在UWP应用中，我如何访问位于我的应用文件夹之外的文件（比如SQLite数据库）？

Question

在UWP应用中，我如何访问位于我的应用文件夹之外的文件（比如SQLite数据库）？

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我知道UWP应用程序可以在其自己的AppData目录中使用SQLite数据库，但我想访问用户从另一个位置选择的SQLite数据库（例如他们的下载目录）。我可以将数据库复制到我的应用程序目录中并在那里打开它，但如果它很大，则复制需要很长时间，或者如果用户修改了数据库，则我必须将其复制回来等等，我不想管理这种复杂性。

我知道UWP应用程序可以访问其私有目录之外的文件，如果用户使用FileOpenPicker选择文件或应用程序具有broadFileSystemAccess功能，但这仅适用于StorageFile对象，而不适用于像SQLite这样只需要文件名作为参数的现有库。我也知道我可以构建一个“完全信任”的打包Win32桌面应用程序，但我想构建一个在其他平台上运行的UWP应用程序。

在UWP中是否有任何新的方法可以帮助？

- Peter Torr - MSFT

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Peter Torr - MSFT · Accepted Answer

UWP中有几个新功能可以解决打开SQLite数据库的特定问题。这里使用的一般技术可以解决一些其他UWP文件访问问题，但不是所有问题--请参见结尾的提示。

使此功能成为可能的第一个功能是在Windows 10版本1803中引入的...FromApp API。这些是旧Win32 API的变体，如CreateFileW和DeleteFileW，可以从AppContainer（UWP应用程序运行的安全上下文）中工作，并允许访问应用程序私有目录之外的文件。如果您从头开始编写新代码，请调用这些API而不是旧API，以确保您的代码将在UWP上下文中“正常工作”。虽然MSDN对它们的文档尚不完善，但您可以在Windows SDK中的fileapifromapp.h标题中找到它们。修改SQLite代码库以使用这些更新的API将使其“正常工作”（有关要更改的API，请参见下文）。

但是，如果您不想重新编译SQLite，或者正在使用源代码不可用的不同库怎么办？

这就是第二个使这成为可能的功能-在Windows 10版本1809中引入的API重定向。此功能允许UWP应用程序“重定向”其自己的DLL的API导入，并调用其他API。因此，如果您的项目中有一个DLL尝试调用CreateFileW，并且您希望它调用CreateFileFromAppW，那么现在就可以了。不需要修改源代码或已编译的DLL。

API重定向依赖于软件包中导出名为__RedirectionInformation__的特殊表的DLL。该表列出要替换的一组API以及要调用的函数。要调用的函数本身在DLL内部实现。

它是如何工作的？

首先是重定向文件。创建一个C++ UWP DLL，并将以下代码添加到主CPP文件中。我们假设此项目会产生一个名为AppRedirections.dll的输出：

#include "pch.h"

#ifndef WIN32_LEAN_AND_MEAN
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#endif

#include <windows.h>
#include <fileapifromapp.h>

// Same signature are CreateFile2, forward it on to ...FromApp
HANDLE WINAPI CreateFile2Forwarder(LPCWSTR lpFileName, DWORD dwDesiredAccess,
  DWORD dwShareMode, DWORD dwCreationDisposition, LPCREATEFILE2_EXTENDED_PARAMETERS pCreateExParams)
{
  return CreateFile2FromAppW(lpFileName, dwDesiredAccess, dwShareMode, dwCreationDisposition, pCreateExParams);
}

// Same signature are DeleteFileW, forward it on to ...FromApp
BOOL WINAPI DeleteFileWForwarder(LPCWSTR lpFileName)
{
  return DeleteFileFromAppW(lpFileName);
}

// Same signature are GetFileAttributesExW, forward it on to ...FromApp
BOOL WINAPI GetFileAttributesExWForwarder(LPCWSTR lpFileName, GET_FILEEX_INFO_LEVELS fInfoLevelId,
  LPVOID lpFileInformation)
{
  return GetFileAttributesExFromAppW(lpFileName, fInfoLevelId, lpFileInformation);
}

// List of {exporting DLL}, {exported function name}, {replacement function pointer}
const REDIRECTION_FUNCTION_DESCRIPTOR RedirectedFunctions[] =
{
    { "api-ms-win-core-file-l1-2-1.dll", "CreateFile2", &CreateFile2Forwarder },
    { "api-ms-win-core-file-l1-2-1.dll", "DeleteFileW", &DeleteFileWForwarder },
    { "api-ms-win-core-file-l1-2-1.dll", "GetFileAttributesExW", &GetFileAttributesExWForwarder },
};

// The exported table, with version and size information.
extern "C" __declspec(dllexport) const REDIRECTION_DESCRIPTOR __RedirectionInformation__ =
{
    1, // version number of the structure
    ARRAYSIZE(RedirectedFunctions),
    RedirectedFunctions
};

这个文件重新定向了三个API： CreateFile2，DeleteFileW和GetFileAttributesExW，从API Set api-ms-win-core-file-l1-2-1.dll 到它们的实现，这三个API至少是使SQLite基本操作得以运行所需的。请注意，实现重定向的API无需导出，因为没有人直接链接到它们（尽管您可以导出它们）。

接下来，请确保将AppRedirections.dll包含在使用SQLite的UWP应用程序项目中。通常，您可以从主项目中“添加引用...”到重定向项目。

现在，请将以下条目添加/更新到您的Package.appxmanifest文件中（如果您不使用Visual Studio，则为AppXManifest.xml）。您需要右键单击并“打开方式...”XML编辑器，因为设计器不支持添加此功能。

<Package
  [other stuff]
  xmlns:uap7="http://schemas.microsoft.com/appx/manifest/uap/windows10/7" 
  IgnorableNamespaces="[other stuff] uap7">

  [more stuff...]

  [place after 'VisualElements']
  <uap7:Properties>
    <uap7:ImportRedirectionTable>AppRedirections.dll</uap7:ImportRedirectionTable>
  </uap7:Properties>
</Application>

这告诉Windows，当加载您的应用程序时，它应首先加载AppRedirections.dll文件，处理重定向表，然后修复其余包中所有未来导入所看到的所有导入。 请注意，如果您的文件名拼写错误，Windows找不到该文件，或者无法正确导出重定向表，则您的应用程序将无法激活（启动）。

假设您的包中有SQLite3.dll（并且与我测试使用的版本相同），则现在您将能够使用以下代码打开SQLite数据库-请注意需要使用FutureAccessList以“证明”您有权访问该文件：

#include <sqlite3.h>
#include <ppltasks.h>

// ...

sqlite3* db;

void OpenDatabase()
{
  using namespace Windows::Storage;
  using namespace Windows::Storage::Pickers;
  using namespace Windows::Storage::AccessCache;

  auto picker = ref new FileOpenPicker();
  picker->FileTypeFilter->Append(L".db");
  picker->SuggestedStartLocation = PickerLocationId::Desktop;
  concurrency::create_task(picker->PickSingleFileAsync()).then([](StorageFile^ pickedFile)
  {
    // StorageFile *must* be added to the future access list to ensure the Win32 APIs can grant access.
    StorageApplicationPermissions::FutureAccessList->Add(pickedFile);

    // now SQLite "just works"... carry on from here
    int err = sqlite3_open16(pickedFile->Path->Data(), &db);
  });
}

现在，您的UWP应用程序应该可以使用外部SQLite数据库文件。类似的技术也可以用于其他库，但需要注意以下限制（截至2019年12月）：

重定向仅适用于应用程序包图中的DLL（即应用程序及其使用的任何框架包）。
重定向不适用于通过 GetProcAddress 访问的函数；它们仅适用于直接列在导入表中的函数。

第一个限制意味着系统提供的DLL中的函数将不会被重定向，因此您必须在应用程序中包含一个版本的 sqlite3.dll 而不是依赖于系统提供的版本（这是默认行为）。这也意味着虽然您可以从 VCLibs 框架包中重定向API，但您无法从 ucrtbase.dll 中重定向API... 这意味着如果应用程序使用 fopen 或 std::fstream 等，则当前技术无法正常工作。您可以静态链接CRT到您的应用程序中以解决此问题，但这可能无法通过商店认证（如果您关心Microsoft Store）。

第二个限制主要影响.NET代码，因为CLR依赖于 LoadLibrary / GetProcAddress 来解析P/Invoke调用（尽管一些版本自适应的C/C++库也使用 GetProcAddress）。请注意，.NET Native编译器生成适当的DLL导入表，但正常的调试构建（F5）将无法工作。