El almacenamiento con alcance limita el acceso de la aplicación al almacenamiento externo. En Android 11 o superior, las aplicaciones orientadas a API 30 o superior deben usar almacenamiento con alcance. Anteriormente, en Android 10, las aplicaciones podían optar por no participar en el almacenamiento específico.
Restricciones de acceso a la aplicación
El objetivo del almacenamiento con alcance es proteger la privacidad de la aplicación y los datos del usuario. Esto incluye proteger la información del usuario (como los metadatos de las fotografías), evitar que las aplicaciones modifiquen o eliminen archivos del usuario sin permiso explícito y proteger los documentos confidenciales del usuario descargados en Descargas u otras carpetas.
Las aplicaciones que utilizan almacenamiento con ámbito pueden tener los siguientes niveles de acceso (el acceso real es específico de la implementación).
- Acceso de lectura y escritura a sus propios archivos sin permisos
- Acceso de lectura a archivos multimedia de otras aplicaciones con permiso
READ_EXTERNAL_STORAGE - El acceso de escritura a los archivos multimedia de otras aplicaciones solo se permite con el consentimiento directo del usuario (excepciones otorgadas a System Gallery y aplicaciones que son elegibles para el acceso a Todos los archivos)
- No hay acceso de lectura ni escritura a los directorios de datos de aplicaciones externas de otras aplicaciones
Utilice almacenamiento con alcance con FUSE
Android 11 o superior admite el sistema de archivos en el espacio de usuario (FUSE), lo que permite que el módulo MediaProvider examine las operaciones de archivos en el espacio del usuario y controle el acceso a los archivos según la política para permitir , denegar o redactar el acceso. Las aplicaciones en el almacenamiento con alcance que usan FUSE obtienen las características de privacidad del almacenamiento con alcance y la capacidad de acceder a archivos usando una ruta de archivo directa (manteniendo las API de archivos funcionando en las aplicaciones).
Android 10 impuso reglas de almacenamiento de alcance en los accesos a archivos por parte de MediaProvider, pero no para el acceso directo a la ruta del archivo (por ejemplo, usando File API y NDK API) debido al esfuerzo requerido para interceptar las llamadas al kernel. Como resultado, las aplicaciones en el almacenamiento con alcance no podían acceder a los archivos mediante una ruta de archivo directa. Esta restricción afectó la capacidad de adaptación de los desarrolladores de aplicaciones, ya que requirió cambios sustanciales en el código para reescribir el acceso de File API a MediaProvider API.
FUSE y SDCardFS
La compatibilidad de Android 11 con FUSE no está relacionada con la obsolescencia de SDCardFS , pero proporciona una alternativa a Media Store para dispositivos que anteriormente usaban SDCardFS. Dispositivos:
- El inicio con Android 11 o superior usando el kernel 5.4 o superior no puede usar SDCardFS.
- La actualización a Android 11 o superior puede alojar FUSE encima de SDCardFS para interceptar las operaciones de archivos y cumplir con los objetivos de privacidad.
Ajuste del rendimiento de FUSE
Anteriormente, Android admitía FUSE en Android 7 o versiones anteriores, en las que el almacenamiento externo estaba montado como FUSE. Debido a problemas de rendimiento y bloqueos con la implementación de FUSE, Android 8 introdujo SDCardFS. Android 11 reintroduce la compatibilidad con FUSE mediante una implementación mejorada y mejor probada de libfuse que se puede ajustar para resolver los problemas de rendimiento en Android 7 o versiones anteriores.
El ajuste de FUSE incluye los siguientes ajustes:
- Omitir FUSE para los directorios
Android/datayAndroid/obbpara mejorar el rendimiento de las aplicaciones de juegos que dependen de estos directorios. - Optimizaciones (como ajustar las proporciones de lectura anticipada y sucia del sistema de archivos FUSE) para mantener el rendimiento de las lecturas y la reproducción multimedia fluida.
- Utilizando la caché de reescritura FUSE.
- Permisos de almacenamiento en caché para reducir los IPC al servidor del sistema.
- Optimizaciones para aplicaciones con acceso a Todos los archivos para agilizar las operaciones masivas.
Los ajustes anteriores pueden producir un rendimiento comparable entre dispositivos FUSE y no FUSE. Por ejemplo, al probar un Pixel 2 sintonizado usando FUSE y un Pixel 2 usando Media Store se encontró un rendimiento de lectura secuencial comparable (por ejemplo, reproducción de video) entre el acceso a la ruta de archivo y Media Store. Sin embargo, las escrituras secuenciales fueron ligeramente peores con FUSE, y las lecturas y escrituras aleatorias podrían ser hasta el doble de lentas.
Las mediciones de rendimiento pueden cambiar de un dispositivo a otro y entre casos de uso específicos. Debido a que las API de MediaProvider brindan el rendimiento más consistente, los desarrolladores de aplicaciones que estén preocupados por el rendimiento deben usar las API de MediaProvider para sus aplicaciones.
Mitigar el impacto en el rendimiento de FUSE
El impacto en el rendimiento de FUSE se limita a los usuarios habituales de archivos almacenados en un almacenamiento compartido externo únicamente. FUSE omite el almacenamiento privado externo (que incluye los directorios android/data y android/obb ), mientras que el almacenamiento interno (como /data/data , donde muchas aplicaciones almacenan datos para mantenerlos cifrados y seguros) no está montado en FUSE.
Las aplicaciones que utilizan poco almacenamiento externo compartido a menudo interactúan con un conjunto limitado de archivos (normalmente menos de 100 archivos). Estas aplicaciones se benefician de las optimizaciones existentes de las operaciones comunes de lectura y escritura y no deberían ver ningún impacto en el rendimiento relacionado con FUSE en Android 11.
Las aplicaciones que utilizan mucho almacenamiento externo compartido generalmente realizan operaciones masivas de archivos, como enumerar o eliminar un directorio con 1000 archivos, o crear o eliminar un directorio con un millón de archivos en el sistema de archivos. Las operaciones de archivos masivos pueden verse afectadas por FUSE en Android 11, pero si dichas aplicaciones son elegibles para el permiso
MANAGE_EXTERNAL_STORAGE, se benefician de las optimizaciones de rendimiento incluidas en la actualización de octubre de 2020.
Para evitar la sobrecarga de rendimiento de FUSE, las aplicaciones pueden almacenar datos en un almacenamiento privado externo o utilizar API masivas en la clase ContentProvider para evitar FUSE y obtener una ruta de rendimiento optimizado. Además, la actualización de octubre de 2020 del componente del sistema MediaProvider incluye optimizaciones de rendimiento para administradores de archivos y aplicaciones similares (como copia de seguridad/restauración, antivirus) que tienen el permiso MANAGE_EXTERNAL_STORAGE .
Privacidad sobre rendimiento
En los dispositivos que han sido ajustados para FUSE, los recorridos de usuario más críticos tienen el mismo rendimiento entre Android 10 y Android 11. Sin embargo, al probar puntos de referencia sobre un conjunto de operaciones de archivos, Android 11 podría funcionar peor que Android 10. Para patrones de acceso a archivos que funcionan peor en Android 11 (por ejemplo, lecturas o escrituras aleatorias), recomendamos usar las API de MediaProvider para brindar a las aplicaciones un modo de acceso que no sea FUSE, que es la mejor opción y la que tiene un rendimiento constante.
Actualizaciones de MediaProvider y FUSE
El comportamiento de los componentes del sistema MediaProvider difiere entre las versiones de Android.
En Android 10 y versiones anteriores, SDCardFS era el sistema de archivos y MediaProvider proporcionaba una interfaz para colecciones de archivos (por ejemplo, imágenes, vídeos, archivos de música, etc.). Cuando una aplicación crea un archivo usando File API, puede pedirle a MediaProvider que escanee el archivo y lo registre en la base de datos.
En Android 11 o superior, SDCardFS está obsoleto y MediaProvider se convierte en el controlador del sistema de archivos (para FUSE) para el almacenamiento externo, lo que hace que el sistema de archivos en el almacenamiento externo y la base de datos de MediaProvider sean consistentes. Como controlador de espacio de usuario para el sistema de archivos FUSE, MediaProvider puede interceptar llamadas al kernel y garantizar que las operaciones de archivos sean seguras para la privacidad.
En Android 11 y versiones posteriores, MediaProvider también es un componente del sistema modular (un módulo Mainline) que se puede actualizar fuera de las versiones de Android. Esto significa que los problemas de rendimiento, privacidad o seguridad encontrados en MediaProvider se pueden solucionar y entregar de forma inalámbrica desde Google Play Store u otros mecanismos proporcionados por socios. Todo lo que esté dentro del alcance de lo que se espera de un controlador FUSE también se puede actualizar, lo que permite que las actualizaciones corrijan errores y regresiones de rendimiento de FUSE.