Xamarin.Forms Android 复制图片到公共目录时添加EXIF元数据

在基于Xamarin.Forms开发跨平台应用时，需要实现三项核心功能：

• 拍摄照片并保存到本地存储
• 为拍摄的图片添加各类元数据
• 将携带完整元数据的图片副本存储到全局可访问的公共目录，方便用户将图片添加到邮件或通过其他方式分享

其中第一项功能可通过Xamarin.Forms原生能力在Android、iOS、UWP三端轻松实现；第二项功能可通过DependencyService在各平台分别实现，Android平台原本通过如下代码访问图片的EXIF属性值：

ExifInterface newExif = new ExifInterface(filePath);

设置完所需的全部EXIF属性值后，将修改保存回原图片即可。第三项功能同样通过DependencyService实现，将图片副本写入系统公共目录（例如Pictures相册目录）。

目前遇到的问题是：无法确定如何访问写入公共目录后的目标图片，为其添加EXIF数据。

当前已实现的公共目录文件保存代码如下：

public void SaveFileToPublicDirectory(string internalPath, string name)
{
    string path = "";
    try 
    {                
        // 从本地文件路径解码位图
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.DecodeFile(internalPath);
        System.IO.Stream fos;

        // 适配Android Q及以上版本
        if (Build.VERSION.SdkInt >= BuildVersionCodes.Q)
        {
            ContentValues contentValues = new ContentValues();
            contentValues.Put(MediaStore.IMediaColumns.DisplayName, name);
            contentValues.Put(MediaStore.IMediaColumns.MimeType, "image/jpg");
            contentValues.Put(MediaStore.IMediaColumns.RelativePath,
                Android.OS.Environment.DirectoryPictures);

            var imageUri = Android.App.Application.Context.ContentResolver.
                Insert(MediaStore.Images.Media.ExternalContentUri, contentValues);
            fos = Android.App.Application.Context.ContentResolver.OpenOutputStream(imageUri);
            bitmap.Compress(Bitmap.CompressFormat.Jpeg, 100, fos);

            path = imageUri.ToString();
            Log.Debug("i-Trax Droid", "Path for saving file in Pictures = " + path);
            // 得到的路径格式类似：content:/media/external/images/media/594
        }
        else
        {
            String imagesDir = Android.OS.Environment.GetExternalStoragePublicDirectory(
                Android.OS.Environment.DirectoryPictures).ToString();
            path = System.IO.Path.Combine(imagesDir, name);
            fos = new FileStream(path, FileMode.Create);
            bitmap.Compress(Bitmap.CompressFormat.Jpeg, 100, fos);
            Util.PathFilenameForPicturesDir_Android = path;
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        string msg = string.Format("** Exception in SaveFileToPublicDirectory: {0} ", ex.ToString());
        System.Diagnostics.Debug.WriteLine(msg);
        Util.WriteExceptionToSQL(msg);
    }

    return;
}

在Android Q及以上版本中，上述代码执行后得到的图片路径为类似content:/media/external/images/media/594的Content Uri格式，需要获取刚写入文件的ExifInterface实例，读取、修改EXIF数据后保存回文件。

AndroidX的ExifInterface从1.3.0版本开始已经支持直接通过FileDescriptor从Content Uri初始化，不需要转换真实文件路径，适配分区存储规则，具体实现如下：

核心实现逻辑 #

1. 首先确认Xamarin.Android项目已引用Xamarin.AndroidX.ExifInterface包，版本不低于1.3.0，低版本不支持FileDescriptor初始化方式。
2. 插入MediaStore拿到imageUri后，不要只存Uri的字符串形式，保留Uri对象，通过ContentResolver打开可读写模式的FileDescriptor，直接传入ExifInterface构造函数。
3. 完成EXIF属性修改后调用SaveAttributes()即可自动将修改写回Uri对应的文件，无需额外做路径转换。

Android Q+版本EXIF写入代码示例：

// 传入Insert操作返回的imageUri对象，不要用ToString()转换后的字符串
using (var parcelFileDescriptor = Android.App.Application.Context.ContentResolver.OpenFileDescriptor(imageUri, "rw"))
{
    if (parcelFileDescriptor != null)
    {
        // 直接通过文件描述符初始化ExifInterface
        ExifInterface exif = new ExifInterface(parcelFileDescriptor.FileDescriptor);
        // 按需设置EXIF属性，以下为常用示例
        exif.SetAttribute(ExifInterface.TagDatetime, DateTime.Now.ToString("yyyy:MM:dd HH:mm:ss"));
        exif.SetAttribute(ExifInterface.TagMake, "Device Brand");
        exif.SetAttribute(ExifInterface.TagModel, "Device Model");
        // 保存修改，直接回写到公共目录对应的文件
        exif.SaveAttributes();
    }
}

注意：打开FileDescriptor时必须指定模式为"rw"（读写模式），传只读模式会导致SaveAttributes抛出权限异常。

低版本兼容 #

Android Q以下版本的逻辑不需要调整，原有代码已经能拿到公共目录文件的绝对路径，直接用new ExifInterface(filePath)的方式初始化、修改、保存EXIF即可。

优化建议 #

当前实现先将原图解码为Bitmap再重新压缩为JPG写入公共目录，会丢失原文件所有EXIF信息，同时二次压缩会造成画质损失，更合理的处理方式是：

• 跳过Bitmap解码、压缩步骤，直接将内部存储的原文件流复制到公共目录对应的输出流，保留原始文件数据
• 流操作统一加using块或手动调用Close()、Dispose()释放句柄，避免文件占用导致EXIF写入失败
• 文件复制完成后再通过上述ExifInterface方法补充、修改需要的元数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Will Autio