Android如何实现类似App Group的共享数据存储功能（适配SDK30及以上）

背景 #

• iOS系统有应用组功能，UWP/Windows系统有发布者共享缓存功能，但Android没有对应的原生能力。
• 在Android存储权限收紧前，可以通过指定公共可访问文件夹实现共享，缺点是文件夹和应用无绑定关系，应用组最后一个应用卸载时不会自动删除，整体问题可控。
• 从Android SDK 30开始，上述公共文件夹方案完全失效。
• 这类共享存储的典型需求场景是支持离线运行的企业级应用套件：本地缓存数据下载成本极高，用户可能安装套件内的单个、多个甚至全部应用，所有应用需要共用同一份缓存，避免重复下载浪费资源。
• 核心问题为：目标SDK版本为30及以上时，如何实现这类多应用共享存储需求？

现有方案梳理 #

方案1：存储访问框架（SAF） #

• 通过ACTION_OPEN_DOCUMENT_TREE引导用户选择一个文件夹作为共享目录，可以实现公共文件夹权限授予，但缺点是每个应用都需要单独触发权限申请流程，且需要用户手动选择同一个文件夹，用户体验较差。
• 即便拿到了文件夹权限，传统基于简单文件/文件夹路径的跨平台方案也无法适配该模式，需要对Android端的实现做单独抽离改造。
• 实测在Xamarin C#中通过System.IO操作该方案，无法让两个应用正常访问同一个文件路径。

方案2：FileProvider #

• 理论上可以尝试将某一个已安装应用作为主存储节点，套件内其他应用通过该应用暴露的FileProvider地址进行读写，但目前暂不确定能否通过FileProvider开放整个文件夹的访问权限，也不确定是否支持其他应用在该文件夹内新建文件。
• 实测该方案无法实现，且多应用之间判断哪个作为主存储节点的逻辑复杂度极高。

方案3：MANAGE_EXTERNAL_STORAGE权限 #

• 该权限属于受限高权限，是兜底方案，实现成本最低，但暂不确定能否通过Google Play的豁免审核，因为该使用场景不在官方文档给出的许可示例范围内。
• 最初用该方案开发的应用已经被Google Play驳回，目前申诉流程还在处理中。

现有方案的适配痛点 #

前两个方案都需要通过Android专属的SAF API访问文件，如果仅开发Android原生代码还可以实现，但如果使用Xamarin等跨平台框架，适配成本非常高。目前调研到的所有跨平台数据库层都依赖逻辑化的文件夹/文件访问能力，该能力仅在Android应用的私有沙箱中生效，无法适配共享文件夹场景，因此传统的文件/文件夹系统路径访问对跨平台逻辑来说是更优选择。

待解决的疑问 #

有没有更好的实现方式，可以支持多个应用通过普通文件/文件夹路径获得共享目录的完整读写权限？

2021年11月5日编辑：新增方案3。
2021年12月2日编辑：调整结构并补充部分内容。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DennisWelu