【Android的从零单排开发日记】——Android数据存储（上）
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时间：2015年06月11日
在讲解Android的数据源组件——ContentProvider之前我觉得很有必要先弄清楚Android的数据结构。数据和程序是应用构成的两个核心要素，数据存储永远是应用开发中最重要的主题之一，也是开发平台必须提供的基础功能。不光是在Android平台上，在其他的平台上，数据的存储永远是不可缺少的一块。Android的数据存储是构建在Linux的文件系统上，它充分利用Linux的账号系统来限定应用对数据的访问，部署了一套安全和灵活并重的数据存储解决方案。Android的文件框架，以及各种数据存储手段，具体包括：Android的文件系统操作，设置文件的使用，数据库的使用，数据源组件的使用以及云端数据的存储。
一、Android的文件系统
- Android系统文件目录
目录 内容 system 系统目录，放置在Android运行所需的核心库 data 应用目录，放置着运行在Android上的应用及其数据 sdcard 扩展存储卡目录，用来存放共享的数据 mnt 记录Android挂载的外部存储信息 - Android的应用数据存储机制
在Android中，第三方应用及其数据，都存放在data目录下。其中，应用安装包会被存放到/data/app/目录下，每个安装包的文件名都形如：应用包名.apk，以避免重复。
比如包名为com.test.sample的应用，其应用数据的目录为/data/data/com.test.sample/。对应的数据库文件存储在/data/data/com.test.sample/database/目录下，设置文件存储在/data/data/com.test.sample/shared_prefs/，自定义的应用数据文件存储在目录/data/data/com.test.sample/files/下，等等。
不仅如此，Android还会为每个应用创建一个账号，只有通过本应用的账号才有权限去运行该应用的安装包文件，读写应用数据目录下的文件（当然root权限除外啊~），从而保证了该应用数据不会再被其他应用获取或破坏。 - Android的文件操作
从应用数据目录下可以看出，数据文件可以分成两类，一类是放置在扩展存储器中的文件，即/sdcard/目录下的文件，它们可以被各个应用共享；而另一类则是放在该应用数据目录下文件，它们仅能被各个应用独享，不能被其他应用读写。
（1）扩展存储器中的文件读写方式跟标准的java文件处理无异。
我们可以新建一个FileUtil的工具类来帮助我们处理文件的I/O操作，首先我们先判断SD卡的状态，看看SD卡是否可用，还有多少可用容量等。新建一个FileUtil的Class,加入方法
1 // =================get SDCard information=================== 2 public static boolean isSdcardAvailable() { 3 String status = Environment.getExternalStorageState(); 4 //Environment.MEDIA_MOUNTED表示SD卡正常挂载 5 if (status.equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) { 6 return true; 7 } 8 return false; 9 } 10 11 public static long getSDAllSizeKB() { 12 //sd卡的位置 13 File path = Environment.getExternalStorageDirectory(); 14 //StatFs获取的都是以block为单位的 15 StatFs sf = new StatFs(path.getPath()); 16 // 得到单个block的大小 17 long blockSize = sf.getBlockSize(); 18 // 获取所有数据块数 19 long allBlocks = sf.getBlockCount(); 20 // 返回SD卡大小 21 return (allBlocks * blockSize) / 1024; // KB 22 } 23 24 /** 25 * free size for normal application 26 * @return 27 */ 28 public static long getSDAvalibleSizeKB() { 29 File path = Environment.getExternalStorageDirectory(); 30 StatFs sf = new StatFs(path.getPath()); 31 long blockSize = sf.getBlockSize(); 32 long avaliableSize = sf.getAvailableBlocks(); 33 return (avaliableSize * blockSize) / 1024;// KB 34 }Environment.getExternalStorageDirectory()表示获取扩展存储器的目录。（建议使用此方法动态获取，因为sdcard这个目录路径是可配置的）
StatFs.getBlockSize在API18后变为StatFs.getBlockSizeLong,其他类似的getBlock方法也一样，关于StatFs,详情可以看这篇博文
然后在activity中的button1加入事件case R.id.button1: { Log.d("TEST", "sdcard?"+FileUtil.isSdcardAvailable()); Log.d("TEST", "全部容量"+(float)FileUtil.getSDAllSizeKB()/1024/1024); Log.d("TEST", "可用容量"+(float)FileUtil.getSDAvalibleSizeKB()/1024/1024); Toast.makeText(this, "status", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; }运行结果如下
接下来我们来判断某个文件夹是否存在在SD卡中以及创建一个文件夹
/** * @param director 文件夹名称 * @return */ public static boolean isFileExist(String director) { File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + director); return file.exists(); } /** * create multiple director * @param path * @return */ public static boolean createFile(String director) { if (isFileExist(director)) { return true; } else { File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + director); if (!file.mkdirs()) { return false; } return true; } }其中File.separator是表示分隔符，在不同操作系统下是不同的，如windows就是代表"/"，而在Linux下却是代表"\"。所以介意使用File.separator来代替分隔符。File.mkdirs()表示创建一个文件夹，且可附带创建父目录，而mkdir()不行，详情的File大家可以查看官方文档，或者看看这篇博文
然后在activity中的button2加入响应事件case R.id.button2: { Log.d("TEST", "example文件夹存在?"+FileUtil.isFileExist("example")); Log.d("TEST", "创建forexample文件夹"+FileUtil.createFile("forexample")); Toast.makeText(this, "IsFile", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; }运行后可以看到
我们会发现在手机的sdcard目录下新建了一个forexample的文件夹。
最后我们来实现文件的读和写
写：/** * * @param director * (you don‘t need to begin with * Environment.getExternalStorageDirectory()+File.separator) * @param fileName * @param content * @param encoding * (UTF-8...) * @param isAppend * : Context.MODE_APPEND * @return */ public static File writeToSDCardFile(String directory, String fileName, String content, String encoding, boolean isAppend) { // mobile SD card path +path File file = null; OutputStream os = null; try { if (!createFile(directory)) { return file; } file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + directory + File.separator + fileName); os = new FileOutputStream(file, isAppend); if (encoding.equals("")) { os.write(content.getBytes()); } else { os.write(content.getBytes(encoding)); } os.flush(); } catch (IOException e) { Log.e("FileUtil", "writeToSDCardFile:" + e.getMessage()); } finally { try { if (os != null) { os.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } return file; } /** * write data from inputstream to SDCard */ public File writeToSDCardFromInput(String directory, String fileName, InputStream input) { File file = null; OutputStream os = null; try { if (createFile(directory)) { return file; } file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + directory + File.separator + fileName); os = new FileOutputStream(file); byte[] data = new byte[bufferd]; int length = -1; while ((length = input.read(data)) != -1) { os.write(data, 0, length); } // clear cache os.flush(); } catch (Exception e) { Log.e("FileUtil", "" + e.getMessage()); e.printStackTrace(); } finally { try { os.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } return file; }从上面可以看到有两种写入的方法，一种是将字符串直接写入，另一种是将数据流写到文件中。还有一点要提的是file的默认目录就是sdcard的目录，所以开头不必每次都要加sdcard的目录路径。
FileOutputStream(file, isAppend) 两个参数，左边是File文件，而右边是一个boolean值，为true时，数据将会接在原来文件的后面写入，而false是则会覆盖。
读：public static String ReadFromSDCardFile(String directory,String fileName){ String res=""; File file = null; file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + directory + File.separator + fileName); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); int length = fis.available(); byte [] buffer = new byte[length]; fis.read(buffer);
//将字节按照编码格式转成字符串 res = EncodingUtils.getString(buffer, "UTF-8"); fis.close(); return res; }catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block Log.d("TEST", "FileNotFound"); e.printStackTrace(); }catch (Exception e) { Log.d("TEST", "Can Not Open File"); e.printStackTrace(); } return null; }编码默认是UTF-8，若是想要改变的话，将其作为参数传入就行。
Activity中在按钮中加入响应case R.id.button3: { FileUtil.writeToSDCardFile("forexample", "test.txt", editText.getText().toString(), "UTF-8", true); Toast.makeText(this, "WriteFile", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } case R.id.button4: { textView.setText(FileUtil.ReadFromSDCardFile("forexample", "test.txt")); Toast.makeText(this, "ReadFile", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; }在文字编辑框上写入“我是cpacm”，先点击writefile按钮，再点击ReadFile，得到运行结果
同时在根目录下的forexample文件夹里会找到test.txt，里面有着“我是cpacm”的一行字。到此，文件的读写成功。
（2）放在该应用数据目录下的文件读写
存储在应用目录下的私有数据目录，通常不会通过File类的方式直接读写，而是利用一些封装过的类或函数来操作。一般可以通过Context.openFileOutput来执行。
在Activity加入两个方法，分别为文件的读和写public void writeFile(String fileName,String writestr){ try{ FileOutputStream fout =openFileOutput(fileName,MODE_PRIVATE); byte [] bytes = writestr.getBytes(); fout.write(bytes); fout.close(); } catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } } //读数据 public String readFile(String fileName){ String res=""; try{ FileInputStream fin = openFileInput(fileName); int length = fin.available(); byte [] buffer = new byte[length]; fin.read(buffer); res = EncodingUtils.getString(buffer, "UTF-8"); fin.close(); } catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } return res; }同时在按钮的响应中加入
case R.id.button5: { writeFile("test2.txt",editText.getText().toString()); Toast.makeText(this, "WritePrivateFile", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } case R.id.button6: { textView.setText(readFile("test2.txt")); Toast.makeText(this, "ReadPrivateFile", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; }效果图跟上张一样。
最后不要忘记在配置文件中声明权限
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" /> <uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />
二、Android设置文件的使用
用户在使用应用时，常常会有一些个人偏好。为了满足不同用户的需求，应用通常会提供对应的设置项（Preference），让用户根据自己的喜好选择。这些设置信息会存储在本地并进行结构化地展示，使用户可以编辑。
- 设置文件的存储和使用
Android应用的设置数据，可以通过android.content.SharedPreferences类来表示。它提供了一组数据读取的接口，可以从设置文件中读取给定键值的整形数，布尔型数等数据。
首先是获取SharedPreferences
private SharedPreferences userInfo;
//在界面组件或服务组件中调用，构造应用默认的设置文件，默认文件名字为_preferences.xml //userInfo = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this); //或获取指定名字的SharedPreferences对象 参数分别为存储的文件名和存储模式。 userInfo = getSharedPreferences("preferences", Activity.MODE_PRIVATE); //读取数据，如果无法找到则会使用默认值 String username = userInfo.getString("name", "未定义姓名"); String msg = userInfo.getString("msg", "未定义信息"); //显示文本 textView.setText(username+","+msg);两种获取方式，默认或者指定一个文件
接下来加入响应按钮case R.id.button7: { //获得SharedPreferences的编辑器 SharedPreferences.Editor editor = userInfo.edit(); //将信息存入相应的键值中 editor.putString("name", editText.getText().toString()).commit(); Toast.makeText(this, "SetName", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } case R.id.button8: { //获得SharedPreferences的编辑器 SharedPreferences.Editor editor = userInfo.edit(); //将信息存入相应的键值中ss editor.putString("msg", editText.getText().toString()).commit(); Toast.makeText(this, "SetMessage", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } case R.id.button9: {
//获得SharedPreferences文件 userInfo = getSharedPreferences("preferences", Activity.MODE_PRIVATE); String username = userInfo.getString("name", "未定义姓名"); String msg = userInfo.getString("msg", "未定义信息"); textView.setText(username+","+msg); Toast.makeText(this, "ShowMsg", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } case R.id.button10: {
//输出XML文件 textView.setText(print()); Toast.makeText(this, "ShowXML", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; }按钮7,8可以设置信息，按钮9则从SharedPreferences文件中读取信息并显示在文字框中。按钮10会显示这个XML文件中的所有信息。
访问其他应用中的Preference(在SecondApp中访问FirstApp的数据)，前提条件是：FirstApp的preference创建时指定了Context.MODE_WORLD_READABLE或者Context.MODE_WORLD_WRITEABLE权限。如：在<package name>为com.first.app的应用使用下面语句创建了preference("first_app_perferences")。
getSharedPreferences("first_app_perferences", Context.MODE_WORLD_READABLE);Java代码在SecondApp中要访问FirstApp应用中的preference，首先需要创建FirstApp应用的Context，然后通过Context 访问preference ，访问preference时会在应用所在包下的shared_prefs目录找到preference
Context firstAppContext = createPackageContext("com.first.app", Context.CONTEXT_IGNORE_SECURITY); SharedPreferences sharedPreferences = firstAppContext.getSharedPreferences("first_app_perferences", Context.MODE_WORLD_READABLE); String name = sharedPreferences.getString("name", ""); int age = sharedPreferences.getInt("age", 0);如果不通过创建Context访问FirstApp应用的preference，可以以读取xml文件方式直接访问FirstApp应用的preference对应的xml文件，
如：
File xmlFile = new File(“/data/data/<package name>/shared_prefs/first_app_perferences.xml”);//<package name>应替换成应用的包名: com.first.app - 设置界面组件
有一类特殊的Preference对象：android.preference.PreferenceGroup。它是容器型的Preference对象，负责管理一组相关联的Preference对象。设置项编辑的界面组件，通常派生自android.preference.PreferenceActivity类。它可以将一个定制好的设置树转换成对应的控件呈现出来。
public class PreferencesDemo extends PreferenceActivity{ @Override public void onCreate(Bundle savadInstanceState){ super.onCreate(savadInstanceState); this.addPreferencesFromResource(R.xml.preference); } }
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