某些应用程序如何在没有 root 的情况下访问 Android 11 上“.../Android/...”子文件夹的内容？

Question

背景

Android 10 和 11有各种存储限制，其中还包括访问所有文件的新权限 ( MANAGE_EXTERNAL_STORAGE )（但它不允许访问真正的所有文件），而之前的存储权限已减少以仅授予对媒体的访问权限文件：

1. 应用程序可以自由访问“媒体”子文件夹。
2. 应用程序永远无法访问“数据”子文件夹，尤其是内容。
3. 对于“obb”文件夹，如果应用程序被允许安装应用程序，它可以访问它（将文件复制到那里）。否则不能。
4. 使用 USB 或 root，您仍然可以访问它们，作为最终用户，您可以通过内置的文件管理器应用程序“文件”访问它们。

问题

我注意到一个名为“ X-plore ”的应用程序以某种方式克服了这个限制（此处）：一旦您进入“Android/data”文件夹，它会要求您授予对它的访问权限（直接使用 SAF，不知何故），并且当您授予它，您可以访问“Android”文件夹的所有文件夹中的所有内容。

这意味着可能仍然有一种方法可以达到它，但问题是由于某种原因，我无法制作具有相同效果的样本。

我发现并尝试过的

该应用程序似乎针对 API 29 (Android 10)，并且它尚未使用新权限，并且它具有标志requestLegacyExternalStorage。我不知道他们在针对 API 30 时使用的相同技巧是否有效，但我可以说，在我的情况下，在 Pixel 4 和 Android 11 上运行，它工作正常。

所以我尝试做同样的事情：

1. 我制作了一个针对 Android API 29 的示例 POC，已授予（各种）存储权限，包括遗留标志。

2. 我试图请求直接访问“Android”文件夹（基于此处），但遗憾的是由于某种原因无法正常工作（一直转到 DCIM 文件夹，不知道为什么）：

val androidFolderDocumentFile = DocumentFile.fromFile(File(primaryVolume.directory!!, "Android"))
val intent = Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT_TREE)
        .setFlags(Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION or Intent.FLAG_ACTIVITY_RESET_TASK_IF_NEEDED) 
        .putExtra(DocumentsContract.EXTRA_INITIAL_URI, androidFolderDocumentFile.uri)
startActivityForResult(intent, 1)

我尝试了各种标志组合。

3. 启动应用程序时，当我自己手动到达“Android”文件夹时，因为这不能正常工作，我授予了对该文件夹的访问权限，就像在其他应用程序上一样。

4. 获取结果时，我尝试获取路径中的文件和文件夹，但无法获取它们：

override fun onActivityResult(requestCode: Int, resultCode: Int, data: Intent?) {
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data)
    Log.d("AppLog", "resultCode:$resultCode")
    val uri = data?.data ?: return
    if (!DocumentFile.isDocumentUri(this, uri))
        return
    grantUriPermission(packageName, uri, Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION or Intent.FLAG_GRANT_WRITE_URI_PERMISSION)
    contentResolver.takePersistableUriPermission(uri, Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION or Intent.FLAG_GRANT_WRITE_URI_PERMISSION)
    val fullPathFromTreeUri = FileUtilEx.getFullPathFromTreeUri(this, uri) // code for this here: /sf/ask/3966034761/
    val documentFile = DocumentFile.fromTreeUri(this, uri)
    val listFiles: Array<DocumentFile> = documentFile!!.listFiles() // this returns just an array of a single folder ("media")
    val androidFolder = File(fullPathFromTreeUri)
    androidFolder.listFiles()?.forEach {
        Log.d("AppLog", "${it.absoluteFile} children:${it.listFiles()?.joinToString()}") //this does find the folders, but can't reach their contents
    }
    Log.d("AppLog", "granted uri:$uri $fullPathFromTreeUri")
}

因此，使用 DocumentFile.fromTreeUri 我仍然可以获得无用的“media”文件夹，而使用 File 类我只能看到还有“data”和“obb”文件夹，但仍然无法访问它们的内容......

所以这根本不起作用。

后来我发现了另一个使用这个技巧的应用程序，叫做“ MiXplorer ”。在这个应用程序上，它无法直接请求“Android”文件夹（也许它甚至没有尝试过），但是一旦您允许，它就会授予您对其及其子文件夹的完全访问权限。而且，它以 API 30 为目标，所以这意味着它不能仅仅因为您以 API 29 为目标而工作。

我注意到（有人写给我）通过对代码进行一些更改，我可以分别请求访问每个子文件夹（意味着对“数据”的请求和对“obb”的新请求），但这是不是我在这里看到的，应用程序所做的。

意思是，为了进入“Android”文件夹，我使用这个 Uri 作为 Intent.EXTRA_INITIAL_URI 的参数：

val androidUri=Uri.Builder().scheme("content").authority("com.android.externalstorage.documents")
                    .appendEncodedPath("tree").appendPath("primary:").appendPath("document").appendPath("primary:Android").build()

但是，一旦获得对它的访问权限，您将无法从中获取文件列表，不能通过 File 也不能通过 SAF。

但是，正如我所写的，奇怪的是，如果您尝试类似的操作，而不是访问“Android/data”，您将能够获取其内容：

val androidDataUri=Uri.Builder().scheme("content").authority("com.android.externalstorage.documents")
                 .appendEncodedPath("tree").appendPath("primary:").appendPath("document").appendPath("primary:Android/data").build()

问题

1. 如何直接向“Android”文件夹请求 Intent，让我真正访问它，并让我获得子文件夹及其内容？
2. 还有另一种选择吗？也许使用 adb 和/或 root，我可以授予 SAF 访问此特定文件夹的权限？

Answer 1

以下是它在 X-plore 中的工作原理：

当 on 时Build.VERSION.SDK_INT>=30，[Internal storage]/Android/data 不可访问，javaFile.canRead()或File.canWrite()返回 false，因此我们需要切换到此文件夹内文件的备用文件系统（也可能还有 obb）。

您已经知道存储访问框架的工作原理，因此我将详细说明需要完成的工作。

您致电ContentResolver.getPersistedUriPermissions()以了解您是否已经拥有此文件夹的保存权限。最初你没有它，所以你请求用户许可：

要请求访问，请使用startActivityForResultwith Intent(Intent.ACTION_OPEN_DOCUMENT_TREE).putExtra(DocumentsContract.EXTRA_INITIAL_URI, DocumentsContract.buildDocumentUri("com.android.externalstorage.documents", "primary:Android")) Here 您设置的EXTRA_INITIAL_URI选择器应直接在主存储上的 Android 文件夹上启动，因为我们要访问 Android 文件夹。当您的应用以 API30 为目标时，picker 将不允许选择存储的根目录，并且通过获得对 Android 文件夹的权限，您可以使用一个权限请求来处理里面的文件夹data和obb文件夹。

当用户通过 2 次点击确认时，onActivityResult您将在数据中获得 Uri，该数据应为content://com.android.externalstorage.documents/tree/primary%3AAndroid. 进行必要的检查以验证用户是否确认了正确的文件夹。然后调用contentResolver.takePersistableUriPermission(uri, Intent.FLAG_GRANT_WRITE_URI_PERMISSION | Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION)保存权限，你就准备好了。

所以我们回到ContentResolver.getPersistedUriPermissions()，其中包含已授予权限的列表（可能还有更多），您在上面授予的权限如下所示：（UriPermission {uri=content://com.android.externalstorage.documents/tree/primary%3AAndroid, modeFlags=3}与您在 中获得的 Uri 相同onActivityResult）。迭代列表getPersistedUriPermissions以找到感兴趣的 uri，如果找到可以使用它，否则请求用户授权。

现在，您想要处理ContentResolver和DocumentsContract使用此“树”uri 以及 Android 文件夹内文件的相对路径。这是列出data文件夹的示例： data/是相对于授予的“树”uri 的路径。使用DocumentsContract.buildChildDocumentsUriUsingTree()（列出文件）或DocumentsContract.buildDocumentUriUsingTree()（用于处理单个文件）构建最终 uri ，例如：DocumentsContract.buildChildDocumentsUriUsingTree(treeUri, DocumentsContract.getTreeDocumentId(treeUri), DocumentsContract.getTreeDocumentId(treeUri)+"/data/")，您将获得 uri=content://com.android.externalstorage.documents/tree/primary%3AAndroid/document/primary%3AAndroid%2Fdata%2F/children适合列出数据文件夹中的文件。现在调用ContentResolver.query(uri, ...)并处理数据Cursor以获取文件夹列表。

你与其他SAF功能的读/写/重命名/移动/删除工作类似的方式/创建，你可能已经知道，使用ContentResolver或方法DocumentsContract。

一些细节：

• 它不需要 android.permission.MANAGE_EXTERNAL_STORAGE
• 它适用于目标 API 29 或 30
• 它仅适用于主存储，不适用于外部 SD 卡
• 对于数据文件夹内的所有文件，您需要使用 SAF（java 文件不起作用），只需使用相对于 Android 文件夹的文件层次结构
• 未来谷歌可能会修补他们“安全”意图中的这个漏洞，并且在一些安全更新后这可能不起作用

编辑：示例代码，基于 Cheticamp Github 示例。该示例显示了“Android”文件夹的每个子文件夹的内容（和文件数）：

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private val handleIntentActivityResult =
        registerForActivityResult(ActivityResultContracts.StartActivityForResult()) {
            if (it.resultCode != Activity.RESULT_OK)
                return@registerForActivityResult
            val directoryUri = it.data?.data ?: return@registerForActivityResult
            contentResolver.takePersistableUriPermission(
                directoryUri, Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION or Intent.FLAG_GRANT_WRITE_URI_PERMISSION
            )
            if (checkIfGotAccess())
                onGotAccess()
            else
                Log.d("AppLog", "you didn't grant permission to the correct folder")
        }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        setSupportActionBar(findViewById(R.id.toolbar))
        val openDirectoryButton = findViewById<FloatingActionButton>(R.id.fab_open_directory)
        openDirectoryButton.setOnClickListener {
            openDirectory()
        }
    }

    private fun checkIfGotAccess(): Boolean {
        return contentResolver.persistedUriPermissions.indexOfFirst { uriPermission ->
            uriPermission.uri.equals(androidTreeUri) && uriPermission.isReadPermission && uriPermission.isWritePermission
        } >= 0
    }

    private fun onGotAccess() {
        Log.d("AppLog", "got access to Android folder. showing content of each folder:")
        @Suppress("DEPRECATION")
        File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "Android").listFiles()?.forEach { androidSubFolder ->
            val docId = "$ANDROID_DOCID/${androidSubFolder.name}"
            val childrenUri = DocumentsContract.buildChildDocumentsUriUsingTree(androidTreeUri, docId)
            val contentResolver = this.contentResolver
            Log.d("AppLog", "content of:${androidSubFolder.absolutePath} :")
            contentResolver.query(childrenUri, null, null, null)
                ?.use { cursor ->
                    val filesCount = cursor.count
                    Log.d("AppLog", "filesCount:$filesCount")
                    val nameIndex = cursor.getColumnIndex(OpenableColumns.DISPLAY_NAME)
                    val mimeIndex = cursor.getColumnIndex("mime_type")
                    while (cursor.moveToNext()) {
                        val displayName = cursor.getString(nameIndex)
                        val mimeType = cursor.getString(mimeIndex)
                        Log.d("AppLog", "  $displayName isFolder?${mimeType == DocumentsContract.Document.MIME_TYPE_DIR}")
                    }
                }
        }
    }

    private fun openDirectory() {
        if (checkIfGotAccess())
            onGotAccess()
        else {
            val primaryStorageVolume = (getSystemService(STORAGE_SERVICE) as StorageManager).primaryStorageVolume
            val intent =
                primaryStorageVolume.createOpenDocumentTreeIntent().putExtra(EXTRA_INITIAL_URI, androidUri)
            handleIntentActivityResult.launch(intent)
        }
    }

    companion object {
        private const val ANDROID_DOCID = "primary:Android"
        private const val EXTERNAL_STORAGE_PROVIDER_AUTHORITY = "com.android.externalstorage.documents"
        private val androidUri = DocumentsContract.buildDocumentUri(
            EXTERNAL_STORAGE_PROVIDER_AUTHORITY, ANDROID_DOCID
        )
        private val androidTreeUri = DocumentsContract.buildTreeDocumentUri(
            EXTERNAL_STORAGE_PROVIDER_AUTHORITY, ANDROID_DOCID
        )
    }
}