12、数据存储之文件存储：内部存储与外部存储（SD卡）的读写，权限适配（Android 10+ 分区存储）

聊到数据存储，很多新手第一反应就是数据库。其实在日常开发中，文件存储才是用得最频繁的。你想想看，用户头像、日志文件、缓存数据、下载的文档……这些本质上都是文件。

我个人习惯把文件存储分成两类：内部存储和外部存储。这两者的区别，说白了就是「私有」和「共享」的区别。内部存储是你的应用自己的小天地，别人碰不了；外部存储则是公共区域，所有应用都能读写——当然，前提是得有权限。

嗯，这里要注意，Android 10 之后，外部存储的玩法彻底变了。以前那种直接拿路径读写的方式，已经被「分区存储」取代。很多老项目升级到 targetSdk 29 以上时，文件读写直接崩掉，我就在项目中踩过这个坑。

12.1 内部存储：你的应用专属空间

内部存储是最简单的存储方式。你不需要申请任何权限，直接调用 context.filesDir 或 context.cacheDir 就能拿到目录。我刚开始做 Android 时，最喜欢用内部存储——省心，不用管权限。

但有个坑：内部存储空间有限，尤其是低端机。我曾经在一个日志收集模块里，忘了清理缓存文件，结果用户手机存储爆了，直接导致应用崩溃。嗯，从那以后我养成了定期清理缓存目录的习惯。

// 写入内部存储
fun writeToInternalStorage(context: Context, fileName: String, content: String) {
    val file = File(context.filesDir, fileName)
    file.writeText(content)
}

// 读取内部存储
fun readFromInternalStorage(context: Context, fileName: String): String {
    val file = File(context.filesDir, fileName)
    return if (file.exists()) file.readText() else ""
}

// 缓存文件示例
fun saveCache(context: Context, data: String) {
    val cacheFile = File(context.cacheDir, "temp_cache.txt")
    cacheFile.writeText(data)
}

12.2 外部存储：公共区域的读写

外部存储就是大家常说的「SD 卡」或「内置共享存储」。在 Android 10 之前，你只需要在 Manifest 里声明权限，然后直接拿路径读写就行。

但这里有个历史遗留问题：WRITE_EXTERNAL_STORAGE 权限在 Android 6.0 之后属于危险权限，需要动态申请。很多新手只加了 Manifest 声明，忘了运行时申请，结果一写文件就崩溃。我见过太多这样的案例了。

// Android 10 之前的传统写法（已过时）
val externalDir = Environment.getExternalStorageDirectory()
val file = File(externalDir, "my_file.txt")
file.writeText("Hello")  // 需要 WRITE_EXTERNAL_STORAGE 权限

12.3 Android 10+ 分区存储：新世界的规则

分区存储（Scoped Storage）是 Android 10 引入的重大变化。说白了，Google 不想让应用随意读写用户的文件了——隐私和安全是第一位的。

我个人觉得这个改动其实挺好的。以前每个应用都在 SD 卡根目录建一堆文件夹，卸载后也不清理，用户的存储空间越来越乱。分区存储强制应用使用自己的「沙盒目录」，卸载时自动清理，干净利落。

12.3.1 应用专属外部存储目录

这是分区存储下最简单的方案。你不需要任何权限，直接使用 context.getExternalFilesDir() 或 context.getExternalCacheDir()。这些目录在应用卸载时会被系统自动删除。

// 应用专属外部存储目录（无需权限）
fun saveToAppSpecificDir(context: Context) {
    val dir = context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOCUMENTS)
    val file = File(dir, "my_document.pdf")
    file.writeBytes(pdfData)
}

// 外部缓存目录
fun saveToExternalCache(context: Context) {
    val cacheDir = context.externalCacheDir
    val file = File(cacheDir, "temp_image.jpg")
    file.writeBytes(imageData)
}

12.3.2 访问公共媒体文件：MediaStore API

如果你需要读写用户的图片、视频、音频文件，就得用 MediaStore API。这是分区存储的核心。

我曾经在做一个相册应用时，被 MediaStore 的 URI 机制折腾了好几天。说白了，你不能再用 File 路径了，得用 ContentResolver 配合 URI 来操作。

// 保存图片到公共相册（Android 10+）
fun saveImageToGallery(context: Context, bitmap: Bitmap, displayName: String) {
    val contentValues = ContentValues().apply {
        put(MediaStore.Images.Media.DISPLAY_NAME, displayName)
        put(MediaStore.Images.Media.MIME_TYPE, "image/jpeg")
        put(MediaStore.Images.Media.RELATIVE_PATH, Environment.DIRECTORY_PICTURES + "/MyApp")
    }
    
    val uri = context.contentResolver.insert(
        MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI,
        contentValues
    )
    
    uri?.let {
        context.contentResolver.openOutputStream(it)?.use { outputStream ->
            bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 90, outputStream)
        }
    }
}

// 读取公共图片
fun loadImageFromGallery(context: Context, uri: Uri): Bitmap? {
    return context.contentResolver.openInputStream(uri)?.use { inputStream ->
        BitmapFactory.decodeStream(inputStream)
    }
}

12.3.3 访问任意文件：存储访问框架（SAF）

如果你需要访问用户任意目录下的文件（比如文档、下载文件夹），就得用 SAF。它通过系统文件选择器让用户授权，应用拿到 URI 后通过 ContentResolver 读写。

// 启动文件选择器（Activity 中调用）
val intent = Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT).apply {
    addCategory(Intent.CATEGORY_OPENABLE)
    type = "*/*"
}
startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE_OPEN_FILE)

// 在 onActivityResult 中处理
override fun onActivityResult(requestCode: Int, resultCode: Int, data: Intent?) {
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data)
    if (requestCode == REQUEST_CODE_OPEN_FILE && resultCode == Activity.RESULT_OK) {
        data?.data?.let { uri ->
            // 通过 ContentResolver 读取文件
            contentResolver.openInputStream(uri)?.use { inputStream ->
                val content = inputStream.readBytes()
                // 处理文件内容
            }
        }
    }
}

12.4 权限适配总结

说了这么多，我整理了一个表格，方便你对照不同场景下的权限需求：

存储场景	所需权限	API 级别	推荐方案
内部存储 (filesDir/cacheDir)	无	所有	直接使用 File API
应用专属外部存储 (getExternalFilesDir)	无	所有	直接使用 File API
公共媒体文件 (图片/视频/音频)	无（Android 10+） READ/WRITE_EXTERNAL_STORAGE（Android 9-）	Android 10+	MediaStore API
公共目录任意文件	MANAGE_EXTERNAL_STORAGE（Android 11+）	Android 11+	SAF 或申请管理权限
旧版兼容（targetSdk < 29）	READ/WRITE_EXTERNAL_STORAGE	Android 9 及以下	传统 File API + 动态权限

嗯，文件存储这块内容其实不难，但细节很多。尤其是分区存储的适配，稍不注意就会踩坑。我个人建议：新项目直接 targetSdk 33，统一用 MediaStore 和 SAF；老项目升级时，先在测试机上跑一遍所有文件读写场景，别等上线了才发现问题。

记住一句话：文件存储没有银弹。不同的场景选不同的方案，这才是成熟工程师的做法。

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