Android 存储架构：深入理解数据持久化50

Android 存储系统是一个复杂而全面的框架，负责管理和持久化设备上的数据。它基于 Linux 内核的虚拟文件系统 (VFS) 层，并提供了一系列定制和优化以满足移动设备的独特需求。

文件系统层次结构

Android 存储系统采用分层的文件系统结构，其中每个层次为特定类型的存储介质和数据提供不同的抽象和功能：* 根文件系统 (/)：包含操作系统的基本组件和用户数据。它通常存储在设备的内部闪存中。
* 数据分区 (/data)：存储用户安装的应用程序、用户数据和缓存。这个分区可以移动到外部 SD 卡上。
* 外部存储 (/sdcard)：代表外部可移除存储（例如 SD 卡）。它可以用于扩展内部存储空间。
* 缓存分区 (/cache)：存储临时文件、应用缓存和日志。它在设备重新启动时会被清除。
* 恢复分区 (/recovery)：包含恢复模式的映像。它允许用户在设备遇到问题时恢复和更新操作系统。

存储设备

Android 支持各种存储设备，包括：* 内部闪存：提供高速、低延迟的永久存储。
* 外部 SD 卡：提供了可移动的扩展存储选项。
* USB 存储设备：允许用户连接外部存储设备，例如 USB 闪存盘或硬盘驱动器。

数据持久化

Android 提供了多种数据持久化机制，以确保数据在重新启动或设备故障的情况下保持不变：* 共享首选项：以键值对存储应用程序首选项和配置。
* SQL 数据库：用于存储结构化数据，例如联系人、消息和日历事件。
* 文件系统：允许应用程序以文件和目录的形式存储和访问数据。
* 云存储：利用云服务（例如 Google Drive、Dropbox）在设备之外存储和同步数据。

文件系统实现

Android 使用以下文件系统实现：* ext4：高性能文件系统，用于内部存储和外部 SD 卡。
* F2FS：（闪存友好的文件系统）设计用于闪存存储设备，提供额外的耐用性和性能。
* VFAT：用于可移动存储设备（例如 SD 卡）的 FAT32 文件系统变体。

性能优化

Android 存储系统包含以下性能优化技术：* TRIM：告知闪存设备哪些数据块不再使用，以便它们可以被回收。
* I/O 调度程序：优化硬盘驱动器和闪存设备上的 I/O 操作。
* 页面缓存：缓存最近访问的文件数据，以减少磁盘访问。
* 预读：预先读取文件数据，以减少随后访问的延迟。

Android 存储系统是一个多层次、健壮且可扩展的框架，为移动设备提供了全面的数据管理和持久化功能。它以分层的文件系统结构、对各种存储设备的支持、多种数据持久化机制、优化文件系统实现和性能优化技术为基础，使开发者能够构建可靠且高效的应用程序，满足用户的存储需求。

2025-02-03

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