Auf App-spezifische Dateien zugreifen

In vielen Fällen erstellt Ihre App Dateien, auf die andere Apps nicht zugreifen müssen oder sollten. Das System bietet die folgenden Speicherorte für solche app-spezifischen Dateien:

• Interne Speicherverzeichnisse:Diese Verzeichnisse enthalten sowohl einen speziellen Speicherort für das Speichern persistenter Dateien als auch einen anderen Speicherort für das Speichern von Cache-Daten. Das System verhindert, dass andere Apps auf diese Speicherorte zugreifen. Unter Android 10 (API-Level 29) und höher werden diese Speicherorte verschlüsselt. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich diese Speicherorte gut für vertrauliche Daten, auf die nur Ihre App zugreifen kann.

• Externe Speicherverzeichnisse:Diese Verzeichnisse enthalten sowohl einen speziellen Speicherort für das Speichern nichtflüchtiger Dateien als auch einen anderen Speicherort für das Speichern von Cache-Daten. Andere Apps können zwar auf diese Verzeichnisse zugreifen, wenn sie die entsprechenden Berechtigungen haben, die darin gespeicherten Dateien sind jedoch nur für Ihre App bestimmt. Wenn Sie Dateien erstellen möchten, auf die andere Apps zugreifen können sollen, sollten Sie diese stattdessen im freigegebenen Speicher des externen Speichers ablegen.

Wenn der Nutzer Ihre App deinstalliert, werden die im app-spezifischen Speicher gespeicherten Dateien entfernt. Aus diesem Grund sollten Sie diesen Speicher nicht zum Speichern von Daten verwenden, die der Nutzer unabhängig von Ihrer App aufbewahren möchte. Wenn Ihre App beispielsweise Nutzern das Aufnehmen von Fotos ermöglicht, gehen sie davon aus, dass sie auch nach der Deinstallation Ihrer App auf diese Fotos zugreifen können. Verwenden Sie stattdessen den freigegebenen Speicher, um diese Dateitypen in der entsprechenden Mediensammlung zu speichern.

In den folgenden Abschnitten wird beschrieben, wie Sie Dateien in app-spezifischen Verzeichnissen speichern und darauf zugreifen.

Zugriff über den internen Speicher

Für jede App stellt das System Verzeichnisse im internen Speicher bereit, in denen eine App ihre Dateien organisieren kann. Ein Verzeichnis ist für die dauerhaften Dateien Ihrer App vorgesehen, ein anderes enthält die im Cache gespeicherten Dateien Ihrer App. Ihre App benötigt keine Systemberechtigungen, um Dateien in diesen Verzeichnissen zu lesen und zu schreiben.

Andere Apps können nicht auf im internen Speicher gespeicherte Dateien zugreifen. Daher eignet sich der interne Speicher gut für App-Daten, auf die andere Apps nicht zugreifen sollten.

Diese Verzeichnisse sind jedoch in der Regel klein. Bevor Ihre App appspezifische Dateien in den internen Speicher schreibt, sollte sie den freien Speicherplatz auf dem Gerät abfragen.

Auf persistente Dateien zugreifen

Die gewöhnlichen, persistenten Dateien Ihrer App befinden sich in einem Verzeichnis, auf das Sie über die Eigenschaft filesDir eines Kontextobjekts zugreifen können. Das Framework bietet mehrere Methoden, mit denen Sie auf Dateien in diesem Verzeichnis zugreifen und sie dort speichern können.

Auf Dateien zugreifen und sie speichern

Sie können die File API verwenden, um auf Dateien zuzugreifen und sie zu speichern.

Öffnen und schließen Sie dieselbe Datei nicht mehrmals, um die Leistung Ihrer App zu erhalten.

Im folgenden Code-Snippet wird die Verwendung der File API veranschaulicht:

val file = File(context.filesDir, filename)

File file = new File(context.getFilesDir(), filename);

Dateien über einen Stream speichern

Alternativ zur File API kannst du openFileOutput() aufrufen, um eine FileOutputStream zu erhalten, die in eine Datei im Verzeichnis filesDir schreibt.

Im folgenden Code-Snippet wird gezeigt, wie Text in eine Datei geschrieben wird:

val filename = "myfile"
val fileContents = "Hello world!"
context.openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE).use {
        it.write(fileContents.toByteArray())
}

String filename = "myfile";
String fileContents = "Hello world!";
try (FileOutputStream fos = context.openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE)) {
    fos.write(fileContents.toByteArray());
}

Wenn Sie anderen Apps den Zugriff auf Dateien erlauben, die in diesem Verzeichnis im internen Speicher gespeichert sind, verwenden Sie ein FileProvider mit dem Attribut FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION.

Über einen Stream auf eine Datei zugreifen

Wenn Sie eine Datei als Stream lesen möchten, verwenden Sie openFileInput():

context.openFileInput(filename).bufferedReader().useLines { lines ->
    lines.fold("") { some, text ->
        "$some\n$text"
    }
}

FileInputStream fis = context.openFileInput(filename);
InputStreamReader inputStreamReader =
        new InputStreamReader(fis, StandardCharsets.UTF_8);
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(inputStreamReader)) {
    String line = reader.readLine();
    while (line != null) {
        stringBuilder.append(line).append('\n');
        line = reader.readLine();
    }
} catch (IOException e) {
    // Error occurred when opening raw file for reading.
} finally {
    String contents = stringBuilder.toString();
}

Liste der Dateien aufrufen

Sie können ein Array mit den Namen aller Dateien im Verzeichnis filesDir abrufen, indem Sie fileList() aufrufen, wie im folgenden Code-Snippet gezeigt:

var files: Array<String> = context.fileList()

Array<String> files = context.fileList();

Verzeichnisse verschachteln

Sie können auch verschachtelte Verzeichnisse erstellen oder ein untergeordnetes Verzeichnis öffnen, indem Sie getDir() in Kotlin-Code aufrufen oder das Stammverzeichnis und einen neuen Verzeichnisnamen in einen File-Konstruktor in Java-Code übergeben:

context.getDir(dirName, Context.MODE_PRIVATE)

File directory = context.getFilesDir();
File file = new File(directory, filename);

Cachedateien erstellen

Wenn Sie vertrauliche Daten nur vorübergehend speichern müssen, sollten Sie das Cache-Verzeichnis der App im internen Speicher verwenden, um die Daten zu speichern. Wie bei allen app-spezifischen Speicherorten werden die in diesem Verzeichnis gespeicherten Dateien entfernt, wenn der Nutzer Ihre App deinstalliert. Die Dateien in diesem Verzeichnis können aber auch früher entfernt werden.

Rufen Sie File.createTempFile() auf, um eine Datei im Cache zu erstellen:

File.createTempFile(filename, null, context.cacheDir)

File.createTempFile(filename, null, context.getCacheDir());

Ihre App greift über das Attribut cacheDir eines Kontextobjekts und die File API auf eine Datei in diesem Verzeichnis zu:

val cacheFile = File(context.cacheDir, filename)

File cacheFile = new File(context.getCacheDir(), filename);

Cachedateien entfernen

Auch wenn Android manchmal Cachedateien automatisch löscht, sollten Sie nicht darauf vertrauen, dass das System diese Dateien für Sie bereinigt. Sie sollten die Cachedateien Ihrer App immer im internen Speicher aufbewahren.

So entfernen Sie eine Datei aus dem Cacheverzeichnis im internen Speicher:

• Die Methode delete() auf einem File-Objekt, das die Datei darstellt:

  Kotlin

  cacheFile.delete()
  

  Java

  cacheFile.delete();
  

• Die Methode deleteFile() des Kontexts der App, wobei der Name der Datei übergeben wird:

  Kotlin

  context.deleteFile(cacheFileName)
  

  Java

  context.deleteFile(cacheFileName);
  

Zugriff über externen Speicher

Wenn der interne Speicher nicht genügend Platz für appspezifische Dateien bietet, können Sie stattdessen externen Speicher verwenden. Das System stellt Verzeichnisse im externen Speicher bereit, in denen eine App Dateien organisieren kann, die für den Nutzer nur innerhalb Ihrer App von Nutzen sind. Ein Verzeichnis ist für die dauerhaften Dateien Ihrer App vorgesehen, ein anderes enthält die im Cache Ihrer App gespeicherten Dateien.

Unter Android 4.4 (API-Level 19) oder höher muss Ihre App keine speicherbezogenen Berechtigungen anfordern, um auf appspezifische Verzeichnisse im externen Speicher zuzugreifen. Die in diesen Verzeichnissen gespeicherten Dateien werden entfernt, wenn Ihre App deinstalliert wird.

Auf Geräten mit Android 9 (API-Level 28) oder niedriger kann Ihre App auf die app-spezifischen Dateien anderer Apps zugreifen, sofern Ihre App die entsprechenden Speicherberechtigungen hat. Damit Nutzer mehr Kontrolle über ihre Dateien haben und die Anzahl der Dateien reduziert wird, erhalten Apps, die auf Android 10 (API-Level 29) oder höher ausgerichtet sind, standardmäßig eingeschränkten Zugriff auf den externen Speicher, also auf eingeschränkten Speicher. Wenn der Speicher mit Begrenzung aktiviert ist, können Apps nicht auf die app-spezifischen Verzeichnisse zugreifen, die zu anderen Apps gehören.

Verfügbarkeit von Speicherplatz prüfen

Da sich der externe Speicher auf einem physischen Volume befindet, das der Nutzer möglicherweise entfernen kann, prüfen Sie, ob auf das Volume zugegriffen werden kann, bevor Sie versuchen, app-spezifische Daten aus dem externen Speicher zu lesen oder in den externen Speicher zu schreiben.

Sie können den Status des Lautstärkereglers abfragen, indem Sie Environment.getExternalStorageState() aufrufen. Wenn der zurückgegebene Status MEDIA_MOUNTED ist, können Sie appspezifische Dateien im externen Speicher lesen und schreiben. Wenn es MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY ist, können Sie diese Dateien nur lesen.

Die folgenden Methoden sind beispielsweise nützlich, um die Speicherverfügbarkeit zu ermitteln:

// Checks if a volume containing external storage is available
// for read and write.
fun isExternalStorageWritable(): Boolean {
    return Environment.getExternalStorageState() == Environment.MEDIA_MOUNTED
}

// Checks if a volume containing external storage is available to at least read.
fun isExternalStorageReadable(): Boolean {
     return Environment.getExternalStorageState() in
        setOf(Environment.MEDIA_MOUNTED, Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY)
}

// Checks if a volume containing external storage is available
// for read and write.
private boolean isExternalStorageWritable() {
    return Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED);
}

// Checks if a volume containing external storage is available to at least read.
private boolean isExternalStorageReadable() {
     return Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED) ||
            Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY);
}

Auf Geräten ohne externen Wechselspeicher können Sie mit dem folgenden Befehl ein virtuelles Volume aktivieren, um die Logik zur Verfügbarkeit des externen Speichers zu testen:

adb shell sm set-virtual-disk true

Speicherort für physische Daten auswählen

Manchmal haben Geräte, die eine Partition ihres internen Speichers als externen Speicher zuweisen, auch einen SD-Kartensteckplatz. Das bedeutet, dass das Gerät mehrere physische Volumes hat, die externen Speicher enthalten könnten. Sie müssen also auswählen, welches für den app-spezifischen Speicher verwendet werden soll.

Wenn Sie auf die verschiedenen Standorte zugreifen möchten, rufen Sie ContextCompat.getExternalFilesDirs() auf. Wie im Code-Snippet zu sehen, gilt das erste Element im zurückgegebenen Array als primäres externes Speichervolume. Verwenden Sie dieses Volume, sofern es nicht voll oder nicht verfügbar ist.

val externalStorageVolumes: Array<out File> =
        ContextCompat.getExternalFilesDirs(applicationContext, null)
val primaryExternalStorage = externalStorageVolumes[0]

File[] externalStorageVolumes =
        ContextCompat.getExternalFilesDirs(getApplicationContext(), null);
File primaryExternalStorage = externalStorageVolumes[0];

Auf persistente Dateien zugreifen

Wenn Sie auf app-spezifische Dateien aus dem externen Speicher zugreifen möchten, rufen Sie getExternalFilesDir() auf.

Öffnen und schließen Sie dieselbe Datei nicht mehrmals, um die Leistung Ihrer App zu erhalten.

Das folgende Code-Snippet zeigt, wie getExternalFilesDir() aufgerufen wird:

val appSpecificExternalDir = File(context.getExternalFilesDir(null), filename)

File appSpecificExternalDir = new File(context.getExternalFilesDir(null), filename);

Cachedateien erstellen

Wenn Sie dem Cache im externen Speicher eine app-spezifische Datei hinzufügen möchten, rufen Sie eine Referenz auf die externalCacheDir ab:

val externalCacheFile = File(context.externalCacheDir, filename)

File externalCacheFile = new File(context.getExternalCacheDir(), filename);

Cachedateien entfernen

Wenn du eine Datei aus dem externen Cacheverzeichnis entfernen möchtest, verwende die Methode delete() auf ein File-Objekt, das die Datei darstellt:

externalCacheFile.delete()

externalCacheFile.delete();

Medieninhalte

Wenn Ihre App mit Mediendateien arbeitet, die für den Nutzer nur innerhalb Ihrer App von Nutzen sind, sollten Sie sie am besten in app-spezifischen Verzeichnissen im externen Speicher speichern, wie im folgenden Code-Snippet gezeigt:

fun getAppSpecificAlbumStorageDir(context: Context, albumName: String): File? {
    // Get the pictures directory that's inside the app-specific directory on
    // external storage.
    val file = File(context.getExternalFilesDir(
            Environment.DIRECTORY_PICTURES), albumName)
    if (!file?.mkdirs()) {
        Log.e(LOG_TAG, "Directory not created")
    }
    return file
}

@Nullable
File getAppSpecificAlbumStorageDir(Context context, String albumName) {
    // Get the pictures directory that's inside the app-specific directory on
    // external storage.
    File file = new File(context.getExternalFilesDir(
            Environment.DIRECTORY_PICTURES), albumName);
    if (file == null || !file.mkdirs()) {
        Log.e(LOG_TAG, "Directory not created");
    }
    return file;
}

Es ist wichtig, dass Sie Verzeichnisnamen verwenden, die von API-Konstanten wie DIRECTORY_PICTURES bereitgestellt werden. Diese Verzeichnisnamen sorgen dafür, dass die Dateien vom System richtig behandelt werden. Wenn keiner der vordefinierten Unterverzeichnisnamen für Ihre Dateien geeignet ist, können Sie stattdessen null an getExternalFilesDir() übergeben. Dadurch wird das app-spezifische Stammverzeichnis im externen Speicher zurückgegeben.

Freien Speicherplatz abfragen

Viele Nutzer haben nicht viel Speicherplatz auf ihren Geräten verfügbar. Daher sollte Ihre App den Speicherplatz möglichst effizient nutzen.

Wenn Sie im Voraus wissen, wie viele Daten Sie speichern, können Sie herausfinden, wie viel Speicherplatz das Gerät Ihrer App zur Verfügung stellen kann, indem Sie getAllocatableBytes() aufrufen. Der Rückgabewert von getAllocatableBytes() kann größer sein als der aktuelle kostenlose Speicherplatz auf dem Gerät. Das liegt daran, dass das System Dateien erkannt hat, die aus den Cache-Verzeichnissen anderer Apps entfernt werden können.

Wenn genügend Speicherplatz zum Speichern der Daten Ihrer App vorhanden ist, rufen Sie allocateBytes() auf. Andernfalls kann Ihre App den Nutzer auffordern, einige Dateien oder alle Cachedateien vom Gerät zu entfernen.

Das folgende Code-Snippet zeigt ein Beispiel dafür, wie Ihre App den freien Speicherplatz auf dem Gerät abfragen kann:

// App needs 10 MB within internal storage.
const val NUM_BYTES_NEEDED_FOR_MY_APP = 1024 * 1024 * 10L;

val storageManager = applicationContext.getSystemService<StorageManager>()!!
val appSpecificInternalDirUuid: UUID = storageManager.getUuidForPath(filesDir)
val availableBytes: Long =
        storageManager.getAllocatableBytes(appSpecificInternalDirUuid)
if (availableBytes >= NUM_BYTES_NEEDED_FOR_MY_APP) {
    storageManager.allocateBytes(
        appSpecificInternalDirUuid, NUM_BYTES_NEEDED_FOR_MY_APP)
} else {
    val storageIntent = Intent().apply {
        // To request that the user remove all app cache files instead, set
        // "action" to ACTION_CLEAR_APP_CACHE.
        action = ACTION_MANAGE_STORAGE
    }
}

// App needs 10 MB within internal storage.
private static final long NUM_BYTES_NEEDED_FOR_MY_APP = 1024 * 1024 * 10L;

StorageManager storageManager =
        getApplicationContext().getSystemService(StorageManager.class);
UUID appSpecificInternalDirUuid = storageManager.getUuidForPath(getFilesDir());
long availableBytes =
        storageManager.getAllocatableBytes(appSpecificInternalDirUuid);
if (availableBytes >= NUM_BYTES_NEEDED_FOR_MY_APP) {
    storageManager.allocateBytes(
            appSpecificInternalDirUuid, NUM_BYTES_NEEDED_FOR_MY_APP);
} else {
    // To request that the user remove all app cache files instead, set
    // "action" to ACTION_CLEAR_APP_CACHE.
    Intent storageIntent = new Intent();
    storageIntent.setAction(ACTION_MANAGE_STORAGE);
}

Aktivität zur Speicherverwaltung erstellen

Ihre App kann eine benutzerdefinierte Aktivität deklarieren und erstellen, die es dem Nutzer beim Starten ermöglicht, die Daten zu verwalten, die Ihre App auf seinem Gerät gespeichert hat. Sie deklarieren diese benutzerdefinierte Aktivität „Raum verwalten“ mit dem Attribut android:manageSpaceActivity in der Manifestdatei. Dateimanager-Apps können diese Aktivität aufrufen, auch wenn Ihre App die Aktivität nicht exportiert, d. h. wenn Ihre Aktivität android:exported auf false festlegt.

Nutzer bitten, einige Gerätedateien zu entfernen

Wenn Sie den Nutzer auffordern möchten, Dateien auf dem Gerät auszuwählen, die entfernt werden sollen, rufen Sie einen Intent mit der Aktion ACTION_MANAGE_STORAGE auf. Bei diesem Intent wird dem Nutzer eine Aufforderung angezeigt. Auf Wunsch kann dieser Prompt den verfügbaren freien Speicherplatz auf dem Gerät anzeigen. Verwenden Sie das Ergebnis der folgenden Berechnung, um diese nutzerfreundlichen Informationen anzuzeigen:

StorageStatsManager.getFreeBytes() / StorageStatsManager.getTotalBytes()

Nutzer bitten, alle Cache-Dateien zu entfernen

Alternativ kannst du den Nutzer bitten, die Cachedateien aller Apps auf dem Gerät zu löschen. Rufen Sie dazu einen Intent auf, der die Intent-Aktion ACTION_CLEAR_APP_CACHE enthält.

Weitere Informationen

Weitere Informationen zum Speichern von Dateien im Gerätespeicher finden Sie in den folgenden Ressourcen.

Videos

• Vorbereitung auf den abgestuften Speicher (Android Dev Summit '19)