Android 提供了多种数据持久化方案,不同的方案适用于不同的场景。选择合适的存储方式对于应用的性能、安全性和用户体验至关重要。

存储方案概览

存储方式适用场景数据私有卸载时移除
SharedPreferences键值对简单数据是是
Internal Storage应用私有文件是是
External Storage可分享的文件否仅 getExternalFilesDir()
SQLite Databases结构化数据是是
Network Connection服务端数据—否
Content Providers跨应用数据共享取决于实现取决于实现

SharedPreferences

用于存储 key-value 形式的简单数据,存储在 XML 文件中。直接支持基本数据类型和 String。

写值

commit() 会同步写入磁盘,而 apply() 直接刷新内存然后异步写入磁盘——推荐优先使用 apply():

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SharedPreferences.Editor editor = settings.edit();
editor.putBoolean("silentMode", mSilentMode);
editor.apply(); // 使用 apply 替代 commit

读取

直接调用 getXX(key, defaultValue):

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boolean silentMode = settings.getBoolean("silentMode", false);
String name = settings.getString("name", "");

注意:2019 年 Google 推出了 Jetpack DataStore,使用 Kotlin Coroutines 和 Flow 实现了类型安全的异步存储,是 SharedPreferences 的现代替代方案。

Internal Storage && External Storage

区别

Internal Storage (内部存储)

  • 始终可用
  • 默认仅本应用可访问
  • 用户卸载应用时数据一并移除
  • 适合存储不希望被其他应用读取的私有数据

External Storage (外部存储)

  • 不保证始终可用(如作为 USB 存储时可能被移除)
  • 文件权限公开,可能被其他应用读取
  • 仅 getExternalFilesDir() 创建的文件会在卸载时删除
  • 适合需要分享或用户通过电脑访问的文件

Internal Storage 操作

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// 方法1: 使用 getFilesDir()
File file = new File(context.getFilesDir(), filename);

// 方法2: 使用 openFileOutput()
String filename = "myfile";
FileOutputStream outputStream;
try {
    outputStream = openFileOutput(filename, Context.MODE_PRIVATE);
    outputStream.write("Hello world!".getBytes());
    outputStream.close();
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

// 方法3: 缓存文件
public File getTempFile(Context context, String url) {
    File file;
    try {
        String fileName = Uri.parse(url).getLastPathSegment();
        file = File.createTempFile(fileName, null, context.getCacheDir());
    } catch (IOException e) {
        // Error while creating file
    }
    return file;
}

External Storage 操作

操作前需要先判断存储状态:

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// 检查外部存储是否可读写
public boolean isExternalStorageWritable() {
    String state = Environment.getExternalStorageState();
    return Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state);
}

// 检查外部存储至少可读
public boolean isExternalStorageReadable() {
    String state = Environment.getExternalStorageState();
    return Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(state) ||
        Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY.equals(state);
}

查询可用空间

API 8+ 可使用 File.getFreeSpace() 和 File.getTotalSpace() 查询存储空间。在写入前判断空间大小可以避免空间不足。但系统不能保证你一定能够使用 getFreeSpace() 返回的大小——如果所需空间远小于剩余空间,或者系统使用率未达 90%,一般是安全的;否则应当谨慎写入。

实际上,你并不需要在保存文件前一定检查可用空间。另一种做法是直接尝试写入,捕获 IOException。这在不确定所需空间大小时尤其有用(例如将 PNG 转为 JPEG 后文件大小无法预知)。

SQLite Databases

Android 内置 SQLite 数据库引擎,适合存储结构化数据。推荐通过 SQLiteOpenHelper 管理数据库的创建和版本迁移。

现代 Android 开发推荐使用 Room 持久化库,它在 SQLite 基础上提供了编译时验证、自动迁移、协程支持等便利功能。

Network Connection

通过网络连接将数据存储到远程服务器,适用于需要跨设备访问或云端同步的场景。通常配合 Retrofit、OkHttp 等网络库使用。

Content Providers

ContentProvider 是 Android 组件级别的数据共享机制,允许跨应用访问和操作数据。它封装了底层存储(可以是 SQLite、文件、网络等),通过 URI 接口对外暴露数据。

参考