Android Service之设备存储空间监控

在负责文件系统模块的过程中，经常会碰到由于系统空间被消耗完而导致的问题，因此要确保为系统功能（如数据库同步）保留一定的空间。在功能机中一般是由文件系统模块预留，那么在Android系统是怎样对设备存储空间进行管理和监控的呢？

如果你在使用Android手机时有过把memory填满或者即将填满的经历，也许你会注意到在这种情况下手机的Notifications栏会有“Storagespacerunningout”的通知。当点开该通知你会发现Setting–>Storage settings –>Device memory 下会有如下提示：Not enoughstorage space.

这个服务的实现是在android/framework/base/services/java/com/android/server/DeviceStorageMonitorService.java。DeviceStorageMonitorService类实现了一个监控设备上存储空间的服务。如果设备的剩余存储空间小于某一个阀值（默认是存储空间的10%，这个值可以设置）时将会向用户发送剩余空间不足的警告，让用户释放一些空间。

   /**
* Constructor to run service. initializes the disk space threshold value
* and posts an empty message to kickstart the process.
*/
public DeviceStorageMonitorService(Context context) {
mLastReportedFreeMemTime = 0;
mContext = context;
mContentResolver = mContext.getContentResolver();
//create StatFs object
mDataFileStats = new StatFs(DATA_PATH); //获取Data分区信息；
mSystemFileStats = new StatFs(SYSTEM_PATH); //获取System分区信息；
mCacheFileStats = new StatFs(CACHE_PATH); //获取Cache分区信息；
//initialize total storage on device
// 初始化设备总空间信息
// mTotalMemory 用于保存Data分区总空间；
mTotalMemory = ((long)mDataFileStats.getBlockCount() *
mDataFileStats.getBlockSize())/100L;
/*
创建3个Intent，分别用于通知存储空间不足（ACTION_DEVICE_STORAGE_LOW）、
存储空间回复正常（ACTION_DEVICE_STORAGE_OK）和存储空间满（ACTION_DEVICE_STORAGE_FULL）。
由于每个Intent都设置了FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY_BEFORE_BOOT标志，因此这三个Intent只
能由注册了的BroadcastReceiver接收。
*/
mStorageLowIntent = new Intent(Intent.ACTION_DEVICE_STORAGE_LOW);
mStorageLowIntent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY_BEFORE_BOOT);
mStorageOkIntent = new Intent(Intent.ACTION_DEVICE_STORAGE_OK);
mStorageOkIntent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY_BEFORE_BOOT);
mStorageFullIntent = new Intent(Intent.ACTION_DEVICE_STORAGE_FULL);
mStorageFullIntent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY_BEFORE_BOOT);
mStorageNotFullIntent = new Intent(Intent.ACTION_DEVICE_STORAGE_NOT_FULL);
mStorageNotFullIntent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY_BEFORE_BOOT);
// cache storage thresholds
/*
查询Seetings数据库中sys_storage_threshod_percentage的值，默认是10，即当DATA_PATH
目录下剩余空间少于其总空间的10%时，认为空间不足（ACTION_DEVICE_STORAGE_LOW）。
*/
mMemLowThreshold = getMemThreshold();
/*
查询Settings数据库中的sys_storage_full_threshold_bytes的值，默认是1MB，即当DATA_PATH
目录下剩余空间小于等于1M时，任务空间已满，剩余的部分是保留给系统使用的。
*/
mMemFullThreshold = getMemFullThreshold();
/*
开始检查，存储空间；
*/
checkMemory(true);
}

checkMemory()方法：

private final void checkMemory(boolean checkCache) {
//if the thread that was started to clear cache is still running do nothing till its
//finished clearing cache. Ideally this flag could be modified by clearCache
// and should be accessed via a lock but even if it does this test will fail now and
//hopefully the next time this flag will be set to the correct value.
//如果线程正在清除缓存CACHE_PATH ，那么不进行空间检查。
if(mClearingCache) {
if(localLOGV) Slog.i(TAG, “Thread already running just skip”);
//make sure the thread is not hung for too long
long diffTime = System.currentTimeMillis() – mThreadStartTime;
if(diffTime > (10*60*1000)) {
Slog.w(TAG, “Thread that clears cache file seems to run for ever”);
}
} else {
//重新计算3个分区的剩余空间大小；
restatDataDir();
if (localLOGV)  Slog.v(TAG, “freeMemory=”+mFreeMem);
//post intent to NotificationManager to display icon if necessary
////如果剩余空间低于mMemLowThreshold，先做一次缓存清理；
if (mFreeMem < mMemLowThreshold) {
if (!mLowMemFlag) {
if (checkCache) {
// See if clearing cache helps
// Note that clearing cache is asynchronous and so we do a
// memory check again once the cache has been cleared.
//首先清除缓存
mThreadStartTime = System.currentTimeMillis();
mClearSucceeded = false;
clearCache();
} else {
//如果空间仍然低于mMemLowThreshold,发送广播并在状态来设置一个
//警告通知；
Slog.i(TAG, “Running low on memory. Sending notification”);
sendNotification();
mLowMemFlag = true;
}
} else {
if (localLOGV) Slog.v(TAG, “Running low on memory ” +
“notification already sent. do nothing”);
}
} else {
if (mLowMemFlag) {
//剩余空间不小于mMemLowThreshold，且已经设置了mLowMemFlag，则
//取消空间不足广播。
Slog.i(TAG, “Memory available. Cancelling notification”);
cancelNotification();
mLowMemFlag = false;
}
}
if (mFreeMem < mMemFullThreshold) {
//如果空间已满，则发送空间已满的广播；
if (!mMemFullFlag) {
sendFullNotification();
mMemFullFlag = true;
}
} else {
if (mMemFullFlag) {
//空间不满且已经发送了空间已满的广播，则在此取消。
cancelFullNotification();
mMemFullFlag = false;
}
}
}
if(localLOGV) Slog.i(TAG, “Posting Message again”);
//keep posting messages to itself periodically
//DEFAULT_CHECK_INTERVAL为1分钟，即每1分钟会触发一次检查
postCheckMemoryMsg(true, DEFAULT_CHECK_INTERVAL);
}
//mLowMemFlag和mMemFullFlag为是否发送了广播的标识。

clearData方法:

当空间不足时，DSMS会先尝试clearCache函数，该函数内部会与PackageManager-Service（以下简称PKMS）交互，其代码如下： 
[-->DeviceStorageManagerService.java::clearCache] 
private final void clearCache() { 
if (mClearCacheObserver == null) { 
   //创建一个CachePackageDataObserver对象,当PKMS清理完空间时会回调该对象的 
   //onRemoveCompleted函数 
    mClearCacheObserver = new CachePackageDataObserver(); 
} 
mClearingCache = true;//设置mClearingCache的值为true，表示我们正在清理空间 
try { 
  //调用PKMS的freeStorageAndNotify函数以清理空间，这个函数在分析PKMS时再介绍 
 IPackageManager.Stub.asInterface( 
         ServiceManager.getService("package")). 
         freeStorageAndNotify(mMemLowThreshold, mClearCacheObserver); //该函数在PackageManagerservice.java
} ...... 
} 
CachePackageDataObserver是DSMS定义的内部类，其onRemoveCompleted函数很简单，就是重新发送消息DEVICE_MEMORY_WHAT  (postCheckMemoryMsg(false, 0);)，让DSMS再检测一次存储空间。如果剩余空间小于10%，则发送sendNotification()提示 storage space running out。

总结：
（1）首先在构造函数中，获取data，system，cache分区信息，然后注册四个intent,分别为低内存，内存ok，内存满，内存没有满四种情况。然后获取settings数据库里的data目录下剩余空间少于其总空间的百分比值，获取数据库中data目录下剩余空间的大小临界值（用于提示用户空间已满）。然后开始检查，存储空间；checkMemory(true);
（2）
在检查存储空间时，首先判断如果线程正在清除缓存CACHE_PATH ，那么不进行空间检查。否则重新计算3个分区的剩余空间大小。如果剩余空间低于百分比10%，如果需要做缓存清理，先做一次缓存清理；清理完毕后会再次进行新一轮的checkMemory，如果剩余空间低于百分比10%并不用做缓存清理并且没有发通知，则发送通知告诉用户内部空间超出最低值10%，如果此时空间百分比正常，但已发送通知，则将通知取消。同样的，如果空间已满，大于full的临界值，则发送空间已满的广播；空间不满且已经发送了空间已满的广播，则取消。最后会每1分钟会触发一次检查空间checkMemory。
如下：清理完毕后会再次进行新一轮的checkMemory:
做一下onRemoveCompleted动作，该动作发送检查空间的消息【postCheckMemoryMsg(false, 0);这里的false就是不再执行clearCache】，然后handle处理该消息DEVICE_MEMORY_WHAT，再次进入checkMemory（false），发送通知告诉用户storage space running out，空間剩10%時會出現该提示。