Android存儲
所有Android設備都有兩個存儲區域：“內部”存儲和“外部”存儲，這些名詞是Android早期產生。
一些設備會把內置存儲介質（通常爲Flash）劃分爲系統分區和擴展分區，即使沒有擴展sd卡，也會有“內部”存儲和“外部”存儲之分。
因此，內部存儲通常是指系統分區（/data所在分區），外部存儲通常指擴展分區，可以在內置Flash上，也可以是移動存儲介質；
本文名詞解釋
1、內部存儲：指系統分區（/data），以區分內置卡；
2、外部存儲：指系統分區之外的擴展分區；
3、內置卡：指內部存儲介質（通常爲Flash），不可移除；
4、外置卡：指擴展sd卡，可以隨意拔插；
5、主存儲（Primary存儲）分區：Google定義的默認外部存儲分區，即Environment.getExternalStorageDirectory()返回路徑所在分區；
而這個API的返回結果是由OEM廠商決定，可以隨意更改，不一定在內置卡上。
主存儲分區主要是針對支持多個外部存儲的設備而言；
Android應用可用存儲目錄
1、內部存儲應用私有目錄
通常爲/data/data/{package_name}/路徑，App私有，普通應用通常沒有權限訪問；sharepreference和database等數據也存儲在該目錄下。
###Android SDK提供的API
Context.getFilesDir(): 返回/data/data/{package_name}/files目錄，存儲app相關私有數據
Context.getCacheDir(): 返回/data/data/{package_name}/cache目錄，存儲app相關緩存數據，在存儲空間不足時，可能會被系統自動清除
讀寫權限相關：所有Android版本都不需要申請讀寫權限，app可以直接訪問。
2、外部存儲應用私有目錄
通常是指外部存儲分區上Android/data/{package_name}/路徑下的files或cache目錄；
Android SDK提供的API
Context.getExternalFilesDir(String): 返回外部Primary存儲Android/data/{package_name}/files目錄，存儲app相關數據；
Context.getExternalCacheDir(): 返回外部Primary存儲Android/data/{package_name}/cache目錄，存儲app相關緩存數據，在存儲空間不足時，可能會被系統自動清除
Android 4.4新增
Context.getExternalFilesDirs(String): 返回所有外部存儲Android/data/{package_name}/files目錄，數組形式
Context.getExternalCacheDirs(): 返回所有外部存儲Android/data/{package_name}/cache目錄，數組形式
Android 5.0新增
Context.getExternalMediaDirs(): 返回所有外部存儲上的媒體文件存儲目錄，這些文件可以被MediaStore掃描到
讀寫權限相關：Android 4.4以下需要申請權限，4.4以上不再需要申請權限
Note：應用被卸載時，該目錄下的所有數據都會被清除。
其他應用申請了WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限，也能夠讀寫該目錄。
特例：華爲某些機型（榮耀X2、榮耀7）修改默認存儲爲外置卡時，如果應用沒有申請WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限，此時外置卡的該目錄將不可寫。
3、外部存儲公用路徑
指外部存儲上非應用私有目錄的普通目錄，需要申請權限；
Android SDK提供的API
Environment.getExternalStorageDirectory(): 返回外部Primary存儲的根目錄
Environment.getExternalStoragePublicDirectory(String): 返回外部Primary存儲上的Picture、Music、DCIM等公用路徑
讀寫權限相關：所有Android版本都要申請權限
Note： Android 4.4權限WRITE_EXTERNAL_STORAGE變更
在Android 4.4以下，WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限對所有的外部存儲分區（內置卡和外置卡）都有效；
Android 4.4之後，WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限只對內置卡有效，對外置sd卡無效，應用將沒有權限寫外置卡的普通目錄；
但是某些廠商可以通過定製ROM或修改默認存儲開放外置卡的寫權限。
Android外部存儲權限
1、READ_EXTERNAL_STORAGE 讀外部存儲權限，Android 4.1新增
2、WRITE_EXTERNAL_STORAGE 寫外部存儲權限，一直都有；
3、WRITE_MEDIA_STORAGE 寫外置sd卡權限，4.0-4.3存在，4.4該權限被回收，只授予系統級app，需要系統簽名。
Note: WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限隱式包含了READ_EXTERNAL_STORAGE權限。
存儲權限的版本演變
1、Android 4.1以下版本沒有READ_EXTERNAL_STORAGE權限，外部存儲是全局可讀的；4.1-4.3版本，用戶可以通過開發者選項開啓對SD卡的讀保護，最好聲明讀權限；
從Android 4.4版本開始，系統強制對外部存儲的讀權限進行校驗；
2、WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限一直都有，Android 4.4以下版本對外部存儲所有目錄都有效，Android 4.4以後，該權限只對內置卡有效，對外置sd卡無效；
3、Android 6.0的動態權限，READ_EXTERNAL_STORAGE和WRITE_EXTERNAL_STORAGE都隸屬於STORAGE權限組；
當動態申請權限時，用戶授權之後，在Manifest中聲明過的同組的另一個權限自動獲取。
(1) Manifest中只聲明READ_EXTERNAL_STORAGE權限，動態申請權限用戶授權之後，只能獲取READ_EXTERNAL_STORAGE權限；（因爲WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限沒有在Manifest中聲明）
(2) Manifest中只聲明WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限，動態申請權限用戶授權之後，同時獲取READ_EXTERNAL_STORAGE和WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限；（因爲WRITE_EXTERNAL_STORAGE隱式包含READ_EXTERNAL_STORAGE權限的聲明）
(3) Manifest中同時聲明READ_EXTERNAL_STORAGE和WRITE_EXTERNAL_STORAGE權限，結果同(2)。
因此，在適配Android 6.0時，需要存儲數據到外部存儲根目錄時，一定記得檢查權限和申請權限；
Android 4.4（Kitkat）之後，外置sd卡根目錄的寫權限被收緊，應用只能寫自己的私有目錄。
同時Google引入了存儲訪問框架SAF，讓用戶能夠在首選文檔存儲程序中方便地瀏覽並打開文件、圖像以及其他文件。
Android 5.0（Lollipop），google引入了Intent.ACTION_CREATE_DOCMENT_TREE可以向SAF框架申請目錄的臨時讀寫權限。
SAF框架的使用和集成請參考鏈接：https://developer.android.com/guide/topics/providers/document-provider.html
Android SDK API的侷限性
1、使用Context.getExternalFilesDir()或Environment.getExternalStorageDiretory()通常只能獲取一張卡的存儲路徑，兩者返回的是同一個存儲分區；
2、在某些機型上，這兩個系統API可能拿不到路徑，返回值爲null，出現空指針異常現象，如ZTEU817、ZTEU950，需要做空指針判斷或保護；
3、這兩個API在不同的機型上返回的路徑可能是內置卡，也可能是外置卡；
4、這兩個API在某些機型上插拔卡或修改默認存儲時返回的路徑會發生動態變化，比如未插擴展sd卡時，返回內置卡的路徑，插上擴展sd卡後，返回外置卡的路徑，如紅米1,、華爲X2。
5、Android 4.4上新增的Context.getExternalFilesDirs()方法可以獲取多張卡的路徑，但是在某些機型上會出現獲取路徑不全的現象，如華爲暢享5。
6、Environment.getExternalStorageDiretory()和Environment.geteExternalStoragePublicDirectory(String)返回SD卡根路徑下相關目錄，需要申請讀寫權限，特別是Android 6.0以上需要動態申請權限；
如果直接讀寫SD卡根目錄，而沒有檢查並確保獲取相應權限，應用會因權限問題拋出異常。
對SD卡進行文件IO操作時，應確保獲取了相應的權限，特別注意Android 6.0上的動態權限申請。
SD卡掃描方式
1、反射StorageManager和StorageVolume的隱藏API
2、讀取/proc/mounts或執行linux mount命令
反射方式原理
StorageManager類是一項系統服務，有3個隱藏API可以獲取存儲分區的路徑和狀態, 以下3個API在4.0上可用
-
StorageVolume[] getVolumeList(): 獲取所有的存儲分區
-
String[] getVolumePaths(): 獲取所有存儲分區的路徑
-
String getVolumeState(String mountPoint): 獲取存儲分區的狀態
Note：getVolumePaths()和getVolumeState(String)在高版本中標記爲deprecated
StorageVolume類是系統的一個隱藏類，標識了一個存儲分區，它提供了一系列相關API獲取該分區的信息，該類於4.0引入 -
long getMaxFileSize(): 獲取文件大小
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String getPath(): 獲取分區路徑
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File getPathFile(): 4.2+, 返回File類型路徑
-
String getState(): 4.4+, 返回分區的狀態（掛載還是卸載等）
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boolean isEmulated(): 是否模擬出來的分區
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boolean isRemovable(): 該分區是否可移除
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boolean isPrimary(): 4.2+, 該分區是否是主分區
通過反射這兩個類的相關方法，基本上可以正常獲取到所有sd卡的存儲路徑。
Note：目前通過StorageVolume類的**isPrimary()**區分內置卡還是外置卡；機型測試結果表示，準確性較高，暫時發現只在機型ZTEV987上出現兼容性問題，該機型將外置SD卡分區的isPrimary()方法標記爲true。而isPrimary()方法由於是隱藏的，因此與系統API Environment.getExternalStorageDiretory()結果並不保持一致；
機型測試結果表示，isRemovable()能夠區分內置和外置卡，由於沒有線上大面積測試驗證過，因此沒有以此作爲區分內置卡和外置卡的依據。
讀取mount表原理
mount是linux的一個shell命令，可以返回所有掛載分區的信息，需要從一堆的掛載點中篩選出可能的sd卡存儲路徑。
mount表格式：
<設備名> <掛載點> <文件系統> <可讀寫，所屬用戶，所屬組等信息> <整數1> <整數2>
Android外部存儲掛載點特點：
第一張sd卡（通常稱爲主卡）的掛載點演變：
- Android 2.3, 掛載到/mnt/sdcard，/sdcard軟連接指向它
- Android 4.1, 掛載到/storage/sdcard0, /sdcard, /mnt/sdcard軟連接指向它
- Android 4.2, 開始支持多用戶，掛載到/storage/emulated/0，同時掛載到/storage/emulated/legacy向下兼容，並建立三個軟連接/storage/sdcard0, /sdcard, /mnt/sdcard指向/storage/emulated/legacy
- Android 4.4, 掛載到/mnt/shell/emulated/0, 建立軟連接/storage/emualted/legacy指向它
第二張sd卡的掛載點沒有標準，各廠商自行定義
可能掛載點：/mnt/external, /mnt/extSdCard, /mnt/sdcard/ext_sd等
問題：
- 返回的掛載信息很多，需要進行過濾篩選出有效的sd卡路徑；
- 很多掛載路徑可能是軟連接，需要標準化，如/mnt/sdcard—>/storage/emulated/0；
- 同一個設備可能會掛載到多個目錄下，需要過濾。
解決方案：
- 通過關鍵詞和可讀寫性過濾，多機型測試整理常見的關鍵詞；
- 通過File.geteCanonicalPath可以對路徑進行標準化，將軟連接轉換爲真實的路徑；
- 通過創建隱藏文件（指紋）對同一個設備的多個目錄進行過濾；
常見關鍵詞（逆向分析和測試經驗值）
設備名：/dev/block/vold, /dev/block/sd, /dev/sd, /dev/fuse, /dev/lfuse等
掛載點：emmc, storage, sdcard, external, ext_sd, extSdCard等
缺點：內置卡和外置卡的掛載順序是不確定的，無法準確區分內置卡和外置卡。
總結
- 反射StorageManager和StorageVolume的方法最爲靠譜，兼容性較好；
- 讀取mount表經過過濾和篩選也能正確的獲取所有存儲路徑，但無法區分內置卡和外置卡；
- 目前SD卡掃描方式採取兩種方式相互補充的形式，在反射調用出現異常的時候，再選用讀取mount表的方式。
android Q 以上新幺蛾子
Android 採用了沙箱模型，應用只能使用自己獨立的存儲空間，不能直接像過去一樣通過公共目錄方式，存儲文件。
開發者需要做相應的適配動作。
