Camera使用指南（一）

这篇文章本来上个月就要写的，后来一直没写，正好在新年写下，对之前的工作进行总结。

之前工作中需要自定义相机，网上看了很多介绍Camera组件的文章，写的都不够全，Camera调用这一块总是出很多问题，后来跟着博客看了zxing的源码，这是Google开源的二维码生成和识别的开源库，里面有Camera组件的调用，把zxing里相机调用的部分抽取出来，修改了一下，有了现在的这个版本，可以拍照，然后保存图片到相册。

与Camera组件相关的几个类
如何调用相机，应该注意什么
跟着zxing的架构，修改CameraDemo的结构（下一篇再介绍，这篇没有贴什么代码，如果想直接看代码，可以跳过呐～）

1. 与Camera组件相关的几个类

在自定义相机，或实现扫码功能的时候，都需要调用Camera组件，由Camera可以获取摄像头捕获的帧数据，方便我们对帧数据进行加工。这里主要介绍的自定义相机的过程，中间也会介绍一点扫码相关的功能，如果需要详细了解扫码相关的功能，可以看zxing中扫码相关的代码。下面是与Camera相关的几个类：
Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback

Surface

关于Surface，sdk的介绍是这样的 "Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor."，翻译成中文是，“由屏幕内容合成器管理的原生缓冲区的句柄”，这句话包含一下两个方面的内容：
1.通过Surface（因为Surface是句柄）就可以获得原生缓冲器以及其中的内容。就像在C语言中，可以通过一个文件的句柄，就可以获得文件的内容一样；
2.原生缓冲器（rawbuffer）是用于保存当前窗口的像素数据的。
（以上介绍引用自Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback之间的关系，顺便说一下，这篇博客写的很好，我这里介绍的Surface、SurfaceView、SurfaceHolder及SurfaceHolder.Callback不如这篇详细，如果觉得还是没看懂，可以看一下）。

目前为止，知道可以从Surface获取屏幕像素数据就可以了，在自定义相机的过程中，我们不需要显示调用Surface获取像素数据，因为SurfaceView和SurfaceHolder已经帮我们封装好了Surface。

SurfaceView

使用Camera时，SurfaceView是很关键的一个类，它用来显示Camera组件捕获到的像素数据，如何显示呢，其实是通过Surface对象，SurfaceView中持有Surface对象，在Camera预览的时候，Camera为Surface提供像素数据，然后由SurfaceView显示在视图窗口，类似的显示像素数据的view还有SurfaceTexture。
总结：SurfaceView是View的子类，其实就是就是Surface的View，我们可以理解为Surface持有像素数据，通过SurfaceView显示到视图窗口。

SurfaceHolder

SurfaceHolder是一个接口，相当于一个管理器，提供控制和访问SurfaceView背后的Surface的方法，它内部有一个Callback类——SurfaceHolder.Callback，提供3个回调方法，帮助我们感知Surface创建，改变和销毁，Camera的所有操作，预览，对焦，拍照等操作，都必须在Surface的创建之后，销毁之前进行。 SurfaceView中有一个getHolder()方法，可以很方便的获取SurfaceView中的Surface对应的holder，SurfaceHolder又有一个getSurface()方法，用户获取Surface。

除了SurfaceHolder.Callback以外，SurfaceHolder还有几个重要的方法：

public void addCallback(Callback callback),为SurfaceHolder添加一个SurfaceHolder.Callback回调接口。
public void removeCallback(Callback callback)，移除之前添加的回调接口，这个方法一般在相机界面onPause的时候调用。
public boolean isCreating()，该方法用来判断在Callback方法调用之后，Surface是否已经被创建了，需要注意的，Surface被创建，不代表Surface就可用，只有surface.isValid()方法返回true，才代表该Surface是可用的，有时判断需要用到surface.isValid()方法。
public void setType(int type)，设置Surface的类型，接收如下的参数：
SURFACE_TYPE_NORMAL：用RAM缓存原生数据的普通Surface
SURFACE_TYPE_HARDWARE：适用于DMA(Direct memory access )引擎和硬件加速的Surface
SURFACE_TYPE_GPU：适用于GPU加速的Surface
SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS：表明该Surface不包含原生数据，Surface用到的数据由其他对象提供，在Camera图像预览中就使用该类型的Surface，有Camera负责提供给预览Surface数据，这样图像预览会比较流畅。如果设置这种类型则就不能调用lockCanvas来获取Canvas对象了。需要注意的是，在高版本的Android SDK中，setType这个方法已经被depreciated了。

其实我们会发现，SurfaceView内部持有Surface对象，但是要获取Surface，又需要先获取SurfaceHolder，通过holder获取Surface。

从设计模式的高度来看，Surface、SurfaceView和SurfaceHolder实质上就是广为人知的MVC，即Model-View-Controller。Model就是模型的意思，或者说是数据模型，或者更简单地说就是数据，也就是这里的Surface；View即视图，代表用户交互界面，也就是这里的SurfaceView；SurfaceHolder很明显可以理解为MVC中的Controller（控制器）。这样看起来三者之间的关系就清楚了很多。

SurfaceHolder.Callback

SurfaceHolder.Callback是SurfaceHolder内部接口，提供3个回调方法，帮助我们感知Surface的创建，变化和销毁，在自定义相机的时候，我们需要在相机Activity实现这个接口，并调用SurfaceHolder.addCallback()方法，添加回调接口。

public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)：在Surface第一次被创建的时候，这个方法会被调用，我们需要在这里初始化相机，保证Surface可用。
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)：当Surface发生结构性变化的时候（格式或者大小），该方法会被调用。
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)：当Surface被销毁之后，该方法会立即被调用，一旦该方法执行，就不应该再访问Surface。

2. 如何调用相机，应该注意什么

理清了与Camera相关的及各类，现在介绍一下如何调用。调用相机主要的两个步骤，开启和释放，分别对应两个方法，Camera.open()和Camera.release()。

Camera.open()：Camera的静态方法，创建一个Camera对象，用于访问物理硬件Camera，默认打开的是后摄像头，也可以通过指定参数0/1来指定打开对应的摄像头，0-后置主摄像头，1-前置主摄像头。需要注意是，如果指定的摄像头被占用，该方法会抛出RuntimeException，代码中需要对该异常进行处理，比如先查询摄像头是否被占用，适当等待，或者发现占用，弹出占用提醒。
Camera.release()，释放摄像头，应用主动断开与硬件摄像头的连接，一旦Camera.open()创建了摄像头，就要保证在不使用Camera的时候释放，否则其他调用相机的应用就无法连接相机硬件了。

注意事项：

设置预览Surface：调用Camera.open()连接相机之后，需要调用camera.setPreviewDisplay(holder)，设置预览的Surface，这时，Camera会从Holder中取出Surface，将像素数据提供给Surface，最后由SurfaceView显示到屏幕。camera.setPreviewDisplay(holder)必须在Surface的生命周期中调用，这就用到了上面提到的SurfaceHolder.Callback，在SurfaceHolder.Callback的public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)方法中初始化相机，开启相机预览。

有时调用相机时会出现相机预览界面黑屏，输出log Camera: app passed NULL ,这种情况就是camera.setPreviewDisplay(holder)方法传入的Surface不可用，可以在public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)方法中，设置预览Surface。

设置相机预览参数：由于SurfaceView大小不同，预览画面大小也不同，在调用camera.setPreviewDisplay(holder)时，需要设置预览参数，保证开启预览的时候，相机捕获到图像能正常显示在视图窗口，通过camera.getParameters()获取到Camera.Parameters进行设置，这里主要有两个函数：
parameters.setPreviewSize(int width, int height)，设置Camera的预览尺寸，自定义相机时发现预览画面被拉伸或者压缩，就是因为这个参数设置错误，最后再调用camera.setParameters(parameters)方法设置参数。
parameters.setPictureSize(int width, int height)，设置picture尺寸，该picture是指拍照获取到的照片。
一般情况，需保证setPreviewDisplay和setPreviewSize设置的尺寸相近或相同。
previewSize和pictureSize的值不能随意设置，错误的值报错，如何设置？
a. 通过parameters.getSupportedPreviewSizes()/parameters.getSupportedPictureSizes()获取该相机支持的预览画面尺寸/照片尺寸，选择与SurfaceView尺寸最接近的值，如果预览画面是整个屏幕，那就用屏幕尺寸和备选尺寸进行比较。
b. parameters.getSupportedPreviewSizes()/parameters.getSupportedPictureSizes()会返回List类型的数据，需要我们自己写对比代码，网上有很多如何找到最合适的预览尺寸的方法，这里提供一种，计算宽高比，选择宽高比最接近的，如果宽高比相同，选择宽高值和原预览画面尺寸最接近的。
开启预览和停止预览：分别对应camera.startPreview()和camera.stopPreview()，在连接相机，设置好参数之后调用camera.startPreview()，在界面onPause之后调用camera.stopPreview()，然后释放相机资源。
异常处理：这应该是调用Camera最需要注意的一点，在频繁调用相机，打开，释放这些操作时，Camera.open()，camera.setPreviewDisplay(holder)，camera.getParameters()，camera.setParameters(parameters)，camera.startPreview()，camera.startPreview()这些操作都很容易抛出RuntimeException，调用的时候需要注意异常处理，简单的try{}catch{}就可以。

调用顺序

结合上面的内容，总结一下调用步骤：

初始化SurfaceView，获取SurfaceHolder，设置SurfaceHolder.Callback。
在Surface创建成功之后，即SurfaceHolder.Callback的surfaceCreated(SurfaceHolder holder)方法中，初始化相机(包括开启相机，设置预览的Surface，设置参数)。
开启预览。
界面onPause，停止预览，释放相机。

总结

这篇主要介绍一下自定义相机需要注意的一些内容，没有代码，下一篇参照zxing的结构修改demo，主要是代码，感兴趣的可以看一下。