Android 相机库CameraView源码解析 (二) : 拍照

1. 前言

这段时间，在使用 natario1/CameraView 来实现带滤镜的预览、拍照、录像功能。
由于CameraView封装的比较到位，在项目前期，的确为我们节省了不少时间。
但随着项目持续深入，对于CameraView的使用进入深水区，逐渐出现满足不了我们需求的情况。
Github中的issues中，有些BUG作者一直没有修复。

那要怎么办呢 ? 项目迫切地需要实现相关功能，只能自己硬着头皮去看它的源码，去解决这些问题。
而这篇文章是其中关于CameraView怎么进行拍照的源码解析。

以下源码解析基于CameraView 2.7.2

implementation("com.otaliastudios:cameraview:2.7.2")

为了在博客上更好的展示，本文贴出的代码进行了部分精简

在这里插入图片描述

拍照的入口是cameraView.takePicture()，我们从这个方法开始解析。

2. CameraEngine.takePicture

cameraView.takePicture()会调用到mCameraEngine.takePicture()，
这个PictureResult.Stub是一个参数封装类，这里重新创建了一个PictureResult.Stub并传入takePicture()方法中。
mCameraEngine是CameraEngine抽象类，实现类有Camera1Engine和Camera2Engine。

public void takePicture() {PictureResult.Stub stub = new PictureResult.Stub();mCameraEngine.takePicture(stub);
}

我们这里以Camera2为例，可以看到这里对stub参数封装类赋值了一些参数(摄像头ID、图片格式等)，并调用了onTakePicture

public  void takePicture(final PictureResult.Stub stub) {final boolean metering = mPictureMetering;getOrchestrator().scheduleStateful("take picture", CameraState.BIND,new Runnable() {@Overridepublic void run() {if (isTakingPicture()) return;if (mMode == Mode.VIDEO) {throw new IllegalStateException("Can't take hq pictures while in VIDEO mode");}stub.isSnapshot = false;stub.location = mLocation;stub.facing = mFacing;stub.format = mPictureFormat;onTakePicture(stub, metering);}});
}

3. onTakePicture

接着来看onTakePicture()

设置Rotation

stub.rotation = getAngles().offset(Reference.SENSOR, Reference.OUTPUT, Axis.RELATIVE_TO_SENSOR);

设置设定好拍照图片尺寸

 stub.size = getPictureSize(Reference.OUTPUT);

接着调用mPictureRecorder.take()，mPictureRecorder是PictureRecorder接口，具体实现是Full2PictureRecorder，专门用来调用Camera2 API捕获图片。

mPictureRecorder = new Full2PictureRecorder(stub, this, builder,mPictureReader);
mPictureRecorder.take();

来看一下完整的重点代码

@EngineThread
@Override
protected void onTakePicture(@NonNull final PictureResult.Stub stub, boolean doMetering) {//...省略不重要代码...//设置Rotationstub.rotation = getAngles().offset(Reference.SENSOR, Reference.OUTPUT, Axis.RELATIVE_TO_SENSOR);//设置设定好拍照图片尺寸stub.size = getPictureSize(Reference.OUTPUT);//...省略不重要代码...CaptureRequest.Builder builder = mCamera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);applyAllParameters(builder, mRepeatingRequestBuilder);mPictureRecorder = new Full2PictureRecorder(stub, this, builder,mPictureReader);mPictureRecorder.take();
}

4. Full2PictureRecorder.take

再来看Full2PictureRecorder.take()

@Override
public void take() {mAction.start(mHolder);
}

这里调用了mAction.start(mHolder)，来看一下mAction初始化

4.1 初始化BaseAction

mAction = new BaseAction() {@Overrideprotected void onStart(ActionHolder holder) { //省略了代码，这里只看结构 }@Overridepublic void onCaptureStarted(ActionHolder holder,CaptureRequest request) { //省略了代码，这里只看结构 }@Overridepublic void onCaptureCompleted(ActionHolder holder,CaptureRequest request,TotalCaptureResult result) { //省略了代码，这里只看结构 }
};

mAction是BaseAction抽象类，有onStart、onCaptureStarted、onCaptureProgressed、onCaptureCompleted等方法。
mHolder是构造方法传入过来的Camera2Engine，实现了ActionHolder接口。

4.2 BaseAction.onStart

调用了mAction.start(mHolder)后，mAction和mHolder会建立关联，也就是BaseAction和Camera2Engine会建立关联，具体代码为Camera2Engine.addAction(BaseAction)将其添加到Actions列表中，并在合适的时机回调BaseAction的onCaptureStarted、onCaptureProgressed、onCaptureCompleted方法。

mAction和mHolder建立关联后，会调用onStart方法，这里是对mPictureBuilder这个建造者设置了一些值

@Override
protected void onStart(@NonNull ActionHolder holder) {super.onStart(holder);//mPictureBuilder是一个建造者，这里给建造者设置一些值mPictureBuilder.addTarget(mPictureReader.getSurface());if (mResult.format == PictureFormat.JPEG) {mPictureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, mResult.rotation);}mPictureBuilder.setTag(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);//应用这个建造者holder.applyBuilder(this, mPictureBuilder);
}

再来看onCaptureStarted，调用了dispatchOnShutter来回调

@Override
public void onCaptureStarted(@NonNull ActionHolder holder,@NonNull CaptureRequest request) {super.onCaptureStarted(holder, request);if (request.getTag() == (Integer) CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE) {dispatchOnShutter(false);setState(STATE_COMPLETED);}
}

4.3 BaseAction.onCaptureCompleted

再来看onCaptureCompleted，主要是在DNG格式的时候，做了一些特殊处理。

@Override
public void onCaptureCompleted(ActionHolder holder, CaptureRequest request, TotalCaptureResult result) {if (mResult.format == PictureFormat.DNG) {mDngCreator = new DngCreator(holder.getCharacteristics(this), result);mDngCreator.setOrientation(ExifHelper.getExifOrientation(mResult.rotation));if (mResult.location != null) {mDngCreator.setLocation(mResult.location);}}
}

结果发现这里不是重点，那么重点在哪里呢 ?

5. 设置OnImageAvailableListener监听

在Full2PictureRecorder初始化构造方法中，还有这么一句

mPictureReader.setOnImageAvailableListener(this, WorkerHandler.get().getHandler());

在Android的Camera2 API中，setOnImageAvailableListener方法用于注册一个回调监听器，以在每次图像数据可用时接收通知。

5.1 onImageAvailable回调

来看onImageAvailable回调方法，这里会调用android.media.ImageReader.acquireNextImage()来获取图像数据。
然后如果是JPEG格式，则会调用readJpegImage()方法读取图像数据
最后都会调用dispatchResult来分发数据。

@Override
public void onImageAvailable(ImageReader reader) {Image image = null;try {image = reader.acquireNextImage();switch (mResult.format) {case JPEG: readJpegImage(image); break;case DNG: readRawImage(image); break;default: throw new IllegalStateException("Unknown format: " + mResult.format);}} catch (Exception e) {mResult = null;mError = e;dispatchResult();return;} finally {if (image != null) {image.close();}}dispatchResult();
}

5.2 读取JPEG数据

我们先来看下readJpegImage()方法

private void readJpegImage(@NonNull Image image) {//从Iamge中读取数据ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];buffer.get(bytes);mResult.data = bytes;//根据Exif设置rotationmResult.rotation = 0;ExifInterface exif = new ExifInterface(new ByteArrayInputStream(mResult.data));int exifOrientation = exif.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION,ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL);mResult.rotation = ExifHelper.getOrientation(exifOrientation);
}

5.3 分发回调

再来看dispatchResult，最终会调用到CameraView中的dispatchOnPictureTaken，这个方法中会遍历mListeners回调列表，调用onPictureTaken()

@Override
public void dispatchOnPictureTaken(final PictureResult.Stub stub) {mUiHandler.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {PictureResult result = new PictureResult(stub);for (CameraListener listener : mListeners) {listener.onPictureTaken(result);}}});
}

而mListeners什么时候被添加呢 ? CameraView中有一个addCameraListener方法，专门直接添加回调。

public void addCameraListener(CameraListener cameraListener) {mListeners.add(cameraListener);
}

5.4 设置回调

所以我们只要添加了这个回调，并实现onPictureTaken方法，就可以在onPictureTaken()中获取到拍照后的图像信息了。

binding.cameraView.addCameraListener(object : CameraListener() {override fun onPictureTaken(result: PictureResult) {super.onPictureTaken(result)//拍照回调val bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result.data, 0, result.data.size)bitmap?.also {Toast.makeText(this@Test2Activity, "拍照成功", Toast.LENGTH_SHORT).show()//将Bitmap设置到ImageView上binding.img.setImageBitmap(it)val file = getNewImageFile()//保存图片到指定目录ImageUtils.save(it, file, Bitmap.CompressFormat.JPEG)}}
})