Android Camera fw学习(三)-startPreview流程分析

Android Camera fw学习(三)-startPreview流程分析
感兴趣可以加QQ群85486140，大家一起交流相互学习下！
备注：本文是Android5.1学习笔记。博文按照软件启动流程分析。
　　如果看过前面的两篇博文，我们应该已经知道，在进行preview之前，我们创建了客户端的java和native Camera对象，在mediaServer进程创建了对应客户端的本地对象(Camera2Client),此外也获取到底层HAL3默认信息，现在上层app 根据这个默认参数，更新参数，设置preview surface，为后面的startPreview准备。
###一、Camera app初步接触
　　为了更方便的分析，这里贴出部分app部分代码，例子是Android原生PDK,代码路径在
pdk/apps/TestingCamera/。目前需要关注都在下面的setUpCamera()函数中。
####1.camera – setUpCamera

//源码路径:pdk/apps/TestingCamera/src/com/android/testingcamera/TestingCamera.java
void setUpCamera() {
        if (mCameraId == NO_CAMERA_ID) return;

        log("Setting up camera " + mCameraId);
        logIndent(1);

        if (mState < CAMERA_OPEN) {
            log("Opening camera " + mCameraId);

            try {
            //这是第一步准备工作，前面博文已经分析过了。
                mCamera = Camera.open(mCameraId);
            } catch (RuntimeException e) {
                logE("Exception opening camera: " + e.getMessage());
                resetCamera();
                mCameraSpinner.setSelection(0);
                logIndent(-1);
                return;
            }
            mState = CAMERA_OPEN;
        }
　　　　//设置error回调，供camera.java中回调。
        mCamera.setErrorCallback(this);
　　　 //这是显示方向
        setCameraDisplayOrientation();
        //获取底层默认配置参数，这个下面会做进一步说明
        mParams = mCamera.getParameters();

        // Set up preview size selection

        log("Configuring camera");
        logIndent(1);
　　　　//下面都是在更新当前Camera app参数，然后会把新的参数发给hal3
        updatePreviewSizes(mParams);
        updatePreviewFrameRate(mCameraId);
        updatePreviewFormats(mParams);
        updateAfModes(mParams);
        updateFlashModes(mParams);
        updateSnapshotSizes(mParams);
        updateCamcorderProfile(mCameraId);
        updateVideoRecordSize(mCameraId);
        updateVideoFrameRate(mCameraId);
        updateColorEffects(mParams);

   //这里省略一些代码，主要是上层app会根据底层获取到参数，更新部分控件的属性，
   //这里我们可以不用关心,感兴趣的可以查看源码。
   
   // Update parameters based on above updates
        mCamera.setParameters(mParams);

        if (mPreviewHolder != null) {
            log("Setting preview display");
            try {
            //可以理解这个就是设置preview buffer的地方，下面有进一步分析。
                mCamera.setPreviewDisplay(mPreviewHolder);
            } catch(IOException e) {
                Log.e(TAG, "Unable to set up preview!");
            }
        }
        logIndent(-1);
        enableOpenOnlyControls(true);
        resizePreview();
        if (mPreviewToggle.isChecked()) {
            log("Starting preview" );
            //参数都准备好了，启动preview
            mCamera.startPreview();　
            mState = CAMERA_PREVIEW;
        } else {
            mState = CAMERA_OPEN;
            enablePreviewOnlyControls(false);
        }
    }

这里设置camera参数,

• 1.open camera:这个操作我们前面已经讲过，主要创建各种底层对象
• 2.getParameters:获取底层配置，紧接着native 就调到hal层的construct_default_request_settings()接口,该接口构建底层默认参数，如果想添加信息给app，可以添加到这里。
• 3.setPreviewDisplay()：设置preview预览buffer，camera是生产者，SurfaceFlinger是消费者.这里调用这个接口，就把一个java层的surface传给camera应用native 对象,native拿到java层的surface对象，会转化成native层的surface对象。这样的话，底层就拿到了对应预览surface的的生产者代理对象了。后面就可以进行dequeue,queue buffer了。如果想简单了解BufferQueue，可以查看前一篇博文。下面我们会详细介绍preivew如何创建，并发送给hal的。
• 4.startpreview:启动preview请求。

####2.设置preview buffer-setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)

上面参数中的holder对象为SurfaceHolder类对象，该类为一个抽象接口类，我们可以用它来控制surface的大小，格式，像素格式(native 层管理surface是surfacecontrol类，这俩类穿一条裤子的)。下面是google官方的介绍。

Abstract interface to someone holding a display surface. Allows you to
control the surface size and format, edit the pixels in the surface, and
monitor changes to the surface. This interface is typically available
through the {@link SurfaceView} class.
When using this interface from a thread other than the one running
its {@link SurfaceView}, you will want to carefully read the
methods
{@link #lockCanvas} and {@link Callback#surfaceCreated Callback.surfaceCreated()}.

该函数中主要设置preview buffer的。下面我么可以看到函数内部调用了SurfaceHolder的getSurface()方法获取surface对象。surface由graphic那边统一管理。目前不用关心surface怎么创建，这里面牵扯到的东西太多了。

public final void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder) throws IOException {
        if (holder != null) {
            setPreviewSurface(holder.getSurface());
        } else {
            setPreviewSurface((Surface)null);
        }
    }

但是这里在setUpCamera()函数中，mPreviewHolder还是NULL，所以根本没有设置preview　buffer,这样的话preview环境还没准备好,startPreviw肯定会失败。难道真的会失败？

if (mPreviewHolder != null) {
            log("Setting preview display");
            try {
            //可以理解这个就是设置preview buffer的地方，下面有进一步分析。
                mCamera.setPreviewDisplay(mPreviewHolder);
            } catch(IOException e) {
                Log.e(TAG, "Unable to set up preview!");
            }

当然不会让它失败，在setUpCamera()中跟着设置setPreviewDisplay()下面有一个resizePreview();调用，该函数实现如下，不过阅读下注释应该就明白了。

    void resizePreview() {
    　　//为了触发布局操作，重新设置preview布局参数，
        // Reset preview layout parameters, to trigger layout pass
        // This will eventually call layoutPreview below
        Resources res = getResources();
        mPreviewView.setLayoutParams(
                new LinearLayout.LayoutParams(LayoutParams.MATCH_PARENT, 0,
                        mCallbacksEnabled ?
                        res.getInteger(R.integer.preview_with_callback_weight):
                        res.getInteger(R.integer.preview_only_weight) ));
    }

该该函数功能就是重新触发布局操作，那为什么要触发布局呢。我们看看触发布局时做了些什么我们需要关注的。这里我们先来关注一个surfaceHolder的接口。

/**
* This is called immediately after any structural changes (format or
* size) have been made to the surface.  You should at this point update
* the imagery in the surface.  This method is always called at least
* once, after {@link #surfaceCreated}.
* 
* @param holder The SurfaceHolder whose surface has changed.
* @param format The new PixelFormat of the surface.
* @param width The new width of the surface.
* @param height The new height of the surface.
*/
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,int height);

注释内容表明的意思就是，当surface对象的格式和大小发生变化时，这个接口就会被调用。那么上面重新设置surface的布局参数，明摆着要触发surfaceChanged函数调用。来看看该函数在camera应用中如何实现的。

public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,
            int format,
            int width,
            int height) {
//直接去getHolder，这里mPreviewView调用了getHolder()方法，获取到一个SurfaceHolder对象，这里暂时不要去考虑如何拿到SurfaceHolder，我们只需要知道我们拿到preview buffer了。
        if (holder == mPreviewView.getHolder()) {
            if (mState >= CAMERA_OPEN) {
                final int previewWidth =
                        mPreviewSizes.get(mPreviewSize).width;
                final int previewHeight =
                        mPreviewSizes.get(mPreviewSize).height;

                if ( Math.abs((float)previewWidth / previewHeight -
                        (float)width/height) > 0.01f) {
                    Handler h = new Handler();
                    h.post(new Runnable() {
                        @Override
                        //创建一个线程去设置布局参数，刷新UI
                        public void run() {
                            layoutPreview();
                        }
                    });
                }
            }
            //下面这里还是NULL
            if (mPreviewHolder != null) {
                return;
            }
            log("Surface holder available: " + width + " x " + height);
            //这里保存从previewSurface拿到的surfaceHolder对象
            mPreviewHolder = holder;
            try {
                if (mCamera != null) {
                //重新设置preview buffer生产者
                    mCamera.setPreviewDisplay(holder);
                }
            } catch (IOException e) {
                logE("Unable to set up preview!");
            }
        } else if (holder == mCallbackView.getHolder()) {
            mCallbackHolder = holder;
        }
    }

针对当前应用程序在setupCamera()没有直接设置preview buffer(其它Camera应用可能就不这么干了)，而是在surfaceChanged()回调函数中设置的。这里不必过多关注上面代码的细节，只需要了解到当前的preview buffer是在这里设置的。同时创建一个线程刷新UI.下面已经将preview buffer送到了native了。由于他们语言不通，不能直接调用，中间隔了个虚拟机，可以理解成这个样子。

• 1.红色代表camera应用在创建surfaceView对象时，通过调用surface jni 在graphic那边申请surface本地对象，同时返回一个surface引用对象保存到java surface对象中的mNativeObject成员中。而java层surface对象是surfaceView类的成员,如下所示：

public class SurfaceView extends View {
    static private final String TAG = "SurfaceView";
    static private final boolean DEBUG = false;
    //.......
    final Surface mSurface = new Surface();       // Current surface in use
    final Surface mNewSurface = new Surface();    // New surface we are switching to

• 2.绿色表示camera应用将java层的surface对象设到jni中，同时调用surface的jni函数，将该java层的surface翻译成native的引用对象。通过这个surface引用对象，我们就可以找到对应的生产者代理对象了。


###二、native 设置preview surface生产者代理对象
####1.android_hardware_Camera_setPreviewSurface()

static void android_hardware_Camera_setPreviewSurface(JNIEnv *env, jobject thiz, jobject jSurface)
{
    ALOGV("setPreviewSurface");
    //获取客户端camaera本地对象
    sp<Camera> camera = get_native_camera(env, thiz, NULL);
    if (camera == 0) return;

    sp<IGraphicBufferProducer> gbp;
    sp<Surface> surface;
    if (jSurface) {
        surface = android_view_Surface_getSurface(env, jSurface);
        if (surface != NULL) {
            gbp = surface->getIGraphicBufferProducer();
        }
    }

    if (camera->setPreviewTarget(gbp) != NO_ERROR) {
        jniThrowException(env, "java/io/IOException", "setPreviewTexture failed");
    }
}

• 1.首先获取camera客户端本地对象，
• 2.通过surface jni接口将该java surface翻译成本地surface引用对象。
• 3.通过该surface引用对象找到对应的生产者代理对象。
• 4.camera本地对象通过setPreviewTarget()将生产者对象，通过匿名binder通信发送到CameraService中(这里要注意设置到CameraService中的也是生产者代理对象)。

####2.设置preview buffer生产者到CameraService中

status_t Camera::setPreviewTarget(const sp<IGraphicBufferProducer>& bufferProducer)
{
    ALOGV("setPreviewTarget(%p)", bufferProducer.get());
    sp <ICamera> c = mCamera; 
    if (c == 0) return NO_INIT;
    ALOGD_IF(bufferProducer == 0, "app passed NULL surface");
    return c->setPreviewTarget(bufferProducer);
}

这里mCamera就是前面博文讲到的实现Icamera接口的camera2Client本地对象。本地对象会通过标准接口将buffer生产者设置到CameraService中。请看下面代码

status_t Camera2Client::setPreviewTarget(
        const sp<IGraphicBufferProducer>& bufferProducer) {
//去掉一些错误检查代码，这里省略
    sp<IBinder> binder;
    sp<ANativeWindow> window;
    if (bufferProducer != 0) { //这里显然不为NULL.
        binder = bufferProducer->asBinder();
        // Using controlledByApp flag to ensure that the buffer queue remains in
        // async mode for the old camera API, where many applications depend
        // on that behavior.
        //在前一篇博文中，我们了解到拿到生产者代理对象后，创建了一个用于管理surface的SurfaceCtrl对象。
        //这里直接就创建了本地Surface对象。
        window = new Surface(bufferProducer, /*controlledByApp*/ true);
    }
    //binder就是生产者代理对象，而window就是刚刚创建的surface对象。继续往下看。
    return setPreviewWindowL(binder, window);
}

上面函数主要根据preview生产者代理对象,创建一个本地surface对象,然后将该Surface和生产者对象传递给下一个接口。

status_t Camera2Client::setPreviewWindowL(const sp<IBinder>& binder,
        sp<ANativeWindow> window) {
    ATRACE_CALL();
    status_t res;
    //这里第一次设置生产者对象，mPreviewSurface = NULL,下面为假
    if (binder == mPreviewSurface) {
        ALOGV("%s: Camera %d: New window is same as old window",
                __FUNCTION__, mCameraId);
        return NO_ERROR;
    }
    Parameters::State state;
    {
        SharedParameters::Lock l(mParameters);
        //这里在创建Camera2Client本地对象后，进行设备和参数初始化后会将state设置为STOPPED。详情
        //请看Parameter.cpp中的Parameters::initialize()实现。
        state = l.mParameters.state;
    }
    switch (state) {
        case Parameters::DISCONNECTED:
        case Parameters::RECORD:
        case Parameters::STILL_CAPTURE:
        case Parameters::VIDEO_SNAPSHOT:
            ALOGE("%s: Camera %d: Cannot set preview display while in state %s",
                    __FUNCTION__, mCameraId,
                    Parameters::getStateName(state));
            return INVALID_OPERATION;
        case Parameters::STOPPED://这里是stoped状态
        case Parameters::WAITING_FOR_PREVIEW_WINDOW:
            // OK
            break;
        case Parameters::PREVIEW:
        //省略一部分无关代码
            break;
    }

    mPreviewSurface = binder;//保存当前生产者代理对象。
    //将preview surface本地对象设置到preview流处理线程中
    res = mStreamingProcessor->setPreviewWindow(window);
    //次数省略与当前分析无干的代码，后面待分析到时，在贴出来。
    return OK;
}

  mStreamingProcessor为preview和Recording流处理对象,函数的主要功能是根据状态机的状态，走不同的流程，这里一开始状态机为STOPPED状态，直接保存生产者代理对象，并将预览的的surface对象传给流 mStreamingProcessor流处理对象。

//frameworks/av/services/camera/libcameraservice/api1/client2/StreamingProcessor.cpp
status_t StreamingProcessor::setPreviewWindow(sp<ANativeWindow> window) {
    ATRACE_CALL();
    status_t res;
    //如果已经存在有效的，preview流，就需要先删除预览流对象
    res = deletePreviewStream();
    if (res != OK) return res;
    Mutex::Autolock m(mMutex);
    mPreviewWindow = window;//保存preview surface对象。
    return OK;
}

到这一步，预览的surface生产者代理对象已经传给了preview预览流处理线程。线程会不断的dequeue,enqueue buffer.下面在starpreview会继续分析。

###三、开启startpreview
####1.java startPrevew接口介绍
这里现贴出，java framework的startPreview说明吧。

    /**
     * Starts capturing and drawing preview frames to the screen.
     * Preview will not actually start until a surface is supplied
     * with {@link #setPreviewDisplay(SurfaceHolder)} or
     * {@link #setPreviewTexture(SurfaceTexture)}.
     *
     * 
If {@link #setPreviewCallback(Camera.PreviewCallback)},
     * {@link #setOneShotPreviewCallback(Camera.PreviewCallback)}, or
     * {@link #setPreviewCallbackWithBuffer(Camera.PreviewCallback)} were
     * called, {@link Camera.PreviewCallback#onPreviewFrame(byte[], Camera)}
     * will be called when preview data becomes available.
     */
    public native final void startPreview();

上面是camera java fw startPreview()接口，可以发现该接口声明的是一个jni接口。那么应用端调用startPreviw其实直接调到jni中。重点是官方注释，大概要注意的就是下面2条。

• 1.startPreview之前，必须设置一个surafce到底层。一般上层通过setPreviewDisplay()和setPreviewTexture设置。
• 2.如果需要注册帧可用回调函数的话，那么就需要在应用层实现相应的回调函数，并注册到camera.java camera对象中。

####2.native jni startPrevew接口

static void android_hardware_Camera_startPreview(JNIEnv *env, jobject thiz)
{
    ALOGV("startPreview");
    //下面首先获取应用端camra native对象，这里不知道大家还记得前面介绍过的。
    //这里Camera实现了ICamera接口，它正是一个代理对象，能与CameraService中的camera2Client本地对象通信的。
    sp<Camera> camera = get_native_camera(env, thiz, NULL);
    if (camera == 0) return;
    //在本地方法中
    if (camera->startPreview() != NO_ERROR) {
        jniThrowRuntimeException(env, "startPreview failed");
        return;
    }
}
// start preview mode
status_t Camera::startPreview()
{
    ALOGV("startPreview");
    sp <ICamera> c = mCamera;
    if (c == 0) return NO_INIT;
    return c->startPreview();
}

  上面首先获取camera本地对象，然后调用camera本地对象中实现Icamera接口的代理对象mCamera，进程间binder通信调用到CameraService中的startPreview()接口。下面就不贴出ICamera中实现的处理binder消息的代码，直接跳到Camera2Client.cpp中的startPreview.

status_t Camera2Client::startPreview() {
    ATRACE_CALL();
    ALOGV("%s: E", __FUNCTION__);
    Mutex::Autolock icl(mBinderSerializationLock);
    status_t res;
    if ( (res = checkPid(__FUNCTION__) ) != OK) return res;
    SharedParameters::Lock l(mParameters);
    return startPreviewL(l.mParameters, false);
}

由于下面的startPreviewL会在其它地方调用到，所以上面又对它做了一次封装，并传入restart = false.这里我们是第一次打开Camera，必须是false。继续看下面这段代码，这段代码是startPreviw的核心地带。

status_t Camera2Client::startPreviewL(Parameters &params, bool restart) {
    ATRACE_CALL();
    status_t res;

    ALOGV("%s: state == %d, restart = %d", __FUNCTION__, params.state, restart);
    //如果不是第一次调用StartPreviewL,而且传进来的restart = false 就会直接返回，这里只是做了保护
    //防止误调用。
    if ( (params.state == Parameters::PREVIEW ||
                    params.state == Parameters::RECORD ||
                    params.state == Parameters::VIDEO_SNAPSHOT)
            && !restart) {
        // Succeed attempt to re-enter a streaming state
        ALOGI("%s: Camera %d: Preview already active, ignoring restart",
                __FUNCTION__, mCameraId);
        return OK;
    }
//   下面是camera状态机，如果要置状态机的状态为PREVIEW之后的状态，必须要先进行preview,
//   才能进行录像，拍照，录像拍照等操作。这里就是为了防止进行了拍照，录像等操作，而preview没有启动的
//    状态。即restart = true(1), params.state = RECORD，STILL_CAPTURE，VIDEO_SNAPSHOT。
//    enum State {
//        DISCONNECTED,
//        STOPPED,
//        WAITING_FOR_PREVIEW_WINDOW,
//        PREVIEW,
//        RECORD,
//        STILL_CAPTURE,
//        VIDEO_SNAPSHOT
//    } state;
    if (params.state > Parameters::PREVIEW && !restart) {
        ALOGE("%s: Can't start preview in state %s",
                __FUNCTION__,
                Parameters::getStateName(params.state));
        return INVALID_OPERATION;
    }
  //判断preview流处理对象是否已经设置过了有效的预览Surface对象，我们上面已经设置过了。
    if (!mStreamingProcessor->haveValidPreviewWindow()) {
        params.state = Parameters::WAITING_FOR_PREVIEW_WINDOW;
        return OK;
    }
  //将状态机的状态设置为SOPPED
    params.state = Parameters::STOPPED;
 //过程1：获取preview stareamId，下面有详细介绍。
    int lastPreviewStreamId = mStreamingProcessor->getPreviewStreamId();
 //过程2：根据参数，更新流处理对象。
    res = mStreamingProcessor->updatePreviewStream(params);
    if (res != OK) {
        ALOGE("%s: Camera %d: Unable to update preview stream: %s (%d)",
                __FUNCTION__, mCameraId, strerror(-res), res);
        return res;
    }
	//
//TODO:find a better commadf 
//如果当前的previewStreamId和上一次的不同，就将previewStreamChanged置为true。
    bool previewStreamChanged = mStreamingProcessor->getPreviewStreamId() != lastPreviewStreamId;

    // We could wait to create the JPEG output stream until first actual use
    // (first takePicture call). However, this would substantially increase the
    // first capture latency on HAL3 devices, and potentially on some HAL2
    // devices. So create it unconditionally at preview start. As a drawback,
    // this increases gralloc memory consumption for applications that don't
    // ever take a picture.
    // TODO: Find a better compromise, though this likely would involve HAL
    // changes.
    //下面为了减少拍照延迟，这里首先会创建好Jpeg流。详情等我们分析拍照时在细说。
    int lastJpegStreamId = mJpegProcessor->getStreamId();
    res = updateProcessorStream(mJpegProcessor, params);
    if (res != OK) {
        ALOGE("%s: Camera %d: Can't pre-configure still image "
                "stream: %s (%d)",
                __FUNCTION__, mCameraId, strerror(-res), res);
        return res;
    }
    bool jpegStreamChanged = mJpegProcessor->getStreamId() != lastJpegStreamId;
    
//这里创建了一个int32_t类型的数组，用来记录各种输出流的ID。
    Vector<int32_t> outputStreams;
    
//--------------------------------------------------------------------------
//这中间有一段分析处理回调参数，更新回调流处理对象代码，这里为了简洁，先去掉这部分代码，等后面在分析
//callback stream时在好好分析。
//--------------------------------------------------------------------------
//这里如果是ZSL模式，非录像模式、没有创建录像流的话。就更新Zsl流，同样这里我们也不做分析，现在只关心
//normal preview
    if (params.zslMode && !params.recordingHint &&
            getRecordingStreamId() == NO_STREAM) {
        res = updateProcessorStream(mZslProcessor, params);
        if (res != OK) {
            ALOGE("%s: Camera %d: Unable to update ZSL stream: %s (%d)",
                    __FUNCTION__, mCameraId, strerror(-res), res);
            return res;
        }

        if (jpegStreamChanged) {
            ALOGV("%s: Camera %d: Clear ZSL buffer queue when Jpeg size is changed",
                    __FUNCTION__, mCameraId);
            mZslProcessor->clearZslQueue();
        }
        outputStreams.push(getZslStreamId());
    } else {
        mZslProcessor->deleteStream();
    }

//注意则个地方非常重要，保存preview预览流的StreamId，便于后面根据索引查找。
    outputStreams.push(getPreviewStreamId());

    if (!params.recordingHint) {//如果不是recording模式，
        if (!restart) {//第一次startPreview
        //过程3，更新preview预览请求，非常重要，下面有详细分析。
            res = mStreamingProcessor->updatePreviewRequest(params);
            if (res != OK) {
                ALOGE("%s: Camera %d: Can't set up preview request: "
                        "%s (%d)", __FUNCTION__, mCameraId,
                        strerror(-res), res);
                return res;
            }
        }
    //过程4.启动预览流，下面有详细分析。注意已经将outputStreams数组传到startStream接口中。
    //是为了确定是否将对应的请求下发给HAL。
        res = mStreamingProcessor->startStream(StreamingProcessor::PREVIEW,
                outputStreams);
    } else {
        if (!restart) {
        //根据参数，更新录像请求请求，后面分析录像时，在好好分析。
            res = mStreamingProcessor->updateRecordingRequest(params);
            if (res != OK) {
                ALOGE("%s: Camera %d: Can't set up preview request with "
                        "record hint: %s (%d)", __FUNCTION__, mCameraId,
                        strerror(-res), res);
                return res;
            }
        }
        res = mStreamingProcessor->startStream(StreamingProcessor::RECORD,
                outputStreams);
    }
    if (res != OK) {
        ALOGE("%s: Camera %d: Unable to start streaming preview: %s (%d)",
                __FUNCTION__, mCameraId, strerror(-res), res);
        return res;
    }
//camera状态机置成Parameters::PREVIEW。
    params.state = Parameters::PREVIEW;
    return OK;
}

该函数中主要做了，下面几件事情。

• 1.检查输入参数，camera状态机，判断camera现在工作状态是否存在问题。
• 2.获取预览StreamId，根据参数创建并更新previewStream。
• 3.预先根据Camera的状态创建jpeg流处理对象。
• 4.根据上层传下来的metadata参数，更新prview请求信息。
• 5.启动该流，其实是后续的创建request请求对象，并激活request处理线程。

#####1).过程1-获取StreamId。

int StreamingProcessor::getPreviewStreamId() const {
    Mutex::Autolock m(mMutex);
    return mPreviewStreamId;
}
//--------------------------------------
//这里有下面几个成员需要讲一下。
    // Preview-related members
    Vector<int32_t> mActiveStreamIds;
    int32_t mPreviewRequestId;
    int mPreviewStreamId;
    CameraMetadata mPreviewRequest;
    sp<ANativeWindow> mPreviewWindow;

    int32_t mRecordingRequestId;
    int mRecordingStreamId;
    CameraMetadata mRecordingRequest;
    int mRecordingFrameCount;
    sp<ANativeWindow>  mRecordingWindow;
//------------------------------------

上面获取PreviewStreamId地方直接返回了成员变量。mPreviewStreamId成员是在创建preview stream时，由Camera3Device 类中的createStream接口来赋值的。下面CreateStream会介绍到。下面有几个非常重要的成员在这里现做一下介绍。

• 1.mActiveStreamIds:记录系统中当前正在处于激活状态的StreamId，由于StreamingProcessor类，所以这里一般只有预览和录像两大Stream的id。
• 2.mPreviewStreamId:对应预览StreamId，在查找流对象时，就需要通过这个id，找到对应的流对象，后面有介绍。
• 3.mPreviewRequestId：预览请求Id，就是service不断的向HAL发送Requeus请求，每一次请求都会将mPreviewRequestId加1，所以加到最后一旦超过了最大值，就会被重新赋值为对应的起始ID。例如：下面以preview为例，最大为20000000，最小为10000000，那么最大下发10000000个请求，假如每一个请求都有帧回来，而且底层是以30fps帧率输出的，这里这么多请求需要的总时间大概就是10000000 * 33ms =91.666h=3.819d。差不多如果底层以30fps帧率输出，那么要加到RequestId的终点，需要将近4天时间.

    static const int32_t kPreviewRequestIdStart = 10000000;
    static const int32_t kPreviewRequestIdEnd   = 20000000;

    static const int32_t kRecordingRequestIdStart  = 20000000;
    static const int32_t kRecordingRequestIdEnd    = 30000000;

    static const int32_t kCaptureRequestIdStart = 30000000;
    static const int32_t kCaptureRequestIdEnd   = 40000000;

• 4.mPreviewRequest:preview的参数信息，里面包含了各种上层应用针对preview场景的配置参数，下发Request时，会将该metadata传送到hal,解析成hal对应的配置参数。这个非常重要。（有必先要现学习一下CameraMetadata这个类）
• 5.mPreviewWindow：预览的buffer生产者代理对象，后面preview的buffer都是靠它来dequeue得到的。
• 6.mRecordingRequestId：同preview一样，recording也有自己的请求id，同样也有起始和终点。
• 7.mRecordingStreamId：同preview stream一样，必须要有一个表示录像流的id。
• 8.mRecordingRequest：录像场景中，上层下发下来的参数配置信息，随request一起下发给hal3，生成hal3对应的配置参数。
• 9.mRecordingFrameCount：录像时，回传到cameraservie中的帧数量。（这里录像时，在cameraServcie本地创建一个BufferQueue，并且注册了一个帧监听对象，帧来了就会将mRecordingFrameCount+1）
• 10.mRecordingWindow:录像时根据bufferQueue得到的生产者本地对象创建的Surface对象，该surface对象。注意这里是在CameraService本地创建了一个BufferQueue，不是在SurfaceFlinger,只是根据SurfaceFlinger代理对象获取一个graphics buffer分配代理对象。

#####2).过程2-updatePreviewStream更新创建预览Stream对象。

status_t StreamingProcessor::updatePreviewStream(const Parameters &params) {
    ATRACE_CALL();
    Mutex::Autolock m(mMutex);
ALOGD("%s, params.previewWidth = %d, params.previewHeight = %d", __FUNCTION__, params.previewWidth, params.previewHeight);
    status_t res;
    sp<CameraDeviceBase> device = mDevice.promote();
    if (device == 0) {
        ALOGE("%s: Camera %d: Device does not exist", __FUNCTION__, mId);
        return INVALID_OPERATION;
    }
    //这里由于是第一次startPreview,而且mPreviewStreamId = NO_STREAM 
    if (mPreviewStreamId != NO_STREAM) {
        // Check if stream parameters have to change
        uint32_t currentWidth, currentHeight;
        //获取流信息，这里获取宽，高
        res = device->getStreamInfo(mPreviewStreamId,
                &currentWidth, &currentHeight, 0);
        if (res != OK) {
            ALOGE("%s: Camera %d: Error querying preview stream info: "
                    "%s (%d)", __FUNCTION__, mId, strerror(-res), res);
            return res;
        }
        //如果当前APP请求的宽高，和当前流信息中宽高不一样
        //就需要删除当前stream，重新创建Stream。
        if (currentWidth != (uint32_t)params.previewWidth ||
                currentHeight != (uint32_t)params.previewHeight) {
            ALOGV("%s: Camera %d: Preview size switch: %d x %d -> %d x %d",
                    __FUNCTION__, mId, currentWidth, currentHeight,
                    params.previewWidth, params.previewHeight);
            res = device->waitUntilDrained();
            if (res != OK) {
                ALOGE("%s: Camera %d: Error waiting for preview to drain: "
                        "%s (%d)", __FUNCTION__, mId, strerror(-res), res);
                return res;
            }
            //删除当前Stream
            res = device->deleteStream(mPreviewStreamId);
            if (res != OK) {
                return res;
            }
            //将mPreviewStreamId置为NO_STREAM，下面就重新创建STREAM。
            mPreviewStreamId = NO_STREAM;
        }
    }

    if (mPreviewStreamId == NO_STREAM) {
    //这里直接调用Camera3Device中createStream接口。不过这里要非常注意它创建的stream格式是CAMERA2_HAL_PIXEL_FORMAT_OPAQUE
        res = device->createStream(mPreviewWindow,
                params.previewWidth, params.previewHeight,
                CAMERA2_HAL_PIXEL_FORMAT_OPAQUE, &mPreviewStreamId);
    }
    //更新stream是否需要转变，这里是显示方向，用来后面通知SurfaceFlinger旋转方向。
    res = device->setStreamTransform(mPreviewStreamId,
            params.previewTransform);
    if (res != OK) {
        ALOGE("%s: Camera %d: Unable to set preview stream transform: "
                "%s (%d)", __FUNCTION__, mId, strerror(-res), res);
        return res;
    }

    return OK;
}

函数字面意思就是更新流信息。

• 1.如果previewStream已经存在，则先获取当前PreviewStream流信息的宽高和当前请求的宽高是否一致，如果一致的话，只设置显示方向的标记。反之，等待Camera3Devie空闲下来，删除当前previewStream,并将mPreviewStreamId置为NO_STREAM，紧接着下面就会直接创建一个新的previewStream。
• 2.如果previewStream不存在，而且mPreviewStreamId = NO_STREAM，则需要重新创建PreviewStream。然后设置显示方向的标记。这里createStream代码太多，只贴出部分关键代码。

代码片段１

status_t Camera3Device::createStream(sp<ANativeWindow> consumer,
        uint32_t width, uint32_t height, int format, int *id) {
//------------------
    sp<Camera3OutputStream> newStream;
    //当formt == HAL_PIXEL_FORMAT_BLOB只在创建jpeg流的时候，才会走到。
    if (format == HAL_PIXEL_FORMAT_BLOB) {
    //此处省略
    } else {
    //mNextStreamId用来标记当前已经创建流的种类，该变量在camera3Device初始化已经初始化为0.
    //所以下面PreviewStream的id = 0，其中consumer就是我们前面说过的本地surface对象。
    //到这里，应该已经猜到了dequeue，enqueue buffer操作都是在流对象中做的。感兴趣的可以
    //可以查看源码，确实是这样来的。
        newStream = new Camera3OutputStream(mNextStreamId, consumer,
                width, height, format);
    }
    newStream->setStatusTracker(mStatusTracker);//设置流状态跟踪器，暂时不关心
    //mOutputStreams是camera3Device的stream仓库管理器。
    res = mOutputStreams.add(mNextStreamId, newStream);
    if (res < 0) {
        SET_ERR_L("Can't add new stream to set: %s (%d)", strerror(-res), res);
        return res;
    }

    *id = mNextStreamId++;
    mNeedConfig = true;
//------------------------------
}

到这里上面代码片段res = mOutputStreams.add(mNextStreamId, newStream);,*id = mNextStreamId++;让人深思。可以在这里推断出，各种streamId都是统一编号的，而且都是唯一的。每创建一个Stream对象都会根据StreamId保存到mOutputStreams对象中,统一管理。下图是常用的stream类型他们都是Camera3OutputStream对象。

序号	stream_id	stream_object
1	mPreviewStreamId	Camera3OutputStream(…,format)
2	mRecordingStreamId	Camera3OutputStream(…,format)
3	mCaptureStreamId	Camera3OutputStream(…,format)
4	mZslStreamId	Camera3OutputStream(…,format),这里要说名下的就是ZSL Stream，google工程师重新定义了ZSLStream的类Camera3ZslStream，该类继承了Camera3OutputStream。只不过是是在在创建Stream的同时，创建了一个BufferQueue为后续ZSL拍照做准备。

由于CameraService在同一个时刻只能有一个Client工作，下面的Camera2Client对象中包含的６个线程对象。它们各司其职，过程有点复杂，这里只要知道各线层对象负责什么功能就行了，目前可以不必深究。


上图中需要深入研究的是Camera3Device对象。该类对象会注册到工厂类CameraDeviceFactory.cpp中，上面的各个线程使用的device对象就是通过工厂类获取的。camera3Device中维护了一个流仓库mOutputStream,所有输出流都会根据索引保存到这个流程库中，紧接着将这些流打包到请求流队列mRequestQueue队列中。然后由RequestTread线层将帧请求发送给hal.

#####3).过程3-根据预览参数，更新previewStream

status_t StreamingProcessor::updatePreviewRequest(const Parameters &params) {
    ATRACE_CALL();
    status_t res;
    sp<CameraDeviceBase> device = mDevice.promote();
　　//-------省略错误检查代码
    Mutex::Autolock m(mMutex);
    if (mPreviewRequest.entryCount() == 0) {
        sp<Camera2Client> client = mClient.promote();
 //这里省略很多代码，就是如果hal的api版本超过了CAMERA_DEVICE_API_VERSION_3_0
 //就会创建默认对应CAMERA3的preview metadata数据，反之创建CAMERA2的previewMetadata数据，其实还是从hal构建的默认的数据。紧接着，在下面在更新一下就行了。
// Use CAMERA3_TEMPLATE_ZERO_SHUTTER_LAG for ZSL streaming case.
        if (client->getCameraDeviceVersion() >= CAMERA_DEVICE_API_VERSION_3_0) {
    　　}
　　｝
    //这里会根据应用端下发下来的metadata更新预览流Stream中的metadata数据
    res = params.updateRequest(&mPreviewRequest);
    //-------这里省略一些错误检查代码，下面这个操作非常重要
    res = mPreviewRequest.update(ANDROID_REQUEST_ID,
            &mPreviewRequestId, 1);
    //-------省略错误检查代码
    return OK;
}

这里主要完成创建更新preview metadata数据的工作，具体就下面两点。

• 1.根据hal的版本号，创建对应的preview metadata对象。
• 2.根据上层app下发的metadata数据更新,preview metadata中的数据。

#####4)过程4.启动预览流，

status_t StreamingProcessor::startStream(StreamType type,
        const Vector<int32_t> &outputStreams) {
    ATRACE_CALL();
    status_t res;

    if (type == NONE) return INVALID_OPERATION;

    sp<CameraDeviceBase> device = mDevice.promote();
    ALOGV("%s: Camera %d: type = %d", __FUNCTION__, mId, type);
    Mutex::Autolock m(mMutex);

    // If a recording stream is being started up and no recording
    // stream is active yet, free up any outstanding buffers left
    // from the previous recording session. There should never be
    // any, so if there are, warn about it.
    //如果之前已经存在录像流，但是没有在激活状态，就释放掉他们的buffer.
    bool isRecordingStreamIdle = !isStreamActive(mActiveStreamIds, mRecordingStreamId);
    bool startRecordingStream = isStreamActive(outputStreams, mRecordingStreamId);
    if (startRecordingStream && isRecordingStreamIdle) {
        releaseAllRecordingFramesLocked();
    }
    //根据是预览还是录像的类型，选择对应的metadata对象，这里我们传进来的是PREVIEW，
    //拿到了之前我们更新的预览metadata对象
    CameraMetadata &request = (type == PREVIEW) ?
            mPreviewRequest : mRecordingRequest;
    //下面这个也非常重要，记住目前我们只启动了preview,那么outputStreams只保留了
    //preview stream id.
    res = request.update(
        ANDROID_REQUEST_OUTPUT_STREAMS,
        outputStreams);

    res = request.sort();
    //根据preview metadta创建request请求，详情请看下面解释。
    res = device->setStreamingRequest(request);

    mActiveRequest = type;//当前的状态是preview.
    mPaused = false;
    mActiveStreamIds = outputStreams;//当前激活状态只有preview Stream.
    return OK;
}

这里是启动流的前期处理，真正的操作还是在Camera3Device中。该函数主要做了下面３件事情

• 1.判断之前是否已经有录像流，而且不是在激活状态，不是激活状态就释放录像流buffer.
• 2.将保存到outputStreams对象中的Stream ID保存到预览流中metadata中的ANDROID_REQUEST_OUTPUT_STREAMS数据项。该数据项会在camera3Device用来获取获取流id,进而获取到Stream对象。
• 3.调用camera3Device对象的setStreamingRequest接口，根据preview metadata对象创建request对象。

代码片段２-设置request对象(其实底层是创建)

status_t Camera3Device::setStreamingRequest(const CameraMetadata &request,
                                            int64_t* /*lastFrameNumber*/) {
    ATRACE_CALL();

    List<const CameraMetadata> requests;
    requests.push_back(request);
    return setStreamingRequestList(requests, /*lastFrameNumber*/NULL);
}

status_t Camera3Device::setStreamingRequestList(const List<const CameraMetadata> &requests,
                                                int64_t *lastFrameNumber) {
    ATRACE_CALL();
　　//第二个参数告诉requeset线程这是一个循环请求的流对象。
    return submitRequestsHelper(requests, /*repeating*/true, lastFrameNumber);
}

status_t Camera3Device::submitRequestsHelper(
        const List<const CameraMetadata> &requests, bool repeating,
        /*out*/
        int64_t *lastFrameNumber) {
    ATRACE_CALL();
    Mutex::Autolock il(mInterfaceLock);
    Mutex::Autolock l(mLock);

    status_t res = checkStatusOkToCaptureLocked();
    if (res != OK) {
        // error logged by previous call
        return res;
    }
    //这里requestList其实是一个List对象，可以理解成数组，可惜这里我们只有一个元素
    RequestList requestList;
　　//关键是下面这个函数，代码在下面代码片段３，
    res = convertMetadataListToRequestListLocked(requests, /*out*/&requestList);
    if (res != OK) {
        // error logged by previous call
        return res;
    }
　　//这preview要求是循环的
    if (repeating) {
        res = mRequestThread->setRepeatingRequests(requestList, lastFrameNumber);
    } else {
        res = mRequestThread->queueRequestList(requestList, lastFrameNumber);
    }

    if (res == OK) {
        waitUntilStateThenRelock(/*active*/true, kActiveTimeout);
        if (res != OK) {
            SET_ERR_L("Can't transition to active in %f seconds!",
                    kActiveTimeout/1e9);
        }
        ALOGV("Camera %d: Capture request %" PRId32 " enqueued", mId,
              (*(requestList.begin()))->mResultExtras.requestId);
    } else {
        CLOGE("Cannot queue request. Impossible.");
        return BAD_VALUE;
    }

    return res;
}

代码片段３-由metadata创建request对象列表

status_t Camera3Device::convertMetadataListToRequestListLocked(
        const List<const CameraMetadata> &metadataList, RequestList *requestList) {
    //-------
    int32_t burstId = 0;
    for (List<const CameraMetadata>::const_iterator it = metadataList.begin();
            it != metadataList.end(); ++it) {
        //上面参数数组中只有一个previewStream，但是在录像时，这里还会有录像Stream
        //如果是video snapshot，这里还会有jpeg Stream.
        //这里就是根据对应的metadata 包中包含的数据创建请求对象CaptureRequest.
        //函数精华请查阅下面代码。最好跳转过去瞅瞅
        sp<CaptureRequest> newRequest = setUpRequestLocked(*it);
        if (newRequest == 0) {
            CLOGE("Can't create capture request");
            return BAD_VALUE;
        }

        // Setup burst Id and request Id
        //目前还不清楚这里是干嘛用的???????连拍场景吗???
        newRequest->mResultExtras.burstId = burstId++;
        //找到previewRequest_ID，每一个Stream都一个记录
        //request_id成员，这里起始值是0.
        if (it->exists(ANDROID_REQUEST_ID)) {
            if (it->find(ANDROID_REQUEST_ID).count == 0) {
                CLOGE("RequestID entry exists; but must not be empty in metadata");
                return BAD_VALUE;
            }
            //这里有初始化了当前请求request的请求id(每循环一次会＋１)
            newRequest->mResultExtras.requestId = it->find(ANDROID_REQUEST_ID).data.i32[0];
        } else {
            CLOGE("RequestID does not exist in metadata");
            return BAD_VALUE;
        }
　　　　//将当前request保存到请求列表中
        requestList->push_back(newRequest);

        ALOGV("%s: requestId = %" PRId32, __FUNCTION__, newRequest->mResultExtras.requestId);
    }
    return OK;
}

函数执行完后，创建的request对象只初始化下面几个成员。

名字	备注
mSettings	目前这里只将preview metadata引用赋值到这里
mOutputStreams	输出流对象数组，现在里面只保存了preview Stream
mResultExtras.burstId	目前我的理解是给连拍使用，还不确定
newRequest->mResultExtras.requestId	当前请求ID,初次的话值＝０

代码片段４-真正创建request对象的地方

sp<Camera3Device::CaptureRequest> Camera3Device::setUpRequestLocked(
        const CameraMetadata &request) {
    status_t res;
    if (mStatus == STATUS_UNCONFIGURED || mNeedConfig) {
    //配置所有Stream对象，下面填充request对象时会做判断是否配置完成。
        res = configureStreamsLocked();
　　//------省略错误检查
　　｝
　　//直接就下去了，继续ing.
    sp<CaptureRequest> newRequest = createCaptureRequest(request);
    return newRequest;
}
//-----------------------------------------------------
sp<Camera3Device::CaptureRequest> Camera3Device::createCaptureRequest(
        const CameraMetadata &request) {
    ATRACE_CALL();
    status_t res;
    //这里直接先new出来一个请求对象，下面一个一个填充它的成员.下面是CaptureRequest
    //成员，先一睹为快。
    //class CaptureRequest : public LightRefBase {
    //  public:
    //    CameraMetadata                      mSettings;
    //    sp          mInputStream;
    //    Vector >
    //                                        mOutputStreams;
    //    CaptureResultExtras                 mResultExtras;
    //};
    sp<CaptureRequest> newRequest = new CaptureRequest;
    //第一个就是将preview metadata保存到mSettings域中。
    newRequest->mSettings = request;

    camera_metadata_entry_t inputStreams =
            newRequest->mSettings.find(ANDROID_REQUEST_INPUT_STREAMS);
    if (inputStreams.count > 0) {
　　//这里些判断是否有输入buffer,需要hal做进一步处理。一般在ZSL模式下拍照时，
　　//需要将预览帧，从新放到input buffer中由hal编码在回来。
    }
　　//前面已经知道ANDROID_REQUEST_OUTPUT_STREAMS数据项只有1个预览Stream_ID的数据项
　　//下面就会根据该数据找到previw　Stream对象。
    camera_metadata_entry_t streams =
            newRequest->mSettings.find(ANDROID_REQUEST_OUTPUT_STREAMS);
    if (streams.count == 0) {
        CLOGE("Zero output streams specified!");
        return NULL;
    }

    for (size_t i = 0; i < streams.count; i++) {
       //从预览流id,找到实际在mOutputStreams中的索引。
        int idx = mOutputStreams.indexOfKey(streams.data.i32[i]);
        if (idx == NAME_NOT_FOUND) {
            CLOGE("Request references unknown stream %d",
                    streams.data.u8[i]);
            return NULL;
        }
        //取出Stream对象。
        sp<Camera3OutputStreamInterface> stream =
                mOutputStreams.editValueAt(idx);

        // Lazy completion of stream configuration (allocation/registration)
        // on first use，下面判断流是否配置过，这里先不用管它
        if (stream->isConfiguring()) {
            res = stream->finishConfiguration(mHal3Device);
            if (res != OK) {
                SET_ERR_L("Unable to finish configuring stream %d: %s (%d)",
                        stream->getId(), strerror(-res), res);
                return NULL;
            }
        }
　　　　//将preview Stream保存到requeset对象中的mOutputStreams列表中。
　　　　//这里只有preview Stream 进行一次循环就出来了，如果是video,video_snapshot
　　　　//场景则会进行多次，可以看到是一个request对象可以包含多个Steam.
        newRequest->mOutputStreams.push(stream);
    }
    newRequest->mSettings.erase(ANDROID_REQUEST_OUTPUT_STREAMS);

    return newRequest;//返回当前打包的request对象
}

该函数为创建请求request对象的操作，只不过这里只初始化了mSettings和mOutputStreams对象。后续的操作还要返回到前面代码片段３中。

名字	备注
mSettings	目前这里只将preview metadata引用赋值到这里
mOutputStreams	输出流对象数组，现在里面只保存了preview Stream

---

代码片段４-将创建的reqeust对象入暂存队列

status_t Camera3Device::RequestThread::setRepeatingRequests(
        const RequestList &requests,
        /*out*/
        int64_t *lastFrameNumber) {
    Mutex::Autolock l(mRequestLock);
    if (lastFrameNumber != NULL) {
        *lastFrameNumber = mRepeatingLastFrameNumber;
    }
    //现将重复的请求放到暂存区mRepeatingRequests对象中
    //下面先清空暂存区
    mRepeatingRequests.clear();
    //将我们的秦秋插入到数组中。
    mRepeatingRequests.insert(mRepeatingRequests.begin(),
            requests.begin(), requests.end());
　　//此时已经有新的请求了，这个时候就要激活request线程了，
　　//具体请看下面函数实现
    unpauseForNewRequests();

    mRepeatingLastFrameNumber = NO_IN_FLIGHT_REPEATING_FRAMES;
    return OK;
}

代码片段５-激活request线程

void Camera3Device::RequestThread::unpauseForNewRequests() {
    // With work to do, mark thread as unpaused.
    // If paused by request (setPaused), don't resume, to avoid
    // extra signaling/waiting overhead to waitUntilPaused
    //该信号激活request线程，request线程卡在了等待该信号的地方。
    mRequestSignal.signal();
    Mutex::Autolock p(mPauseLock);
    if (!mDoPause) {
        ALOGV("%s: RequestThread: Going active", __FUNCTION__);
        if (mPaused) {
            sp<StatusTracker> statusTracker = mStatusTracker.promote();
            if (statusTracker != 0) {
                statusTracker->markComponentActive(mStatusId);
            }
        }
        mPaused = false;
    }
}

代码片段６-线程阻塞获取下一个请求对象的实现

sp<Camera3Device::CaptureRequest>
        Camera3Device::RequestThread::waitForNextRequest() {
    status_t res;
    sp<CaptureRequest> nextRequest;

    // Optimized a bit for the simple steady-state case (single repeating
    // request), to avoid putting that request in the queue temporarily.
    Mutex::Autolock l(mRequestLock);

    while (mRequestQueue.empty()) {
    //下面暂存区显然已经不是空的了，
        if (!mRepeatingRequests.empty()) {
            // Always atomically enqueue all requests in a repeating request
            // list. Guarantees a complete in-sequence set of captures to
            // application.
            const RequestList &requests = mRepeatingRequests;
            RequestList::const_iterator firstRequest =
                    requests.begin();
            nextRequest = *firstRequest;
            //将暂存区的request下方到请求队列mRequestQueue中。
            mRequestQueue.insert(mRequestQueue.end(),
                    ++firstRequest,
                    requests.end());
            // No need to wait any longer

            mRepeatingLastFrameNumber = mFrameNumber + requests.size() - 1;

            break;
        }
　　　　//request线程在这里开始等待，下次线层循环，会在上面将我们之前放到
　　　　//暂存区的请求加入到请求队列中。
        res = mRequestSignal.waitRelative(mRequestLock, kRequestTimeout);

        if ((mRequestQueue.empty() && mRepeatingRequests.empty()) ||
                exitPending()) {
            Mutex::Autolock pl(mPauseLock);
            if (mPaused == false) {
                ALOGV("%s: RequestThread: Going idle", __FUNCTION__);
                mPaused = true;
                // Let the tracker know
                sp<StatusTracker> statusTracker = mStatusTracker.promote();
                if (statusTracker != 0) {
                    statusTracker->markComponentIdle(mStatusId, Fence::NO_FENCE);
                }
            }
            // Stop waiting for now and let thread management happen
            return NULL;
        }
    }
　　//如果下一次请求对象为NULL,说明已经没有请求了，就会释放请求队列中的所以request对象。
    if (nextRequest == NULL) {
        // Don't have a repeating request already in hand, so queue
        // must have an entry now.
        RequestList::iterator firstRequest =
                mRequestQueue.begin();
        nextRequest = *firstRequest;
        mRequestQueue.erase(firstRequest);
    }
　　//－－－－－－去掉一些暂时不用关心的代码
　　//下面又更新了request中的３个成员，其中mFrameNumber就是我们在hal中
　　//processCaptureRequest中看到的FrameNumber。
    if (nextRequest != NULL) {
        nextRequest->mResultExtras.frameNumber = mFrameNumber++;
        nextRequest->mResultExtras.afTriggerId = mCurrentAfTriggerId;
        nextRequest->mResultExtras.precaptureTriggerId = mCurrentPreCaptureTriggerId;
    }
    return nextRequest;
}

代码片段7-request处理线程实现

bool Camera3Device::RequestThread::threadLoop() {

    status_t res;

    // Handle paused state.
    if (waitIfPaused()) {
        return true;
    }

    // Get work to do
    //线程不断的通过下面这个接口，获取请求对象。
    sp<CaptureRequest> nextRequest = waitForNextRequest();
    if (nextRequest == NULL) {
        return true;
    }

    // Create request to HAL
    //将之前的request打包成hal的camera3_capture_request_t对象
    camera3_capture_request_t request = camera3_capture_request_t();
    //保存frameNumber.
    request.frame_number = nextRequest->mResultExtras.frameNumber;
    Vector<camera3_stream_buffer_t> outputBuffers;

    // Get the request ID, if any
    int requestId;
    camera_metadata_entry_t requestIdEntry =
            nextRequest->mSettings.find(ANDROID_REQUEST_ID);
    if (requestIdEntry.count > 0) {
    　　//取出请求id,下面会用于激活一个等待设备空闲的信号，
        requestId = requestIdEntry.data.i32[0];
    } else {
        ALOGW("%s: Did not have android.request.id set in the request",
                __FUNCTION__);
        requestId = NAME_NOT_FOUND;
    }

    // Insert any queued triggers (before metadata is locked)
    int32_t triggerCount;
    //添加触发af的请求id,这个会在hal中触发对焦，ａｅ动作。
    res = insertTriggers(nextRequest);
    if (res < 0) {
        SET_ERR("RequestThread: Unable to insert triggers "
                "(capture request %d, HAL device: %s (%d)",
                request.frame_number, strerror(-res), res);
        cleanUpFailedRequest(request, nextRequest, outputBuffers);
        return false;
    }
    triggerCount = res;
　　//前面是否不是已经触发过af,touch ae动作。
    bool triggersMixedIn = (triggerCount > 0 || mPrevTriggers > 0);

    // If the request is the same as last, or we had triggers last time
    //如果之前有af,ae动作，而且是重新创建的request对象，这里会创建一个假的
    //触发id,即１.
    //这里是ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER_ID和ANDROID_CONTROL_AE_PRECAPTURE_ID
    //dummy id就是１．
    if (mPrevRequest != nextRequest || triggersMixedIn) {
        /**
         * HAL workaround:
         * Insert a dummy trigger ID if a trigger is set but no trigger ID is
         */
        res = addDummyTriggerIds(nextRequest);
        if (res != OK) {
            SET_ERR("RequestThread: Unable to insert dummy trigger IDs "
                    "(capture request %d, HAL device: %s (%d)",
                    request.frame_number, strerror(-res), res);
            cleanUpFailedRequest(request, nextRequest, outputBuffers);
            return false;
        }

        /**
         * The request should be presorted so accesses in HAL
         *   are O(logn). Sidenote, sorting a sorted metadata is nop.
         */
        //到这里后面就不在更新metadata了，所有这里做了内部排序。
        nextRequest->mSettings.sort();
//这里锁住metadata数据，（之前在hal中使用该metadata数据，但是我自以为是将
//数据打包进CameraMetadata对象中，以为这样才能使用类中的方法更新metadata的
//参数，可是当时我失败了，原因这里已经lock了,可以先unlock，在使用）
        request.settings = nextRequest->mSettings.getAndLock();
        mPrevRequest = nextRequest;
        ALOGVV("%s: Request settings are NEW", __FUNCTION__);
//------
    camera3_stream_buffer_t inputBuffer;
    uint32_t totalNumBuffers = 0;

    // Fill in buffers
    //目前还没有inputBuffer.
    if (nextRequest->mInputStream != NULL) {
        request.input_buffer = &inputBuffer;
        res = nextRequest->mInputStream->getInputBuffer(&inputBuffer);
        if (res != OK) {
            // Can't get input buffer from gralloc queue - this could be due to
            // disconnected queue or other producer misbehavior, so not a fatal
            // error
            ALOGE("RequestThread: Can't get input buffer, skipping request:"
                    " %s (%d)", strerror(-res), res);
            Mutex::Autolock l(mRequestLock);
            if (mListener != NULL) {
                mListener->notifyError(
                        ICameraDeviceCallbacks::ERROR_CAMERA_REQUEST,
                        nextRequest->mResultExtras);
            }
            cleanUpFailedRequest(request, nextRequest, outputBuffers);
            return true;
        }
        totalNumBuffers += 1;
    } else {
        request.input_buffer = NULL;
    }
    //outputBuffers是前面定义的局部变量，这里根据request中mOutputStreams对象
    //包含的流对象数目，添加元素。
    outputBuffers.insertAt(camera3_stream_buffer_t(), 0,
            nextRequest->mOutputStreams.size());
    request.output_buffers = outputBuffers.array();
    //下面是最关键的地方了，其中getBuffer()就是申请buffer的地方，进入函数
    //会发现就是dequeue buffer操作。这里是生产者对象在操作，不管是
    //preview stream，还是recording stream.
    for (size_t i = 0; i < nextRequest->mOutputStreams.size(); i++) {
        res = nextRequest->mOutputStreams.editItemAt(i)->
                getBuffer(&outputBuffers.editItemAt(i));
        if (res != OK) {
        //这里如果申请buffer失败，则会callback通知应用端，buffer申请失败了。
        }
        request.num_output_buffers++;
    }
    totalNumBuffers += request.num_output_buffers;

    // Log request in the in-flight queue
    sp<Camera3Device> parent = mParent.promote();
    if (parent == NULL) {
        // Should not happen, and nowhere to send errors to, so just log it
        CLOGE("RequestThread: Parent is gone");
        cleanUpFailedRequest(request, nextRequest, outputBuffers);
        return false;
    }
　　//下面是非常重要的，这里将request根据frame_number，保存到Camera3Device
　　//对象中的mInFlightMap数组中，这个过程非常重要，后面当hal回传帧信息时，会
　　//根据framnumber，在mInFlightMap查找request对象，并将时间戳，shuttter
　　//等信息保存到request的mResultExtras成员中,便于其它函数查找相关信息。
　　//特别是在processCaptureResult()方法中
    res = parent->registerInFlight(request.frame_number,
            totalNumBuffers, nextRequest->mResultExtras,
            /*hasInput*/request.input_buffer != NULL);
    ALOGVV("%s: registered in flight requestId = %" PRId32 ", frameNumber = %" PRId64
           ", burstId = %" PRId32 ".",
            __FUNCTION__,
            nextRequest->mResultExtras.requestId, nextRequest->mResultExtras.frameNumber,
            nextRequest->mResultExtras.burstId);
    if (res != OK) {
        SET_ERR("RequestThread: Unable to register new in-flight request:"
                " %s (%d)", strerror(-res), res);
        cleanUpFailedRequest(request, nextRequest, outputBuffers);
        return false;
    }

    // Inform waitUntilRequestProcessed thread of a new request ID
    {
        Mutex::Autolock al(mLatestRequestMutex);
　　　　//记录当前requestId,并激活一些等待线程。这里由于有一些地方流
　　　　//变化了，需要底层处理完当前流，才能进行一些其它操作，所以这里
　　　　//
        mLatestRequestId = requestId;
        mLatestRequestSignal.signal();
    }

    // Submit request and block until ready for next one
    ATRACE_ASYNC_BEGIN("frame capture", request.frame_number);
    ATRACE_BEGIN("camera3->process_capture_request");
    //将类型为camera3_capture_request_t的request对象发送给hal.
    res = mHal3Device->ops->process_capture_request(mHal3Device, &request);
    ATRACE_END();
    if (res != OK) {
    //省略
    }

    // Update the latest request sent to HAL
    if (request.settings != NULL) { // Don't update them if they were unchanged
        Mutex::Autolock al(mLatestRequestMutex);
　　　　//保存最近一次requtest的metadata数据。
        camera_metadata_t* cloned = clone_camera_metadata(request.settings);
        mLatestRequest.acquire(cloned);
    }
　　//这里进行解锁，便于后面更新数据。
    if (request.settings != NULL) {
        nextRequest->mSettings.unlock(request.settings);
    }

    // Remove any previously queued triggers (after unlock)
    //移除metadata中的af,ae触发tag
    res = removeTriggers(mPrevRequest);
    mPrevTriggers = triggerCount;

    return true;
}

到这里，framework的请求发送给hal,hal根据请求中的参数，配置底层的设置，并将buffer映射到cameraserver所在进程的进程空间，然后由后续的模块填充。这里做了下面几个操作。

• 1.使用waitForNextRequest（）方法获取请求对象，当请求对象为空的话，则会阻塞在函数中。
• 2.更新framenumber，更新af,touch ae的tag信息。如果流类型变化了，会在将这两个tag设置成默认的值１．
• 3.使用getBuffer()接口通过dequeue获取buffer。并保存到request中。
• 4.向hal发送process_capture_request()请求。
• 5.hal填充完buffer后，process_capture_request()返回，解锁metadata数据，便于下一次更新.
• 6.移除前面af,touch ae的触发tag.
  大概流程如下所示：


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###四、总结
　　看到这里已经明白了(我是明白了^_)camera工作时，存在了５中流处理线程和一个专门向hal发送请求的request线程。线程之间通过信号来同步，稍不注意就搞不明白代码是如何运行的了。其中很容易让我们忽视的就是在流发送之前的parent->registerInFlight()该操作将当前的请求保存到一个数组(可以理解成)中。这个数组对象在后续回帧操作中，会将相应帧的shutter,时间戳信息填充到对应的request中，紧接着就把对应帧的信息返回给app。好了先到这吧，下一篇分析Camera recording流程。