-cache         //
                    |-code_cache    //保存应用程序代码缓存文件的目录路径 (minsdk 21) --> context.getCodeCacheDir()
                    |-databases     //
                    |-files         //
                    |-no_backup     //不会自动备份到远程存储的应用程序文件的路径 (minsdk 21) --> context.getNoBackupFilesDir()
    |-dev                       //设备文件,Linux系统常规文件夹,里面的文件很多都是设备模拟的文件系统
        |-blkio
            |-background
            |-foreground
        |-block
        |-input
    |-dload
    |-eng
    |-etc               //系统配置文件
        |-bluetooth
        |-init  
        |-logo
    |-log
    |-mnt               //挂载点
    |-proc              //运行时文件
    |-product
        |-app
        |-etc
        |-lib
        |-media
    |-res
    |-root
    |-sdcard
        |-amap
        |-Android
            |-data      //应用程序包 同上面的/data/data/com.test.demo
            |-media
        |-dcim
            |-camera    //照片以及视频
        |-download      //下载的文件,存放.apk包
        |-logo
        |-movies
        |-musics
        |-pictures      //屏幕截屏
        |-sandbox
    |-storage           //【外部存储】
        |-sdcard0       //文件管理器看到的文件 下面的目录跟 /sdcard/目录下的文件目录一样   --> Environment.getExternalStorageDirectory()
            |-Android   //
                |-data  //同上面的/data/data/
                    |- com.test.demo
                        |-cache         //系统不会时刻监测这里的数据,有可能不会自动清除   --> context.getExternalCacheDir()
                        |-files         // --> context.getExternalFilesDir
                            |-file1     // --> Context.getExternalFilesDir("file1")
                |-obb   //      --> context.getObbDir()
            |-DCIM      //      --> Environment.getExternalStoragePublicDirectory("DCIM")
            |-backups
            |-baidu
            |-Download 
        |-self
    |-sys               //Linux 内核文件
    |-system            // 包含系统的framework、组件、字体播放器等系统自带的资源配置;常用开发工具tcpdump/sqlite3
        |-app           //系统自带的应用程序, .apk包
        |-bin           //存放用户常用的工具程序
        |-build.prop    //记录了系统的设置和改变,类似于/etc中的文件
        |-etc           //存放了系统中几乎所有的配置文件,根目录下的/etc链结于此,比如APN接入点设置等核心配置,Bluetooth...
        |-modules       //存放内核模块(主要是fs和net)和模块配置文件
        |-fonts         //字体库
        |-framework     //.jar包,系统核心文件
        |-init.rc       //一个初始化脚本,用于将/system/modules和/system/xbin挂载为cramfs,避免系统被无意破坏
        |-lib           //.so包,系统底层类库,框架层的实现文件
        |-usr           //用户文件夹,包含共享、键盘布局、时间区域文件等
        |-media         //.ogg音频文件
            |-audio     //系统默认铃声
                |-alarms            //闹钟
                |-animationsounds   //开关机动画
                |-notificatinos     //短信或提示音
                |-rignstones        //来电铃声
                |-ui                //界面音效,比如键盘敲击声
            |-video      //
        |-xbin          //系统管理工具        
        |-theme
    |-vendor
    |-version
    

    二、Android应用文件存储区域

    Android系统在应用层按照逻辑上划分为两个文件存储区域:内部存储空间和外部存储空间。但是开发者根据Android系统提供文件接口进行数据读写操作,最终实现还是要在通过物理介质存储的,所以接下来先从易于理解的存储硬件开始逐步到最后基本开发应用认识做基本记录。

    2.1 物理存储与逻辑划分

    Android物理存储基本认识

    本质上讲一部Android智能手机也是冯·诺依曼结构计算机,既Android智能机中同样是有CPU、内存、磁盘、输入输出等基本组件。Android智能手机厂家都有内置的存储磁盘(Google文档叫内置的非易失性内存),否则它就运行不起来的。
    目前国内Android智能手机厂家也基本上保留MicroSD卡卡槽支持扩展,Android中扩展MicroSD卡和内置存储磁盘同样在冯诺依曼计算机结构中都是的磁盘的角色,只是在物理空间上存储位置不一样而已,可以类比PC机磁盘和移动硬盘。

    从"大哥大"到"功能机"到"山寨机"再到现在智能机整个过程中一直就伴随有“内存卡/Micro SD卡"。那就从SD卡开始数一下常见错误认识:

    1. 有人错误以为Android的外部存储的物理存储空间就是指SD卡;
    2. 当然普通人基本上都没有完全搞明白内存和磁盘关系,有把内存卡当成内存的。

    Android应用程序的开发者并不需要完全掌握并理解Android智能机的物理磁盘与底层系统处理逻辑,因为正如上文中所讲的基于Linux的虚拟文件系统(VFS)的Android在应用层屏蔽了内置存储卡和外置SD卡的关系,既同样Api在存储位置选择与实现由系统代码决定。开发者只需要调用Android提供文件接口实现业务需要即可,但是用户需要清楚哪些那个Api存储文件是可能会随SD卡缺失而丢失,哪些是只和APP有关系。

    2.2 Android文件逻辑划分

    所有 Android 设备都有两个文件存储区域:内部存储空间和外部存储空间。现在,很多设备将永久性存储空间划分为单独的“内部”和“外部”分区。因此,即使没有可移动存储媒介,这两种存储空间也始终存在,并且无论外部存储空间是否可移动,这两种存储空间的 API 行为都是相同的。由于外部存储空间可能是可移动的,因此这两种选项之间存在一些差异。

    内部存储空间外部存储空间
    1.始终提供 ;
    2.只有应用本身才可以访问保存到此处的文件。
    3.如果用户卸载您的应用,系统会从内部存储空间中移除您应用的所有文件
    1.并非始终提供,因为用户可以将外部存储空间装载为 USB 存储设备,也可以在某些情况下将其从设备中移除 ;
    2. 全局可读,因此保存到此处的文件可能在您的控制范围之外被读取。
    3.如果用户卸载您的应用,系统会从此处移除您应用的文件(仅当您通过 getExternalFilesDir() 将这些文件保存到目录中)。
    /data/data/package_name/……/storage/……

    Google文档的建议

    1. 如果开发者希望确保用户和其他应用都无法访问您的文件,最好使用内部存储空间。
    2. 对于不需要访问限制的文件以及您希望与其他应用共享或允许用户通过计算机访问的文件,外部存储空间是最佳位置。
    3. 注意:尽管应用默认安装到内部存储空间中,但您可以通过在清单中指定 android:installLocation 属性将应用安装到外部存储空间中。如果要安装的 APK 非常大且外部存储空间比内部存储空间大得多,则用户会倾向于使用此选项。

    2.3 Android开发文件基本API

    内部存储 internal Storage
    内部存储 位于应用包名相同的目录下,既属于内部存储的文件,与应用相关联,当应用卸载之后,内部存储中的这些文件也被删除。
    内部存储空间十分有限,因而显得可贵,而且,它也是系统本身和系统应用程序主要的数据存储所在地,一旦内部存储空间耗尽,手机也就无法使用了。所以对于内部存储空间,需要合理使用。

    内部存储的几个基本知识点

    1. App应用中不需要任何系统权限即可读取和写入这些方法返回的内部目录;
    2. 内部存储函数一般都是需要Context来获取和操作;
    3. App中Shared Preferences、SQLite数据库、WebView 缓存信息以及App内部缓存file均属于内部存储,且目录为data/data/package_name/;
    4. getFreeSpace() 和getTotalSpace() 分别提供存储卷中的当前可用空间和总空间,不引发 IOException

    获取合适的File对象:当存储在内部存储时,可用通过下面方法:
    Context getFilesDir(): 返回应用程序的内部files目录的File对象。
    Context getCacheDir():返回一个应用程序内部临时文件目录的File对象,这个临时文件在不需要时会被删除,在系统可用存储很低时也会被系统删除。
    //打开指定文件 流

    	//输出流
      	String filename = "fileName";
        byte[] fileContent = "Hello world!";
        FileOutputStream outputStream;
        try {
            outputStream = openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE);
            outputStream.write(fileContents.getBytes());
            outputStream.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    

    获取存储文件夹

    其他详细可以直接查看Google文档 内部存储

    三、Android应用开发文件存储区域

    google文件存储文档

    展开全文
  • IT之家8月13日消息通常而言大部分安卓手机所使用的一般都是EXT4文件系统,不过今年三星Galaxy Note 10系列则采用了F2FS文件系统和UFS 3.0。机皇所采用的F2FS文件系统自然有其独到之处,那么F2FS文件系统好处有哪些呢...

    IT之家8月13日消息 通常而言大部分安卓手机所使用的一般都是EXT4文件系统,不过今年三星Galaxy Note 10系列则采用了F2FS文件系统和UFS 3.0。机皇所采用的F2FS文件系统自然有其独到之处,那么F2FS文件系统好处有哪些呢?

    68370daef67c1e13899ba8726eb94421.png

    什么是F2FS文件系统?

    首先什么是文件系统?简言之,文件系统的作用是确定如何在本地存储中存储和检索数据。Android操作系统历来使用的是EXT4文件系统,虽然诸如一加3T这类手机率先尝试使用较新的F2FS文件系统,不过其继任的旗舰机型又用回了EXT4系统。F2FS文件系统于2012年推出,全名为“Flash Friendly File System”这是一种专门为闪存而生的文件系统。而EXT4文件系统的第一个稳定版本则于2008年作为EXT3的直接继承者发布。F2FS的优势通俗来说就是小文件的传输速率变快了。不过问题也很明显,就是为文件占用空间变大了以及潜在的文件兼容性问题。

    F2FS与EXT4有什么区别:速度与稳定性

    EXT4被认为比F2FS更稳定,因为前者技术十分成熟且不会对底层结构进行过大的改动。不过F2FS对手机处理器性能的优化也是十分明显的,这对于像Android平台来说是一个更加艰难的选择,因为安卓手机比较“吃硬件配置”,而且碎片也是一个主要问题。(所以后续有了EROFS)

    68370daef67c1e13899ba8726eb94421.png

    但是,F2FS是一个主要为NAND闪存创建的日志结构文件系统,并且它在高端手机上更受欢迎,同时它的运行速率也是十分之快。随着科技的不断发展,现有的F2FS也正变得更加稳定,特别是在与UFS 3.0共同搭配的条件下其优势也慢慢地被发掘出来。现在看来三星也在尝试逐步过渡到F2FS文件系统。

    小例子:一加7 Pro具有与Galaxy Note 10相同的UFS 3.0存储标准,但前者使用的是EXT4文件系统而不是F2FS。测试结果显示Galaxy Note 10在随机和SQLite写入速度等方面的表现要优于一加7 Pro,看起来新文件系统未来可能会被应用得更广泛一些。

    68370daef67c1e13899ba8726eb94421.png

    未来的三星设备会广泛采用F2FS文件系统么?

    如果F2FS文件系统的的确确为Galaxy Note 10带来足够多的好处,预计这种文件系统很可能会被未来的新旗舰所采用。随着技术的不断发展,F2FS也会被逐步下放到三星的中低端手机上。采用EXT4文件系统的旧款旗舰理论上可以通过更新进而采用F2FS文件系统,不过这需要抹除设备上的所有信息,估计三星也是觉得公众不太能接受因为一次固件更新就需要抹除自己所有的个人信息这样的做法吧。

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  • Android 分区与文件系统

    千次阅读 2019-11-13 23:05:22
    像Windows分盘一样,Android 设备上也有几个重要分区,用来组织和存储特定的数据 ...这个分区主要包含 android kernel映像 和 ramdisk(一种将一部分RAM模拟为硬盘的技术,用于提高文件访问速度)。如...

    像Windows分盘一样,Android 设备上也有几个重要分区,用来组织和存储特定的数据

    Android 分区

    之所以是独立分区,是因为各自有对应的功能和用途的考量,可以进行单独读写和格式化。

    进入adb shell, 通过 df 命令查看分区
    df -h

    /boot

    这个分区主要包含 android kernel映像 和 ramdisk(一种将一部分RAM模拟为硬盘的技术,用于提高文件访问速度)。如果此分区被擦除,Android系统将无法启动,除非重建这个分区,或者重新安装包含此分区的ROM。

    /system

    此分区只读不可写,主要存放Android框架及其相关的配置,包括系统预装app。,擦除这个分区系统仍可启动,可以通过进入recovery模式或者bootloader安装新ROM的形式恢复。
    /system

    /recovery

    从名字也可以看出来,这个分区主要是备份区域,一旦上述分区被损坏,可以通过引导进入此分区机型恢复,通常我们所说的刷机就是在此分区进行。

    /data

    也叫用户数据区,对开发者来说这也是最重要的分区之一,主要包含用户安装的应用、短信、设置等数据。如果擦除此区域,相当于重置系统,即恢复出厂默认设置。

    /data/app/com.xxxx/ 以包名存放应用安装文件,包括base.apk /lib
    /data/data/com.xxxx/ 存放应用数据,包括sp、db等
    /data/dalvik-cache 以包名存放优化过的应用dex文件
    

    /data

    /cache

    Android系统缓存区域,保存系统最常访问的数据和应用程序。擦除后会重新生成,无重大影响。

    /misc

    此分区包含一些系统功能的设置开关和数据,比如USB设置和一些硬件设置等。如果此分区损坏会导致手机某些特定功能无法正常工作。

    /sdcard

    外置存储分区,主要用于存储一些用户应用数据,比如图片视频等,可安全擦除。

    /vendor

    厂商定制分区,厂商的某些系统升级可以通过这个分区来实现。

    小结:这几大分区,平时开发中我们关注比较多的是/system 和 /data ,尤其用户数据区,用户安装的应用在/data/app/com.xxxx中,应用的相关数据存储在/data/data/com.xxxx中。还有其他比较重要的/data/dalvik-cache等,感兴趣的可以了解这一分区的详细结构。

    Android文件系统

    文件系统是建立在物理存储上的一套存储和检索系统,所以在同一物理设备的基础上,文件系统的设计好坏也会明显影响整个文件读取和写入的性能表现。

    Ext4

    Android操作系统依托于Linux,所以主要的文件系统也是从Linux中发展而来,包括exFAT、ext3、ext4等,目前大多数手机仍使用Ext4,但相对于手机上使用的闪存设备来说,Ext4这一基于Linux的文件系统还有很大的优化空间。

    F2FS

    F2FS “Flash Friendly File System”,一种专门为闪存而生的文件系统,其优势就是小文件的传输速率更快。近年来不断的有旗舰机采用这一文件系统,华为、OnePlus、三星等,也使得这一文件系统在高端机上得到普及,促进了它的不断优化和兼容性。

    Ext4 vs F2FS

    • F2FS 随机读写速度更快
    • F2FS减少写的次数,延长固件寿命
    • F2FS小文件读写速度更快,降低整理碎片开销
    • Ext4 普及率更高,兼容性更好
    • Ext 4 大文件读取吊打 F2FS

    这里只是介绍,对二者感兴趣的可以参考以下几篇文章:

    DIFFERENCE BETWEEN F2FS AND EXT4 FILE SYSTEM

    android file system

    安卓手机文件系统的二次革命,F2FS后再看EROFS 带你飞!

    给你的 Android 手机换个文件系统

    总结

    主要了解了Android中几个重要的分区,其中/system、/data分区是日常开发中比较关心的,另外介绍了Android两种文件系统,对比了其优劣。应用开发者可能也会关心上层这些文件的访问,系统提供了Environment类, 源码比较简单,可以参考 Environment

    DebugCat

    展开全文
  • 文件分享

    Android系统自带强大的文件分享功能,如果需要将文件通过其他应用分享,可以使用系统的文件分享功能。

    例如将Txt文件通过QQ分享给好友:

        public void shareTxtFile(String filePath) {
            if (!Util.isApkInstalled(context, "com.tencent.mobileqq")) {
                MyToast.show(context, "请先安装QQ客户端", Toast.LENGTH_SHORT);
                return;
            }
            if (context == null) {
                return;
            }
            File file = new File(filePath);
            if (!file.exists()) {
                MyToast.show(context, "路径不存在" + " path = " + filePath,
                    Toast.LENGTH_LONG);
                return;
            }
            Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SEND);
            intent.setPackage("com.tencent.mobileqq");
            intent.setType("text/plain");
            Uri photoUri;
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= 24) {
                photoUri = FileProvider.getUriForFile(
                    context, context.getPackageName() + FILE_PROVIDER, new File(filePath));
            } else {
                photoUri = Uri.fromFile(new File(filePath));
            }
            intent.putExtra(Intent.EXTRA_STREAM, photoUri);
            context.startActivity(intent);
        }

    最近用户反馈一个问题,通过QQ分享,弹窗中QQ分享的方式有两种:发送给好友、发送到我的电脑,有个附带选项:

    有仅一次,始终。有用户选择了发送到我的电脑,并且标记了始终,以后,每次分享文件,都自动发送到PC。

    他想修改为分享好友,卸载APP,清理缓存数据,都实现不了。以后QQ分享文件,默认自动分享到PC了

    这种情况怎么处理呢?

    解决思路:分享文件的时候,不使用上次分享的默认设置,重新创建一个系统分享选择器,重新选择分享方式。

    另外,分享QQ方式,如果未安装QQ、安装了QQ HD版本,也是可以分享的。

    优化后的程序如下:

        /**
         * 采用系统分享文件方式通过QQ分享文件
         *
         * @param filePath 文件路径
         * @author zhouronghua
         * @time 2020/8/14 9:32 AM
         */
        public void shareTxtFile(String filePath) {
            // 参数检测
            if (context == null || TextUtils.isEmpty(filePath)) {
                MyToast.show(context, R.string.setting_file_path_empty);
                return;
            }
            // 是否安装QQ
            boolean hasQQ = Util.isApkInstalled(context, QQ_PACKAGE_NAME);
            // 是否安装QQ HD
            boolean hasQQHD = Util.isApkInstalled(context, QQ_HD_PACKAGE_NAME);
            if (!hasQQ && !hasQQHD) {
                // 未安装QQ客户端提示用户
                MyToast.show(context, R.string.setting_please_install_qq, Toast.LENGTH_SHORT);
                return;
            }
            // 检测文件是否存在
            File file = new File(filePath);
            if (!file.exists()) {
                MyToast.show(context, ResourceUtil.getString(R.string.setting_file_not_exists, filePath),
                    Toast.LENGTH_LONG);
                return;
            }
            // 通过系统自带分享发送文件
            Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SEND);
            intent.setPackage(hasQQ ? QQ_PACKAGE_NAME : QQ_HD_PACKAGE_NAME);
            intent.setType("text/plain");
            Uri photoUri;
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= 24) {
                photoUri = FileProvider.getUriForFile(
                    context, context.getPackageName() + FILE_PROVIDER, new File(filePath));
            } else {
                photoUri = Uri.fromFile(new File(filePath));
            }
            intent.putExtra(Intent.EXTRA_STREAM, photoUri);
            context.startActivity(Intent.createChooser(intent, ResourceUtil.getString(R.string.setting_share)));
        }

    这个发送给QQ好友的分享菜单终于又出现了。

     

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空空如也

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