本文旨在解决kivy应用在android 10及更高版本上遇到的文件读写权限问题，特别是在尝试访问外部存储时出现的“permission denied”错误。我们将探讨android存储系统变化对kivy应用的影响，并提供通过`buildozer.spec`配置权限以及利用推荐库或kivy内置路径管理安全地进行文件i/o操作的详细教程和示例代码，确保应用在现代android设备上稳定运行。
Android 10+ 存储系统变更概述
自Android 10（API级别 29）起，Android引入了“分区存储”（Scoped Storage）机制，旨在增强用户隐私和文件管理安全性。这一重大改变限制了应用对设备外部存储的广泛访问权限。传统上，应用可以请求WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限来读写设备上的任何公共目录，但现在，应用默认只能访问其专属的沙盒目录（如Android/data/your.package.name/files）或通过特定的系统API（如Storage access Framework）访问用户选择的文件。直接尝试写入sdcard/file.txt等通用路径通常会导致[errno 13] Permission denied错误，即使在AndroidManifest.xml中声明了传统权限也可能无效。
Kivy 应用的文件读写挑战
对于Kivy应用开发者而言，这意味着即使在buildozer.spec中添加了WRITE_EXTERNAL_STORAGE和READ_EXTERNAL_STORAGE权限，也可能无法像在旧版Android上那样自由地读写文件。问题通常表现为：
- 权限被拒绝： 应用尝试写入非专属目录时，系统抛出Permission denied错误。
- AndroidManifest.xml修改困难： Kivy通过Buildozer打包时，直接修改生成的AndroidManifest.xml文件既不方便也不推荐，因为Buildozer会根据buildozer.spec重新生成。
解决方案：Buildozer 配置与 Kivy 路径管理
解决Kivy应用在Android 10+上文件读写问题的核心在于两点：正确配置Buildozer以声明必要的权限，以及在Kivy应用代码中使用适合Android存储策略的路径。
1. Buildozer buildozer.spec 文件配置
首先，确保在buildozer.spec文件中声明了读写外部存储的权限。尽管这些权限在Android 10+上有了新的行为限制，但对于一些特定的文件操作或为了兼容旧版Android，声明它们仍然是必要的。
在buildozer.spec文件的[app]部分，找到或添加android.permissions字段：
[app] # ... 其他配置 ... android.permissions = WRITE_EXTERNAL_STORAGE, READ_EXTERNAL_STORAGE, internet ; 这通常用于下载文件
重要提示： 即使声明了这些权限，应用也只能在有限的范围内使用它们。对于Android 10+，这些权限主要允许应用访问其专属的外部存储目录。若要访问公共媒体文件，可能需要更复杂的API或用户交互。
2. Kivy 应用代码中的路径管理
Kivy提供了一些内置属性来获取应用在Android设备上的特定存储路径，这些路径通常是安全且推荐使用的：
- app.user_data_dir： 这是应用内部存储的私有目录，用于存储应用数据。即使在Android 10+上，应用也可以自由地在此目录中读写文件，且其他应用无法直接访问。当应用被卸载时，此目录中的数据也会被删除。
- app.external_storage_path： 这个路径指向应用的专属外部存储目录（通常是/sdcard/Android/data/your.package.name/files）。应用可以在此目录中读写文件，而无需额外的用户授权。当应用被卸载时，此目录中的数据也会被删除。
对于需要下载文件或存储用户生成内容的情况，通常建议优先使用app.external_storage_path，因为它位于外部存储，通常空间更大。如果文件是应用内部配置或用户偏好，则app.user_data_dir更合适。
示例代码：安全地下载和保存文件
假设我们要下载一个文件并将其保存到应用的专属外部存储目录。
import os import requests from kivy.app import App from kivy.uix.button import Button from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout from kivy.logger import Logger from kivy.utils import platform class FileDownloaderApp(App): def build(self): layout = BoxLayout(orientation='vertical') download_button = Button(text="下载文件") download_button.bind(on_release=self.download_file) layout.add_widget(download_button) return layout def get_download_path(self): """ 获取Kivy应用在Android上的安全下载路径。 优先使用外部存储的应用专属目录。 """ if platform == 'android': # 在Android上，使用应用的外部存储专属目录 # 例如: /sdcard/Android/data/your.package.name/files path = self.user_data_dir # 实际上，external_storage_path 更适合大文件 # Kivy 2.0+ 提供了 app.external_storage_path # 如果是旧版本Kivy或需要更通用的方法，可以手动构建 # 对于Android 10+，app.user_data_dir 是最安全的内部存储 # 如果需要外部存储，且已声明权限，可以使用 app.external_storage_path # 但请注意，其行为与传统外部存储不同 if hasattr(self, 'external_storage_path') and self.external_storage_path: path = self.external_storage_path else: # Fallback for older Kivy or if external_storage_path is not readily available # This might still be user_data_dir on some setups or internal to the app Logger.warning("FileDownloader: external_storage_path not available, using user_data_dir.") else: # 在非Android平台上（如桌面），使用用户数据目录 path = self.user_data_dir # 确保目录存在 if not os.path.exists(path): os.makedirs(path) Logger.info(f"File will be saved to: {path}") return path def download_file(self, instance): url = "https://www.example.com/sample.txt" # 替换为实际的文件URL file_name = "downloaded_sample.txt" save_dir = self.get_download_path() save_path = os.path.join(save_dir, file_name) try: Logger.info(f"Downloading {url} to {save_path}") response = requests.get(url, stream=True) response.raise_for_status() # 检查HTTP请求是否成功 with open(save_path, 'wb') as f: for chunk in response.iter_content(chunk_size=8192): f.write(chunk) Logger.info(f"文件下载成功并保存到: {save_path}") # 在这里可以添加UI更新，例如显示下载完成 except requests.exceptions.RequestException as e: Logger.error(f"下载文件失败: {e}") # 处理网络错误 except IOError as e: Logger.error(f"保存文件失败: {e}") # 处理文件写入错误 if __name__ == '__main__': FileDownloaderApp().run()
关于KivyLoadSave库的说明： 原问题中提到的KivyLoadSave库（如https://github.com/antorix/KivyLoadSave）提供了一种更高级的抽象，它可能封装了上述平台差异和路径选择逻辑，使得开发者无需关心底层细节。如果您的项目需要更复杂的存储管理，或者希望一个开箱即用的解决方案，可以考虑集成此类库。在使用时，请务必遵循其文档和授权协议。这类库的核心思想也是利用Kivy提供的安全路径，并可能处理一些边缘情况。
注意事项与最佳实践
- 始终使用Kivy提供的路径： 避免硬编码 /sdcard/ 或其他系统路径。优先使用 app.user_data_dir 或 app.external_storage_path。
- 理解权限范围： WRITE_EXTERNAL_STORAGE 和 READ_EXTERNAL_STORAGE 在Android 10+上已不再提供对整个外部存储的广泛访问。它们主要用于兼容旧版应用或访问应用的专属外部目录。
- 用户体验： 如果应用确实需要访问用户选择的公共文件（例如，让用户选择图片上传），则需要使用Android的Storage Access Framework (SAF) API，这通常涉及通过Plyer或自定义Android java代码与Kivy进行桥接。
- 测试： 务必在不同版本的Android设备上（尤其是Android 10、11、12及更高版本）测试您的Kivy应用的文件I/O功能，以确保兼容性。
- 错误处理： 在文件操作中加入健壮的错误处理机制（try-except块），以应对网络问题、权限问题或存储空间不足等情况。
总结
在Android 10及更高版本上开发Kivy应用时，文件读写权限是一个需要特别关注的问题。通过在buildozer.spec中正确声明权限，并在Kivy代码中利用app.user_data_dir或app.external_storage_path等Kivy提供的安全路径，开发者可以有效地解决“Permission denied”错误，确保应用能够稳定、安全地进行文件I/O操作。对于更复杂的存储需求，可以考虑使用专门的Kivy存储管理库，或通过Plyer等工具桥接Android原生API。理解Android存储机制的演变是开发兼容现代Android设备的Kivy应用的关键。