深入理解APP的缓存原理机制

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wx61133eeec1457 2021-08-12 16:31:16 博主文章分类：android

文章标签 外部存储内部存储缓存缓存文件 android 文章分类 代码人生

只要是需要进行联网获取数据的APP，那么不管是版本更新，还是图片缓存，都会在本地产生缓存文件。那么，这些缓存文件到底放在什地方合适呢？系统有没有给我们提供建议的缓存位置呢？不同的缓存位置有什么不同呢？今天这篇文章就是主要来说明这个问题的。

首先，我们要知道，在Android手机里面，缓存的位置分为两类，一类是Internal Storage，即内部存储，另外一类是External Storage，即外部存储。比较老的手机，有一个手机内部存储，还有一个SD卡存储，就是分别对应这两种存储位置，因为以前的SD卡是可以扩展的，即可拆卸的，所以可以用是否可拆卸作为内外存储的分类标准。但是现在最新的设备，比如小米、锤子、华为等，都取消了可拆卸的SD卡，直接与机身焊接在一起，分为16G、32G版本，所以现在内外存储的分类不再以是否可拆卸作为标准，而是以下面的几方面作为新的标准：

内部存储：

    总是可用的
    这里的文件默认是只能被你的app所访问的。
    当用户卸载你的app的时候，系统会把internal里面的相关文件都清除干净。
    Internal是在你想确保不被用户与其他app所访问的最佳存储区域。

外部存储：

    并不总是可用的，因为用户可以选择把这部分作为USB存储模式，这样就不可以访问了。
    是大家都可以访问的，因此保存到这里的文件是失去访问控制权限的。
    当用户卸载你的app时，系统仅仅会删除external根目录（getExternalFilesDir()）下的相关文件。
    External是在你不需要严格的访问权限并且你希望这些文件能够被其他app所共享或者是允许用户通过电脑访问时的最佳存储区域。

读取内部存储不需要权限，但是读取或者是写入外部存储需要权限，在现版本里面，读权限不进行声明，也可以实现读取，但是在以后版本可能会修改，所以请务必加上，如果应用需要写入权限，那么只声明写入权限即可，不需要再声明读取权限。

下面分别说明如何获取内外存储的文件位置和区别。

一.保存到内部存储的方式
1.getFileDir() 通过此方法可以获取到你的APP内部存储的文件，路径为/data/data/pacgage_name/files

我们直接上代码进行测试：

File file1 = new File(getFilesDir(), "getFilesDir.txt");
Log.d("TAG", "file1=" + file1.getAbsolutePath());

try {
OutputStream outputStream1 = new FileOutputStream(file1);
outputStream1.write("file".getBytes());
outputStream1.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

运行结果如下：

02-03 07:18:04.068 22237-22237/? D/TAG﹕ file1=/data/data/com.socks.baidudemo/files/getFilesDir.txt

2.getCacheDir() 通过此方法可以获取到你的APP内部存储的文件，路径为/data/data/package_name/cache
测试代码：

File file2 = new File(getCacheDir(), "cache.txt");
Log.d("TAG", "file2=" + file2.getAbsolutePath());
try {
OutputStream outputStream1 = new FileOutputStream(file2);
outputStream1.write("cache".getBytes());
outputStream1.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

运行结果如下：

02-03 07:19:31.508 23652-23652/? D/TAG﹕ file2=/data/data/com.socks.baidudemo/cache/cache.txt

3.openFileOutput() 通过此方法，我们可以获取到一个输出流，输出流的保存路径是/data/data/package_name/files ，和getFileDir()的路径一致
测试代码如下

try {
OutputStream outputStream = openFileOutput("openFileOutput.txt", MODE_PRIVATE);
outputStream.write("openFileOutput".getBytes());
outputStream.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

运行结果：

你的app的internal storage 目录是以你的app的包名作为标识存放在Android文件系统的特定目录下[data/data/com.example.xx]。从技术上讲，如果你设置文件为可读的，那么其他app就可以读取你的internal文件。然而，其他app需要知道你的包名与文件名。若是你没有设置为可读或者可写，其他app是没有办法读写的。因此只要你使用MODE_PRIVATE ，那么这些文件就不可能被其他app所访问。

另外记住一点，内部存储在你的APP卸载的时候，会一块被删除，因此，我们可以在cache目录里面放置我们的图片缓存，而且cache与files的差别在于，如果手机的内部存储控件不够了，会自行选择cache目录进行删除，因此，不要把重要的文件放在cache文件里面，可以放置在files里面，因为这个文件只有在APP被卸载的时候才会被删除。还有要注意的一点是，如果应用程序是更新操作，内部存储不会被删除，区别于被用户手动卸载。

二.外部存储的方式
1.外部存储的状态

与内部存储不同，外部存储的容量一般较大，而且当移动设备连接到PC之后，如果我们开启USB模式与PC连接并操作文件，这个时候外部存储是处于卸载状态的，APP不能对里面的文件进行操作，所以，我们的APP的对外部存储进行操作之前，请先检查外部存储的状态。

/* Checks if external storage is available for read and write */
public boolean isExternalStorageWritable() {
String state = Environment.getExternalStorageState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state)) {
return true;
}
return false;
}

/* Checks if external storage is available to at least read */
public boolean isExternalStorageReadable() {
String state = Environment.getExternalStorageState();
if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state)) {
return true;
}
return false;
}

2.外部私有存储
从上面内部存储的介绍来看，内部存储的文件应该属于私有文件，别的APP想要访问是比较困难的，那么外部存储呢？外部存储由于容量较大，一般是我们的APP保存较大文件的不二选择，那么是不是外部存储里面的文件，所有的APP都可以随意访问呢？显然并不是这样的，在外部存储中，也存在着私有文件的概念。

就像我们在前面获取内部存储的方法一样，我们使用Context.getExternalCacheDir()和Context.getExternalFilesDir()就可以获取到外部存储的私有文件，我们以下面的代码为例

File file3 = new File(getExternalCacheDir().getAbsolutePath(), "getExternalCacheDir.txt");
try {
OutputStream outputStream1 = new FileOutputStream(file3);
outputStream1.write("getExternalCacheDir".getBytes());
outputStream1.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

Log.d("TAG", "file3=" + file3);

File file4 = new File(getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES), "getExternalFilesDir.txt");
try {
OutputStream outputStream1 = new FileOutputStream(file4);
outputStream1.write("getExternalFilesDir".getBytes());
outputStream1.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

运行结果如下：

02-03 08:11:38.860 9096-9096/? D/TAG﹕ file3=/storage/emulated/0/Android/data/com.socks.baidudemo/cache/getExternalCacheDir.txt
02-03 08:11:38.860 9096-9096/? D/TAG﹕ file4=/storage/emulated/0/Android/data/com.socks.baidudemo/files/Pictures/getExternalFilesDir.txt

在系统中得位置如下

从上图可以看出，我们创建的私有文件的地址是/sdcard/Android/date/package_name下面，Android文件夹是隐藏文件夹，用户无法操作。

如果我们想缓存图片等比较耗空间的文件，推荐放在getExternalCacheDir()所在的文件下面，这个文件和getCacheDir()很像，都可以放缓存文件，在APP被卸载的时候，都会被系统删除，而且缓存的内容对其他APP是相对私有的。

但是，除此之外，还是有一些差别的：

Context.getExternalFilesDir()和Context.getFilesDir()也是有区别的，但是在应用卸载的时候，也是会被删除的。

3.外部公共存储

如果你的APP产生的文件不需要隐藏，即对用户是可见的，那么你可以把文件放在外部的公共存储文件下面。

我们可以通过下面的代码获取到公共存储目录

Environment.getExternalStorageDirectory()

Environment.getExternalStoragePublicDirectory()

这个方法不是Context的方法，而是Environment的两个方法，第一个方法获取到的其实是外部存储的根目录，而第二个方法获取到得则是外部存储的公共目录。其实在访问权限上是没有区别的，不同点是getExternalStoragePublicDirectory()在运行的时候，会需要你带有一个特定的参数来指定这些public的文件类型，以便于与其他public文件进行分类。参数类型包括DIRECTORY_MUSIC 或者 DIRECTORY_PICTURES. 如下:

public File getAlbumStorageDir(Context context, String albumName) {
// Get the directory for the app's private pictures directory.
File file = new File(context.getExternalFilesDir(
Environment.DIRECTORY_PICTURES), albumName);
if (!file.mkdirs()) {
Log.e(LOG_TAG, "Directory not created");
}
return file;
}

不管你是使用 getExternalStoragePublicDirectory() 来存储可以共享的文件，还是使用 getExternalFilesDir() 来储存那些对与你的app来说是私有的文件，有一点很重要，那就是你要使用那些类似DIRECTORY_PICTURES 的API的常量。那些目录类型参数可以确保那些文件被系统正确的对待。例如，那些以DIRECTORY_RINGTONES 类型保存的文件就会被系统的media scanner认为是ringtone而不是音乐。
下面就是这些参数对应的文件夹

之前一直对缓存文件夹乱糟糟的，经过这么已整理，感觉清楚了很多，萌萌哒 ~~~~^_^~~~

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多谢评论里面的哥们提醒，确实，360这种软件也知道我们的缓存在哪里，所以一键加速什么的，很有可能把我们的缓存文件干掉，那么咋办呢？我们可以在外部存储里自己创建一个缓存文件夹，用来存放我们的图片缓存什么的，这样360就不会有事没事删了，因为要是删错了，他就麻烦大了，哈哈哈！