Android7 U盘插拔链路源码全解析（七）应用层MediaScanner与SAF

系列目录：第一篇：全景图与调用链路概览 | 第二篇：内核层—USB驱动与uevent | 第三篇：Native层—vold与NetlinkManager | 第四篇：Framework层(上)—UsbHostManager | 第五篇：Framework层(下)—MountService | 第六篇：广播分发与SystemUI响应 |第七篇：应用层—MediaScanner与SAF| 第八篇：实战调试与案例分析

一、引言

前面六篇走完了"从硬件到通知栏"的完整链路。但此时 U 盘虽然已经挂载到/mnt/media_rw/Udisk，文件系统已经可读，但用户打开一个音乐播放器或相册，仍然可能看不到 U 盘上的文件。

原因很简单：

文件系统挂载成功 ≠ 应用能访问到文件。

Android 应用需要通过MediaStore（媒体数据库）来发现媒体文件。本文聚焦应用层的两个核心机制：

1. MediaScanner：扫描 U 盘上的媒体文件，写入 MediaStore 数据库
2. SAF（存储访问框架）：通过 DocumentsProvider 暴露 U 盘文件系统给文件管理器

Android 7 与后续版本的重要区别：Android 7（Nougat）没有分区存储（Scoped Storage），应用只要持有READ_EXTERNAL_STORAGE权限，就可以直接通过文件路径访问 U 盘上的文件。但 MediaStore 仍然是系统推荐的标准方式。

二、U 盘挂载点的权限模型

/mnt/media_rw/Udisk ← root:media_rw (0770) — 普通应用无权直接访问 ├── Music/ │ ├── song1.mp3 │ └── song2.flac ├── DCIM/ │ └── photo.jpg └── Documents/ └── manual.pdf /mnt/runtime/default/Udisk ← FUSE 挂载（sdcard 守护进程） /mnt/runtime/read/Udisk ← 所有应用可读 /mnt/runtime/write/Udisk ← 有 WRITE_EXTERNAL_STORAGE 权限的应用可写

Android 7 使用FUSE（Filesystem in Userspace）进行权限管理。sdcard守护进程（/system/bin/sdcard）将/mnt/media_rw/Udisk重新挂载为/storage/Udisk，在此过程中实施权限控制。

三、MediaScanner 全流程拆解

3.1 架构概览

ACTION_MEDIA_MOUNTED 广播 │ ▼ MediaScannerReceiver.onReceive() │ ▼ MediaScannerService (Service) │ ▼ MediaScanner.scanDirectory() ← 递归遍历所有文件 │ ▼ MediaProvider.insert() ← 写入 MediaStore 数据库

3.2 MediaScannerReceiver —— 接收广播

源码路径：packages/providers/MediaProvider/src/com/android/providers/media/MediaScannerReceiver.java

publicclassMediaScannerReceiverextendsBroadcastReceiver{@OverridepublicvoidonReceive(Contextcontext,Intentintent){finalStringaction=intent.getAction();finalUriuri=intent.getData();if(Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED.equals(action)){// ★ 开机时扫描内部和外部存储scan(context,MediaProvider.INTERNAL_VOLUME);scan(context,MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME);}elseif(uri.getScheme().equals("file")){Stringpath=uri.getPath();if(Intent.ACTION_MEDIA_MOUNTED.equals(action)){// ★ U盘挂载完成 → 启动扫描scan(context,MediaProvider.EXTERNAL_VOLUME);}elseif(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE.equals(action)){// 应用请求扫描单个文件scanFile(context,path);}}}privatevoidscan(Contextcontext,Stringvolume){Bundleargs=newBundle();args.putString("volume",volume);context.startService(newIntent(context,MediaScannerService.class).putExtras(args));}}

3.3 MediaScannerService

publicclassMediaScannerServiceextendsServiceimplementsRunnable{privatevolatileMediaScannermScanner;@OverridepublicintonStartCommand(Intentintent,intflags,intstartId){// ★ 用独立线程执行扫描（避免阻塞主线程）newThread(null,this,"MediaScannerService").start();returnService.START_REDELIVER_INTENT;}@Overridepublicvoidrun(){Looper.prepare();try{Stringvolume=mArgs.getString("volume");// ★ 创建 MediaScanner 实例mScanner=newMediaScanner(this,volume);// ★ 核心：递归扫描目录mScanner.scanDirectory(newFile(path));}catch(Exceptione){Log.e(TAG,"exception in MediaScanner.scan()",e);}stopSelf(mStartId);Looper.loop();}}

3.4 MediaScanner.scanDirectory() —— 递归扫描核心

publicvoidscanDirectory(Filedir){// 1. ★ 检查 .nomedia 文件if(hasNoMediaFile(dir)){mNoMediaPaths.put(dir.getAbsolutePath(),"");return;// 跳过整个目录}// 2. 列出所有文件和子目录File[]files=dir.listFiles();if(files==null)return;// 3. ★ 逐个处理for(Filefile:files){if(file.isDirectory()){scanDirectory(file);// 递归}else{processFile(file);// 处理单个文件}}// 4. ★ 批量提交到 MediaProvidermClient.flush();}

3.5 processFile() —— 单文件处理

privatevoidprocessFile(Filefile){Stringpath=file.getAbsolutePath();// 1. ★ 根据扩展名判断 MIME 类型StringmimeType=MediaFile.getMimeTypeForFile(path);if(mimeType==null)return;// 非媒体文件，跳过// 2. ★ 读取元数据if(mimeType.startsWith("audio/")){// 读取 ID3 标签MediaMetadataRetrieverretriever=newMediaMetadataRetriever();retriever.setDataSource(path);title=retriever.extractMetadata(METADATA_KEY_TITLE);artist=retriever.extractMetadata(METADATA_KEY_ARTIST);duration=Long.parseLong(retriever.extractMetadata(METADATA_KEY_DURATION));retriever.release();}elseif(mimeType.startsWith("image/")){// 读取图片尺寸BitmapFactory.Optionsopts=newBitmapFactory.Options();opts.inJustDecodeBounds=true;BitmapFactory.decodeFile(path,opts);width=opts.outWidth;height=opts.outHeight;}// 3. ★ 写入 MediaStoremClient.doScanFile(path,mimeType,file.lastModified(),file.length(),title,artist,album,duration,width,height);}

3.6 .nomedia 机制

.nomedia是一个零字节文件，放在目录中即可让 MediaScanner 跳过该目录：

/mnt/media_rw/Udisk/ ├── Music/ │ └── song1.mp3 ← 会被扫描 ├── Documents/ │ ├── .nomedia ← ★ 存在此文件 │ └── confidential.pdf ← 跳过，不扫描 └── Photos/ └── vacation.jpg ← 会被扫描

3.7 MediaStore 表结构

四、拔出时的清理

// U 盘拔出后，删除该卷在 MediaStore 中的所有记录privatevoiddeleteFromMediaStore(Stringpath){mResolver.delete(mFilesUri,MediaStore.MediaColumns.DATA+" LIKE ? || '%'",newString[]{path});}

五、SAF（存储访问框架）

5.1 SAF 架构

SAF 提供统一的文件访问接口，核心是DocumentsProvider：

┌──────────────────────────────────────────────┐ │ App（文件管理器） │ │ ACTION_OPEN_DOCUMENT_TREE │ │ DocumentsContract API │ ├──────────────────────────────────────────────┤ │ DocumentsUI（系统文件选择器） │ ├──────────────────────────────────────────────┤ │ ExternalStorageProvider │ │ (U盘/SD卡 的 DocumentsProvider) │ ├──────────────────────────────────────────────┤ │ 实际文件系统 │ │ /mnt/media_rw/Udisk │ └──────────────────────────────────────────────┘

5.2 ExternalStorageProvider 核心代码

publicclassExternalStorageProviderextendsDocumentsProvider{@OverridepublicCursorqueryRoots(String[]projection){MatrixCursorresult=newMatrixCursor(projection);StorageManagersm=getContext().getSystemService(StorageManager.class);for(VolumeInfovol:sm.getVolumes()){if(vol.isVisible()&&vol.isMountedReadable()){MatrixCursor.RowBuilderrow=result.newRow();row.add(Root.COLUMN_ROOT_ID,vol.getFsUuid());row.add(Root.COLUMN_TITLE,vol.getDescription());row.add(Root.COLUMN_DOCUMENT_ID,getDocIdForFile(vol.getPath()));row.add(Root.COLUMN_FLAGS,Root.FLAG_SUPPORTS_CREATE|Root.FLAG_LOCAL_ONLY);}}returnresult;}@OverridepublicParcelFileDescriptoropenDocument(StringdocId,Stringmode,CancellationSignalsignal){Filefile=getFileForDocId(docId);intaccessMode=ParcelFileDescriptor.parseMode(mode);returnParcelFileDescriptor.open(file,accessMode);}}

六、两条路径的对比

七、关键源码文件索引

packages/providers/MediaProvider/ ├── MediaScannerReceiver.java ★ 广播接收，触发扫描 ├── MediaScannerService.java ★ 扫描服务 ├── MediaProvider.java ★ ContentProvider └── DatabaseHelper.java ★ 数据库 frameworks/base/media/java/android/media/ ├── MediaScanner.java ★ 核心扫描逻辑 └── MediaFile.java ★ MIME 判断 packages/providers/ExternalStorageProvider/ └── ExternalStorageProvider.java ★ SAF Provider packages/apps/DocumentsUI/ └── RootsCache.java ★ 根目录缓存 frameworks/base/core/java/android/provider/ ├── MediaStore.java ★ Content URI 常量 └── DocumentsContract.java ★ SAF Contract

八、小结

本文拆解了 Android 7 应用层 U 盘文件访问的完整流程：

1. MediaScanner 扫描：收到MEDIA_MOUNTED广播后，递归扫描 U 盘目录，提取媒体元数据，批量写入 MediaStore 数据库
2. .nomedia 机制：在目录中放置.nomedia文件可阻止 MediaScanner 扫描该目录
3. SAF 访问：通过ExternalStorageProvider和DocumentsUI提供标准的文件选择器访问
4. Android 7 特点：没有分区存储，应用持有权限后可直接通过文件路径访问 U 盘

MediaScanner 的扫描是异步的，大容量 U 盘可能需要数秒到数十秒才能完成扫描。在此之前，应用通过 MediaStore 查询不到 U 盘上的文件。下一篇是本系列的收官之作，我们将通过实战案例分析如何定位和解决 U 盘相关问题。