Android 系统读取外置存储设备及其插拔监听

Android 设备存储一般分成内置存储(自身ROM)和外置存储,外置存储设备大致就两种,即 SD 卡和 U 盘,本篇将介绍如何获取外置存储设备的路径、读取文件列表和监听其插拔状态。

一、文件读写基本知识

Android 中文件读写的方式一般有如下三种

  • 直接文件路径 File API
  • 媒体文件 MediaStore API
  • 存储访问框架 (SAF)

    Android 定义了以下与存储相关的权限

    • READ_EXTERNAL_STORAGE
    • WRITE_EXTERNAL_STORAGE
    • MANAGE_EXTERNAL_STORAGE:MANAGE_EXTERNAL_STORAGE

      Android 13 后增加的细分媒体权限

      一般持有MANAGE_EXTERNAL_STORAGE权限的即可访问绝大多数文件路径,例外情况Android/data、Android/obb访问私有应用文件目录,只有使用SAF方式访问,需要用户授权目录。

      另外OTG存储,无法通过MediaStore API方式查询其媒体文件,但是可以查询内置存储和SD卡存储。

      二、存储卷读取

      storageManager.getVolumes() 和 StorageManager.getVolumeList() 都是用于获取设备上所有存储卷的方法,但它们之间存在一些关键区别:

      1. 返回值:

      • storageManager.getVolumes() 返回一个 List 对象,其中包含有关每个存储卷的信息,例如卷名、路径、类型等。
      • StorageManager.getVolumeList() 返回一个 StorageVolume[] 数组,其中包含每个存储卷的引用。

        2. 可访问性:

        • storageManager.getVolumes() 可以访问所有类型的存储卷,包括内部存储、外部存储和 USB 存储。
        • StorageManager.getVolumeList() 只能访问可公开访问的存储卷,例如外部存储。(测试USB 存储无法读取)

          3. 权限:

          • storageManager.getVolumes() 需要 READ_EXTERNAL_STORAGE 权限才能访问外部存储和 USB 存储。
          • StorageManager.getVolumeList() 不需要任何权限。

            4. 版本:

            • storageManager.getVolumes() 是 Android 5.0 (API 21) 中引入的新方法。
            • StorageManager.getVolumeList() 是旧方法,在 Android 4.0 (API 14) 中引入。

              表格总结了 storageManager.getVolumes() 和 StorageManager.getVolumeList() 之间的区别:

              特性storageManager.getVolumes()StorageManager.getVolumeList()
              返回值ListStorageVolume[]
              可访问性所有类型可公开访问
              权限READ_EXTERNAL_STORAGE
              版本Android 5.0 (API 21)Android 4.0 (API 14)
              • 如果您需要访问所有类型的存储卷,并可以使用 READ_EXTERNAL_STORAGE 权限,请使用 storageManager.getVolumes() 方法。
              • 如果您只需要访问可公开访问的存储卷,或者不想使用任何权限,请使用 StorageManager.getVolumeList() 方法。

                三、 VolumeInfo和StorageVolume属性及其含义

                VolumeInfo 和 StorageVolume 是 Android 系统中用于表示存储卷的两个类。它们之间存在一些相似之处,但也有一些关键区别。

                VolumeInfo 类包含有关存储卷的更多信息,例如卷的状态和 UUID,而 StorageVolume 类只包含基本信息,例如卷名、路径、类型等。

                以下是 VolumeInfo 和 StorageVolume 类的属性及其含义:

                VolumeInfo 类属性:

                • _id: 卷 ID
                • type: 卷类型,例如内部存储、外部存储、USB 存储等
                • state: 卷状态,例如挂载、卸载、不可访问等
                • mountPoint: 卷挂载路径
                • fsUuid: 卷文件系统 UUID
                • partGuid: 卷分区 GUID
                • flags: 卷标志,例如只读、可移动等
                • ownerUid: 卷所有者用户 ID
                • primaryDir: 卷主目录
                • volumeId: 卷 ID

                  StorageVolume 类属性:

                  • volumeId: 卷 ID
                  • fsType: 卷文件系统类型
                  • state: 卷状态,例如挂载、卸载、不可访问等
                  • path: 卷挂载路径
                  • isPrimary: 是否为主要存储卷
                  • isEmulated: 是否为模拟存储卷
                  • maxFileSize: 卷上最大文件大小

                    以下是一些属性的含义:

                    • type:

                      指示存储卷的类型。可能的类型包括:

                      • TYPE_INTERNAL: 内部存储
                      • TYPE_EXTERNAL: 外部存储
                      • TYPE_PUBLIC: 公共存储
                      • TYPE_USB: USB 存储
                      • TYPE_SDCARD: SD 卡
                      • state:

                        指示存储卷的状态。可能的 state 包括:

                        • MEDIA_MOUNTED: 存储卷已挂载
                        • MEDIA_UNMOUNTED: 存储卷已卸载
                        • MEDIA_BAD_REMOVAL: 存储卷被不正确移除
                        • MEDIA_NOFS: 存储卷没有文件系统
                        • MEDIA_CHECKING: 存储卷正在检查
                        • mountPoint: 指示存储卷的挂载路径。

                        • fsUuid: 指示存储卷的文件系统 UUID。

                        • partGuid: 指示存储卷的分区 GUID。

                        • flags:

                          指示存储卷的标志。可能的标志包括:

                          • FLAG_READ_ONLY: 存储卷只读
                          • FLAG_REMOVABLE: 存储卷可移动
                          • ownerUid: 指示存储卷的所有者用户 ID。

                          • primaryDir: 指示存储卷的主目录。

                          • volumeId: 指示存储卷的 ID。

                          • fsType: 指示存储卷的文件系统类型。

                          • isPrimary: 指示存储卷是否为主要存储卷。

                          • isEmulated: 指示存储卷是否为模拟存储卷。

                          • maxFileSize: 指示存储卷上最大文件大小。

                            四、输出存储卷代码

                            输出打印存储卷代码段:

                             public void getStorageVolume(Context context) { StorageManager mStorageManagerr = ((StorageManager) context.getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE));
                                    // 使用 storageManager.getVolumes() 获取所有存储卷
                                    List volumeInfos = mStorageManager.getVolumes();
                                    for (VolumeInfo volumeInfo : volumeInfos) { android.util.Log.e("maxx", "getVolumes volumeInfo:" + volumeInfo.toString());
                                    }
                                    // 使用 StorageManager.getVolumeList() 获取所有可公开访问的存储卷
                                    StorageVolume[] storageVolumes = mStorageManager.getVolumeList();
                                    ArrayList mountVolumeList = new ArrayList<>();
                                    for (StorageVolume storageVolume : storageVolumes) { android.util.Log.e("maxx", "getVolumeList storageVolume:" + storageVolume.dump());
                                    }
                                }
                            

                            输出打印存储卷信息:

                            M144CA9  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    : getVolumes volumeInfo:VolumeInfo{public:8,49}:
                            M144CA9  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     type=PUBLIC diskId=disk:8,48 partGuid= mountFlags=0 mountUserId=0 
                            M144CA9  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     state=MOUNTED 
                            M144CA9  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     fsType=vfat fsUuid=BEA6-BBCE fsLabel= 
                            M144CA9  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     path=/mnt/media_rw/BEA6-BBCE internalPath=/mnt/media_rw/BEA6-BBCE 
                            M144CA9  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     linkName=usbdisk 
                            M144CAA  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    : getVolumes volumeInfo:VolumeInfo{private}:
                            M144CAA  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     type=PRIVATE diskId=null partGuid=null mountFlags=0 mountUserId=-10000 
                            M144CAA  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     state=MOUNTED 
                            M144CAA  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     fsType=null fsUuid=null fsLabel=null 
                            M144CAA  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     path=/data internalPath=null linkName=unknown 
                            M144CAB  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    : getVolumes volumeInfo:VolumeInfo{public:179,1}:
                            M144CAB  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     type=PUBLIC diskId=disk:179,0 partGuid= mountFlags=VISIBLE mountUserId=0 
                            M144CAB  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     state=MOUNTED 
                            M144CAB  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     fsType=vfat fsUuid=4819-161B fsLabel= 
                            M144CAB  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     path=/storage/4819-161B internalPath=/mnt/media_rw/4819-161B 
                            M144CAB  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     linkName=sdcard0 
                            M144CAC  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    : getVolumes volumeInfo:=VolumeInfo{emulated;0}:
                            M144CAC  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     type=EMULATED diskId=null partGuid= mountFlags=PRIMARY|VISIBLE 
                            M144CAC  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     mountUserId=0 state=MOUNTED 
                            M144CAC  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     fsType=null fsUuid=null fsLabel=null 
                            M144CAC  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     path=/storage/emulated internalPath=/data/media linkName= 
                            M144CAD  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    : getVolumeList storageVolume:StorageVolume:
                            M144CAD  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     mId=emulated;0 mPath=/storage/emulated/0 mInternalPath=/storage/emulated/0 
                            M144CAD  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     mDescription=内部共享存储空间 mPrimary=true mRemovable=false mEmulated=true 
                            M144CAD  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     mAllowMassStorage=false mMaxFileSize=0 mOwner=UserHandle{0} mFsUuid=null 
                            M144CAD  03-12 17:50:36.871 22035 22035 E maxx    :     mState=mounted 
                            M144CCE  03-12 17:50:36.931 22035 22035 E maxx    : getVolumeList storageVolume=StorageVolume:
                            M144CCE  03-12 17:50:36.931 22035 22035 E maxx    :     mId=public:179,1 mPath=/storage/4819-161B 
                            M144CCE  03-12 17:50:36.931 22035 22035 E maxx    :     mInternalPath=/mnt/media_rw/4819-161B mDescription=SanDisk SD 卡 
                            M144CCE  03-12 17:50:36.931 22035 22035 E maxx    :     mPrimary=false mRemovable=true mEmulated=false mAllowMassStorage=false 
                            M144CCE  03-12 17:50:36.931 22035 22035 E maxx    :     mMaxFileSize=4294967295 mOwner=UserHandle{0} mFsUuid=4819-161B 
                            M144CCE  03-12 17:50:36.931 22035 22035 E maxx    :     mState=mounted 

                            如何判断是SD卡还是OTG还是内部存储,根据输出的Log可以分析,内部存储的 type=EMULATED 并且 diskId=null,而SD卡和OTG类型都是 type=PUBLIC,并且 diskId 不为空。

                            所以通过volumeInfo的话,一般volumeInfo.getType() == VolumeInfo.TYPE_PRIVATE或者volumeInfo.getType() == VolumeInfo.TYPE_EMULATED就是内部存储,我遇到有些设备这种判断还是不准确。volumeInfovol.getDisk() != null && vol.getDisk().isUsb()就是OTG,volumeInfo.getDisk() != null && sv.getDisk().isSd()就是SD卡。

                            大部分情况下,如果要获取所有存储卷,我们都是使用mStorageManager.getVolumes(),但是通过打印的Log,可以发现storageVolume会多一个属性mDescription用于描述设备的内容,一般会包含设备的品牌名,如何从VolumeInfo中获取描述设备属性呢?

                            String mDescription = mStorageManager.getBestVolumeDescription(volumeInfo);
                            

                            我们还可以通过VolumeInfo获取存储设备的根目录,通过直接文件路径遍历文件目录

                            public static String ROOT_PATH = "/storage/emulated/0";
                            String path = (volume.getType() == VolumeInfo.TYPE_PRIVATE && VolumeInfo.ID_PRIVATE_INTERNAL.equals(volume.getId())
                                            || volume.getType() == VolumeInfo.TYPE_EMULATED)
                                            ? ROOT_PATH
                                            : volume.getPath().toString();
                            

                            五、监听插拔状态

                            5.1 监听SD卡插拔

                            // 监听广播
                            private final BroadcastReceiver mSDReceiver = new BroadcastReceiver() { @Override
                                public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction();
                                    switch (action) { case Intent.ACTION_MEDIA_CHECKING://SD卡正在检查
                                        case Intent.ACTION_MEDIA_MOUNTED://SD卡挂载成功
                                            android.util.Log.e("maxx","mSDReceiver mounted");
                                            break;
                                        case Intent.ACTION_MEDIA_EJECT://SD卡拔出
                                        case Intent.ACTION_MEDIA_UNMOUNTED://SD卡卸载成功
                                            android.util.Log.e("maxx","mSDReceiver eject");
                                            break;
                                        default:
                                            break;
                                    }
                                }
                            };
                            // 注册监听
                            IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
                            intentFilter.addAction(Intent.ACTION_MEDIA_CHECKING);
                            intentFilter.addAction(Intent.ACTION_MEDIA_MOUNTED);
                            intentFilter.addAction(Intent.ACTION_MEDIA_EJECT);
                            intentFilter.addAction(Intent.ACTION_MEDIA_UNMOUNTED);
                            registerReceiver(mSDReceiver, intentFilter);
                            // 取消监听
                            unregisterReceiver(mScannerReceiver);
                            

                            5.2 监听OTG插拔

                            网上很多说使用UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED和UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED这二个广播可以监听到USB设备插拔,但是我使用OTG的设备插拔无法接受到此广播。

                            后面使用VolumeInfo.ACTION_VOLUME_STATE_CHANGED 才可以监听到,而且可以查看设备有没有准备好,有没有mounted或者unmounted。

                            VolumeInfo :

                            public static final String ACTION_VOLUME_STATE_CHANGED =
                                    "android.os.storage.action.VOLUME_STATE_CHANGED";
                            public static final String EXTRA_VOLUME_ID =
                                    "android.os.storage.extra.VOLUME_ID";
                            public static final String EXTRA_VOLUME_STATE =
                                    "android.os.storage.extra.VOLUME_STATE";
                            
                            // 监听广播
                            public final BroadcastReceiver mDiskReceiver = new BroadcastReceiver() { @Override
                                public void onReceive(Context context, Intent intent) { if(intent.getAction().equals(VolumeInfo.ACTION_VOLUME_STATE_CHANGED) ){ int id = intent.getIntExtra(VolumeInfo.EXTRA_VOLUME_ID, 0);
                                        int state =intent.getIntExtra(VolumeInfo.EXTRA_VOLUME_STATE, VolumeInfo.STATE_UNMOUNTABLE);
                                        android.util.Log.e("maxx","mDiskReceiver id:"+id+" state="+state);
                                    }
                                }
                            };
                            //注册监听
                            registerReceiver(mDiskReceiver, new IntentFilter(VolumeInfo.ACTION_VOLUME_STATE_CHANGED));
                            //取消监听
                            unregisterReceiver(mDiskReceiver);
                            

                            相关参考

                            [1] USB 存储媒介

                            [2] 使用 MediaStore 查询 USB OTG 中的文件失败

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