Camera使用指南（一）

這篇文章本來上個月就要寫的，后來一直沒寫，正好在新年寫下，對之前的工作進(jìn)行總結(jié)。

之前工作中需要自定義相機(jī)，網(wǎng)上看了很多介紹Camera組件的文章，寫的都不夠全，Camera調(diào)用這一塊總是出很多問題，后來跟著博客看了zxing的源碼，這是Google開源的二維碼生成和識別的開源庫，里面有Camera組件的調(diào)用，把zxing里相機(jī)調(diào)用的部分抽取出來，修改了一下，有了現(xiàn)在的這個版本，可以拍照，然后保存圖片到相冊。

  1. 與Camera組件相關(guān)的幾個類
  2. 如何調(diào)用相機(jī)，應(yīng)該注意什么
  3. 跟著zxing的架構(gòu)，修改CameraDemo的結(jié)構(gòu)（下一篇再介紹，這篇沒有貼什么代碼，如果想直接看代碼，可以跳過吶～）

1. 與Camera組件相關(guān)的幾個類

在自定義相機(jī)，或?qū)崿F(xiàn)掃碼功能的時候，都需要調(diào)用Camera組件，由Camera可以獲取攝像頭捕獲的幀數(shù)據(jù)，方便我們對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。這里主要介紹的自定義相機(jī)的過程，中間也會介紹一點掃碼相關(guān)的功能，如果需要詳細(xì)了解掃碼相關(guān)的功能，可以看zxing中掃碼相關(guān)的代碼。下面是與Camera相關(guān)的幾個類：
Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback

Surface

關(guān)于Surface，sdk的介紹是這樣的 "Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor."，翻譯成中文是，“由屏幕內(nèi)容合成器管理的原生緩沖區(qū)的句柄”，這句話包含一下兩個方面的內(nèi)容：
1.通過Surface（因為Surface是句柄）就可以獲得原生緩沖器以及其中的內(nèi)容。就像在C語言中，可以通過一個文件的句柄，就可以獲得文件的內(nèi)容一樣；
2.原生緩沖器（rawbuffer）是用于保存當(dāng)前窗口的像素數(shù)據(jù)的。
（以上介紹引用自Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback之間的關(guān)系，順便說一下，這篇博客寫的很好，我這里介紹的Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback不如這篇詳細(xì)，如果覺得還是沒看懂，可以看一下）。

目前為止，知道可以從Surface獲取屏幕像素數(shù)據(jù)就可以了，在自定義相機(jī)的過程中，我們不需要顯示調(diào)用Surface獲取像素數(shù)據(jù)，因為SurfaceView和SurfaceHolder已經(jīng)幫我們封裝好了Surface。

SurfaceView

使用Camera時，SurfaceView是很關(guān)鍵的一個類，它用來顯示Camera組件捕獲到的像素數(shù)據(jù)，如何顯示呢，其實是通過Surface對象，SurfaceView中持有Surface對象，在Camera預(yù)覽的時候，Camera為Surface提供像素數(shù)據(jù)，然后由SurfaceView顯示在視圖窗口，類似的顯示像素數(shù)據(jù)的view還有SurfaceTexture。
總結(jié)：SurfaceView是View的子類，其實就是就是Surface的View，我們可以理解為Surface持有像素數(shù)據(jù)，通過SurfaceView顯示到視圖窗口。

SurfaceHolder

SurfaceHolder是一個接口，相當(dāng)于一個管理器，提供控制和訪問SurfaceView背后的Surface的方法，它內(nèi)部有一個Callback類——SurfaceHolder.Callback，提供3個回調(diào)方法，幫助我們感知Surface創(chuàng)建，改變和銷毀，Camera的所有操作，預(yù)覽，對焦，拍照等操作，都必須在Surface的創(chuàng)建之后，銷毀之前進(jìn)行。 SurfaceView中有一個getHolder()方法，可以很方便的獲取SurfaceView中的Surface對應(yīng)的holder，SurfaceHolder又有一個getSurface()方法，用戶獲取Surface。

除了SurfaceHolder.Callback以外，SurfaceHolder還有幾個重要的方法：

  1. public void addCallback(Callback callback),為SurfaceHolder添加一個SurfaceHolder.Callback回調(diào)接口。
  2. public void removeCallback(Callback callback)，移除之前添加的回調(diào)接口，這個方法一般在相機(jī)界面onPause的時候調(diào)用。
  3. public boolean isCreating()，該方法用來判斷在Callback方法調(diào)用之后，Surface是否已經(jīng)被創(chuàng)建了，需要注意的，Surface被創(chuàng)建，不代表Surface就可用，只有surface.isValid()方法返回true，才代表該Surface是可用的，有時判斷需要用到surface.isValid()方法。
  4. public void setType(int type)，設(shè)置Surface的類型，接收如下的參數(shù)：
    SURFACE_TYPE_NORMAL：用RAM緩存原生數(shù)據(jù)的普通Surface
    SURFACE_TYPE_HARDWARE：適用于DMA(Direct memory access )引擎和硬件加速的Surface
    SURFACE_TYPE_GPU：適用于GPU加速的Surface
    SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS：表明該Surface不包含原生數(shù)據(jù)，Surface用到的數(shù)據(jù)由其他對象提供，在Camera圖像預(yù)覽中就使用該類型的Surface，有Camera負(fù)責(zé)提供給預(yù)覽Surface數(shù)據(jù)，這樣圖像預(yù)覽會比較流暢。如果設(shè)置這種類型則就不能調(diào)用lockCanvas來獲取Canvas對象了。需要注意的是，在高版本的Android SDK中，setType這個方法已經(jīng)被depreciated了。

其實我們會發(fā)現(xiàn)，SurfaceView內(nèi)部持有Surface對象，但是要獲取Surface，又需要先獲取SurfaceHolder，通過holder獲取Surface。

從設(shè)計模式的高度來看，Surface、SurfaceView和SurfaceHolder實質(zhì)上就是廣為人知的MVC，即Model-View-Controller。Model就是模型的意思，或者說是數(shù)據(jù)模型，或者更簡單地說就是數(shù)據(jù)，也就是這里的Surface；View即視圖，代表用戶交互界面，也就是這里的SurfaceView；SurfaceHolder很明顯可以理解為MVC中的Controller（控制器）。這樣看起來三者之間的關(guān)系就清楚了很多。

SurfaceHolder.Callback

SurfaceHolder.Callback是SurfaceHolder內(nèi)部接口，提供3個回調(diào)方法，幫助我們感知Surface的創(chuàng)建，變化和銷毀，在自定義相機(jī)的時候，我們需要在相機(jī)Activity實現(xiàn)這個接口，并調(diào)用SurfaceHolder.addCallback()方法，添加回調(diào)接口。

  1. public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)：在Surface第一次被創(chuàng)建的時候，這個方法會被調(diào)用，我們需要在這里初始化相機(jī)，保證Surface可用。
  2. public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)：當(dāng)Surface發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化的時候（格式或者大?。?，該方法會被調(diào)用。
  3. public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)：當(dāng)Surface被銷毀之后，該方法會立即被調(diào)用，一旦該方法執(zhí)行，就不應(yīng)該再訪問Surface。

2. 如何調(diào)用相機(jī)，應(yīng)該注意什么

理清了與Camera相關(guān)的及各類，現(xiàn)在介紹一下如何調(diào)用。調(diào)用相機(jī)主要的兩個步驟，開啟和釋放，分別對應(yīng)兩個方法，Camera.open()和Camera.release()。

  1. Camera.open()：Camera的靜態(tài)方法，創(chuàng)建一個Camera對象，用于訪問物理硬件Camera，默認(rèn)打開的是后攝像頭，也可以通過指定參數(shù)0/1來指定打開對應(yīng)的攝像頭，0-后置主攝像頭，1-前置主攝像頭。需要注意是，如果指定的攝像頭被占用，該方法會拋出RuntimeException，代碼中需要對該異常進(jìn)行處理，比如先查詢攝像頭是否被占用，適當(dāng)?shù)却蛘甙l(fā)現(xiàn)占用，彈出占用提醒。
  2. Camera.release()，釋放攝像頭，應(yīng)用主動斷開與硬件攝像頭的連接，一旦Camera.open()創(chuàng)建了攝像頭，就要保證在不使用Camera的時候釋放，否則其他調(diào)用相機(jī)的應(yīng)用就無法連接相機(jī)硬件了。

注意事項：

  1. 設(shè)置預(yù)覽Surface：調(diào)用Camera.open()連接相機(jī)之后，需要調(diào)用camera.setPreviewDisplay(holder)，設(shè)置預(yù)覽的Surface，這時，Camera會從Holder中取出Surface，將像素數(shù)據(jù)提供給Surface，最后由SurfaceView顯示到屏幕。camera.setPreviewDisplay(holder)必須在Surface的生命周期中調(diào)用，這就用到了上面提到的SurfaceHolder.Callback，在SurfaceHolder.Callback的public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)方法中初始化相機(jī)，開啟相機(jī)預(yù)覽。

有時調(diào)用相機(jī)時會出現(xiàn)相機(jī)預(yù)覽界面黑屏，輸出log Camera: app passed NULL ,這種情況就是camera.setPreviewDisplay(holder)方法傳入的Surface不可用，可以在public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)方法中，設(shè)置預(yù)覽Surface。

  1. 設(shè)置相機(jī)預(yù)覽參數(shù)：由于SurfaceView大小不同，預(yù)覽畫面大小也不同，在調(diào)用camera.setPreviewDisplay(holder)時，需要設(shè)置預(yù)覽參數(shù)，保證開啟預(yù)覽的時候，相機(jī)捕獲到圖像能正常顯示在視圖窗口，通過camera.getParameters()獲取到Camera.Parameters進(jìn)行設(shè)置，這里主要有兩個函數(shù)：
    parameters.setPreviewSize(int width, int height)，設(shè)置Camera的預(yù)覽尺寸，自定義相機(jī)時發(fā)現(xiàn)預(yù)覽畫面被拉伸或者壓縮，就是因為這個參數(shù)設(shè)置錯誤，最后再調(diào)用camera.setParameters(parameters)方法設(shè)置參數(shù)。
    parameters.setPictureSize(int width, int height)，設(shè)置picture尺寸，該picture是指拍照獲取到的照片。
    一般情況，需保證setPreviewDisplay和setPreviewSize設(shè)置的尺寸相近或相同。
    previewSize和pictureSize的值不能隨意設(shè)置，錯誤的值報錯，如何設(shè)置？
    a. 通過parameters.getSupportedPreviewSizes()/parameters.getSupportedPictureSizes()獲取該相機(jī)支持的預(yù)覽畫面尺寸/照片尺寸，選擇與SurfaceView尺寸最接近的值，如果預(yù)覽畫面是整個屏幕，那就用屏幕尺寸和備選尺寸進(jìn)行比較。
    b. parameters.getSupportedPreviewSizes()/parameters.getSupportedPictureSizes()會返回List<Camera.Size>類型的數(shù)據(jù)，需要我們自己寫對比代碼，網(wǎng)上有很多如何找到最合適的預(yù)覽尺寸的方法，這里提供一種，計算寬高比，選擇寬高比最接近的，如果寬高比相同，選擇寬高值和原預(yù)覽畫面尺寸最接近的。
  2. 開啟預(yù)覽和停止預(yù)覽：分別對應(yīng)camera.startPreview()和camera.stopPreview()，在連接相機(jī)，設(shè)置好參數(shù)之后調(diào)用camera.startPreview()，在界面onPause之后調(diào)用camera.stopPreview()，然后釋放相機(jī)資源。
  3. 異常處理：這應(yīng)該是調(diào)用Camera最需要注意的一點，在頻繁調(diào)用相機(jī)，打開，釋放這些操作時，Camera.open()，camera.setPreviewDisplay(holder)，camera.getParameters()，camera.setParameters(parameters)，camera.startPreview()，camera.startPreview()這些操作都很容易拋出RuntimeException，調(diào)用的時候需要注意異常處理，簡單的try{}catch{}就可以。

調(diào)用順序

結(jié)合上面的內(nèi)容，總結(jié)一下調(diào)用步驟：

  1. 初始化SurfaceView，獲取SurfaceHolder，設(shè)置SurfaceHolder.Callback。
  2. 在Surface創(chuàng)建成功之后，即SurfaceHolder.Callback的surfaceCreated(SurfaceHolder holder)方法中，初始化相機(jī)(包括開啟相機(jī)，設(shè)置預(yù)覽的Surface，設(shè)置參數(shù))。
  3. 開啟預(yù)覽。
  4. 界面onPause，停止預(yù)覽，釋放相機(jī)。

總結(jié)

這篇主要介紹一下自定義相機(jī)需要注意的一些內(nèi)容，沒有代碼，下一篇參照zxing的結(jié)構(gòu)修改demo，主要是代碼，感興趣的可以看一下。

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