一、数据存储概念

Android系统提供了提供了多种保存应用数据的选项：

• 文件存储：

  • 应用程序专属文件存储：

    • 内部存储(保存其他应用不应访问的敏感信息)
    • 外部存储
  • 共享文件存储：存储你的应用打算与其他应用共享的文件，包括媒体、文档和其他文件。
• Preferences：默认情况下，Preferences 使用 SharedPreferences 来保存值。
• 数据库：使用 Room 持久性库将结构化数据存储在私有数据库中。

瞬时数据：是指那些存储在内存当中，有可能会因为程序关闭或其他原因导致内存被回收而丢失的数据。

数据持久化：是指将那些内存中的瞬时数据保存到存储设备中，保证即使在手机或电脑关机的情况下，这些数据仍然不会丢失。持久化技术则提供了一种机制可以让数据在顺势状态和持久状态之间进行转换。

二、应用程序专属文件存储

文件存储是Android中最基本的一种数据存储方式，它不对存储的内容进行任何的格式化处理，所有数据都是原封不动地保存到文件当中的，因而它比较适合用于存储一些简单的文本数据或二进制数据。

访问方法：

• 内部存储(Internal Storage)，

  • getFilesDir()
  • getCacheDir()

• 外部存储(External Storage)

  • getExternalFilesDir()
  • getExternalCacheDir()

注意：卸载应用时，所以目录下的文件将被移除。并且其他应用无法访问这些专属文件。

所需权限：

• 内部存储永远不需要

• 当你的应用在运行 Android 4.4(API 级别 >=19)时，外部存储不需要(目前应用兼容基本5.0起步了)。

2.2 访问持久文件

你可以使用Context对象的 filesDir 属性访问该目录。

        //From internal storage, getFilesDir() or getCacheDir()
        File filesDir = getFilesDir();//持久文件目录
        //FilesDir：/data/user/0/com.scc.datastorage/files
        Log.e("File","FilesDir："+filesDir.getAbsolutePath());
        File cacheDir = getCacheDir();//缓存文件目录
        //CacheDir：/data/user/0/com.scc.datastorage/cache
        Log.e("File","CacheDir："+cacheDir.getAbsolutePath());

com.scc.datastorage：代表你的包名。

这里仅使用到内部存储获取文件目录，未使用外部存储 getExternalFilesDir() or getExternalCacheDir()。原因：

• 没有外置存储设备
• 现在使用外置存储的少(毕竟现在的移动设备内存毕竟大)，而且不安全，很容易造成数据丢失。

当然如果你想自己使用也是可以的，这里就不过多描述了。

注意：为帮助保持应用程序的性能，请勿多次打开和关闭同一个文件。

2.3 将数据存储到文件

Context类中提供了一个openFileOutput()方法，可以用于将数据存储到指定的文本中。

这个方法接受两个参数：

• 第一个参数是文件名，在文本创建的时候使用的就是这个名称，注意这里指定的文件名不可以包含路径（因为默认存储到/data/data/<packagename>/files/目录下）。
• 第二个参数是文件的操作模式，主要有两种：
• 1. MODE_PRIVATE：默认的操作模式，表示当指定同样文件名的时候，当该文件名有内容时，再次调用会覆盖原内容。
• 1. MODE_APPEND：表示该文件如果已存在就往文件里面追加内容。

调用 openFileOutput() 来获取 FileOutputStream，得到这个对象后就可以使用Java流的方式将数据写入到文件中了。

    public void write(){
        //文件名
        String filename = "sccFile";
        //写入内容(shuaici)
        String fileContents = fileStorageBinding.etInput.getText().toString();
        //内容不能为空
        if (fileContents.isEmpty()) {
            Log.e("File","FileContents.isEmpty()");
            return;
        }
        BufferedWriter writer = null;
        try  {
            //获取FileOutputStream对象
            FileOutputStream fos = openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE);
            //通过OutputStreamWriter构建出一个BufferedWriter对象
            writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(fos));
            //通过BufferedWriter对象将文本内容写入到文件中
            writer.write(fileContents);
        }catch (IOException e){
            Log.e("File",e.getMessage());
        }finally {
            try {
                //不管是否抛异常，都手动关闭输入流
                if(writer != null) writer.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

如果你想在同一个文件写入多个内容那么需要将第二个参数改为MODE_APPEND

out = openFileOutput("data", Context.MODE_PRIVATE);

存储了3次内容(ANDROID、shuaici、123456)如下：

2.4 从文件中读取数据

    //读取文件
    public void read(){
        Log.e("File","read.start");
        String filename = "sccFile";
        BufferedReader reader = null;
        try  {
            //获取FileInputStream对象
            FileInputStream fis = openFileInput(filename);
            //通过InputStreamReader构建出一个BufferedReader对象
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            String line = "";
            //一行一行的读取，当数据为空时结束循环
            while ((line=reader.readLine())!=null){
                sb.append(line);//将数据添加到StringBuilder
            }
            Log.e("File",sb.toString());
            fileStorageBinding.etInput.setText(sb.toString());
        }catch (IOException e){
            Log.e("File",e.getMessage());
        }finally {
            Log.e("File","read.finally");
            try {
                if(reader != null) reader.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

注意：如果你需要在安装时以流的形式访问文件，请将文件保存在项目的 /res/raw 目录中。 你可以使用 openRawResource() 打开这些文件，传入以 R.raw 为前缀的文件名作为资源 ID。此方法返回一个可用于读取文件的 InputStream。你无法写入原始文件。

2.5 查看文件列表

你可以通过调用 fileList() 获取包含 filesDir 目录中所有文件名称的数组，如下：

    //查看文件列表
    public void filelist(){
        String [] files = fileList();
        for (String file : files) {
            Log.e("File","FileList："+file);
        }
    }

2.6 删除文件

• 删除文件最简单的方法是让打开的文件引用本身调用delete()。

• 如果文件保存在内部存储中,你还可以通过调用deleteFile()删除文件。

    //删除文件
    public void delete(){
        String filename = fileStorageBinding.etInput.getText().toString();
        Log.e("File","Delete："+deleteFile(filename));
        filelist();
    }

注意:当用户卸载你的应用程序时，Android系统会删除保存在内部存储和外部存储中的所有文件。 当然你也可以定期删除你所创建的不需要的缓存文件。

三、缓存文件(cache目录下)

3.1 创建缓存文件

如果你只需要临时存储敏感数据，你应该使用应用程序在内部存储中指定的缓存目录来保存数据。与files目录下存储一样，存储在此目录中的文件会在用户卸载你的应用程序时被删除。

注意：

此缓存目录旨在存储你应用的少量敏感数据。

当设备内部存储空间不足时，Android 可能会删除这些缓存文件以恢复空间。因此，在读取缓存文件之前检查它们是否存在。

    //创建缓存文件
    private void createCache() {
        try {
            //方法一
            File timpfile = File.createTempFile("scc2022", ".txt", this.getCacheDir());
            Log.e("File","是否存在："+timpfile.exists());
            Log.e("File","timpfile："+timpfile.getAbsolutePath());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //方法二：创建文件失败
        File file = new File(this.getCacheDir(), "file2022");
        Log.e("File","是否存在："+file.exists());
        Log.e("File","file："+file.getAbsolutePath());
    }

方法一和方法二都会在应用程序缓存目录中添加文件，但是这里我用方法二创建文件始终不成功，方法二后面找找原因。这里重点介绍方法一。

• 第一个参数prefix：文件名前缀
• 第二个参数suffix：文件名后缀(如果不设置，默认.tmp)
• 第三个参数directory：文件存放目录

如上图不管是否指定后缀都会在文件名末尾添加一个随机数，以保持文件的唯一性。如上面文件名设置的为：scc2022.txt，但是创建出来的是：scc2022784042118208981946.txt。

由于末尾添加一个随机数给删除或读取文件带来麻烦，所以可能需要调用file.getName()进行文件名存储。否则不好找。如此下来其实我更喜欢第二种方式，但是不知道什么情况创建不成功这就比较尴尬了。

3.2 删除文件

尽管 Android 系统有时会自行删除缓存文件，但你可以自己删除数据。

    //删除缓存文件
    private void deleteCache() {
        //scc20221181329566644563700891.tmp和scc2022118都存在
        //但是cache目录下没有，咱们调用删除试试
        File cacheFile = new File(getCacheDir(), "scc20221181329566644563700891.tmp");
        //判断文件是否存在
        if(cacheFile.exists())
        {
            //使用File对象的delete()方法
            Log.e("File","delete17:"+cacheFile.delete());
        }
        
        File cacheFile2 = new File(getCacheDir(), "scc2022118");
        if(cacheFile2.exists())
        {
            //应用Context的deleteFile()方法
            Log.e("File","deleteFile19:"+deleteFile("scc2022118"));
        }
    }

四、外部存储

如果内部存储太小无法提供更大的空间那么可以使用外部存储

• 外部存储(External Storage)

  • getExternalFilesDir()//持久文件
  • getExternalCacheDir()//缓存文件

在 Android 4.4（API 级别 >=19），你的应用无需请求任何与存储相关的权限即可访问外部存储中的应用特定目录。当你的应用程序被卸载时，存储在这些目录中的文件将被删除。

注意：

1、不能保证文件可以访问，因为可能SD卡被移除。

2、在 Android 11（API 级别 >=30），应用无法在外部存储上创建自己的应用特定目录。感觉外部存储还是少用。

验证存储是否可用

// 检查外部存储是否可用于读写。
private boolean isExternalStorageWritable() {
    return Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED);
}

// 检查外部存储至少可读。
private boolean isExternalStorageReadable() {
     return Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED) ||
            Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY);
}

五、共享文件存储

存储你的应用打算与其他应用共享的文件，包括媒体、文档和其他文件。在这里咱们将图片保存至图库(共享文件)。

需要存储权限

    private void saveBitmap() {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            // 检查该权限是否已经获取
            int i = ContextCompat.checkSelfPermission(FileStorageActivity.this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE);
            // 权限是否已经 授权 GRANTED---授权  DINIED---拒绝
            if (i != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                // 如果没有授予该权限，就去提示用户请求
                startRequestPermission();
            } else {
                resourceBitmap();
            }
        } else {
            resourceBitmap();
        }
    }

保存数据

    private void resourceBitmap() {
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.ceshi);
        boolean isSave = PictureStorageUtils.isSaveImage(this, bitmap, "sccgx");
        Log.e("File","isSave:"+isSave);
    }
    
/**
 * 功能描述：将图片文件保存至本地
 */  
public class PictureStorageUtils {
    public static boolean isSaveImage(Context context, Bitmap bm, String name) {
        boolean isSave;
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.Q) {
            //大于等于android 10
            isSave = saveImageQ(context, bm, name);
        } else {
            isSave = saveImage(context, bm, name);
        }
        return isSave;
    }

    private static boolean saveImage(Context context, Bitmap outB, String name) {
        String imgName = name.isEmpty()?String.valueOf(System.currentTimeMillis()):name;
        //File.separator就是文件路径
        String fileName = Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + "DCIM"
                + File.separator + "demo" + File.separator;
        try {
            File file = new File(fileName);
            if (!file.exists()) {
                file.mkdirs();
            }
            Log.e("File","saveAndGetImage:" + file);
            File filePath = new File(file + "/" + imgName + ".png");
            Log.e("File","filePath:" + filePath);
            FileOutputStream out = new FileOutputStream(filePath); //保存到本地，格式为JPEG
            if (outB.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, out)) {
                out.flush();
                out.close();
            }
            Log.e("File","saveAndGetImage:END");
            //刷新图库
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {//高于22版本要手动授权
                // 检查该权限是否已经获取
                int i = ContextCompat.checkSelfPermission(context, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE);
                // 权限是否已经 授权 GRANTED---授权  DINIED---拒绝
                if (i != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    // 提示用户应该去应用设置界面手动开启权限
                } else {
                    context.sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE, Uri.fromFile(filePath)));
                }
            } else {
                context.sendBroadcast(new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE, Uri.fromFile(filePath)));
            }
            return true;
        } catch (FileNotFoundException e) {
            Log.e("File","FileNotFoundException e.toString: " + e.toString());
            e.printStackTrace();
            return false;
        } catch (IOException e) {
            Log.e("File","IOException e.toString: " + e.toString());
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }

    //功能描述：Android10及以上保存图片到相册
    @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.Q)
    private static boolean saveImageQ(Context context, Bitmap image, String name) {
        long mImageTime = System.currentTimeMillis();
        String mImageFileName = name.isEmpty()?String.valueOf(mImageTime):name;
        final ContentValues values = new ContentValues();
        values.put(MediaStore.MediaColumns.RELATIVE_PATH, Environment.DIRECTORY_DCIM
                + File.separator + "demo"); //图库(DCIM)中显示的文件夹名。
        values.put(MediaStore.MediaColumns.DISPLAY_NAME, mImageFileName);
        values.put(MediaStore.MediaColumns.MIME_TYPE, "image/png");
        values.put(MediaStore.MediaColumns.DATE_ADDED, mImageTime / 1000);
        values.put(MediaStore.MediaColumns.DATE_MODIFIED, mImageTime / 1000);
        values.put(MediaStore.MediaColumns.DATE_EXPIRES, (mImageTime + DateUtils.DAY_IN_MILLIS) / 1000);
        values.put(MediaStore.MediaColumns.IS_PENDING, 1);
        Log.e("File",values.get(MediaStore.MediaColumns.RELATIVE_PATH).toString());
        ContentResolver resolver = context.getContentResolver();
        final Uri uri = resolver.insert(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, values);
        try {
            //写下我们文件的数据
            try (OutputStream out = resolver.openOutputStream(uri)) {
                if (!image.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, out)) {
                    throw new IOException("Failed to compress");
                }
            }
            //一切都很顺利
            values.clear();
            values.put(MediaStore.MediaColumns.IS_PENDING, 0);
            values.putNull(MediaStore.MediaColumns.DATE_EXPIRES);
            resolver.update(uri, values, null, null);
            return true;
        } catch (IOException e) {
            Log.e("File",e.getMessage());
            return false;
        }
    }
}

测试机：Galaxy A8s

图片保存路径：Galaxy A8s\Phone\DCIM\demo

测试机：Pixel XL API 31(AS模拟器)

图片保存路径：/storage/emulated/0/DCIM/demo/sccgx.png