第1章：Camera2预览流程——从零到一看到画面

各位同学，今天我们来聊聊Camera2预览流程。说实话，我刚接触Camera2时也被它那套复杂的回调机制搞得头大。但别怕，咱们一步步拆解，你会发现其实就那么回事。

Camera2的预览流程，说白了就是五个步骤：

  1. 创建CameraManager
  2. 打开CameraDevice
  3. 创建CaptureSession
  4. 设置预览Request
  5. 处理预览回调

嗯，这五步走完，你就能在手机屏幕上看到摄像头画面了。我当年第一次跑通这个流程时，盯着屏幕上的自己愣了好几秒——那种成就感，真的爽。

Camera2 预览五步流程图 ① 创建CameraManager ② 打开CameraDevice ③ 创建CaptureSession ④ 设置预览Request ⑤ 处理预览回调 获取系统服务 异步回调 绑定Surface 配置参数 帧数据返回

1.1 创建CameraManager

第一步，拿到CameraManager。这玩意儿是系统服务，专门管摄像头设备的。怎么拿？代码很简单：

CameraManager cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);

就这一行。但有个坑——别忘了检查权限。我刚开始做项目时，忘了加CAMERA权限，结果getCameraIdList()直接抛异常，排查了半天才发现。嗯，血的教训。

⚠️ 注意： Android 6.0以上需要动态申请CAMERA权限。别以为在Manifest里写了就万事大吉。

1.2 打开CameraDevice

拿到CameraManager后，下一步就是打开摄像头。这里要用到openCamera()方法，它是个异步操作。什么意思？就是你不能指望它立刻返回，得等回调。

cameraManager.openCamera(cameraId, stateCallback, backgroundHandler);

三个参数：摄像头ID、状态回调、后台Handler。我个人习惯用CameraCharacteristics先查一下摄像头方向，再决定用前置还是后置。

回调里最关键的是onOpened()——摄像头打开成功后会触发这里。你想想看，如果摄像头被别的App占着，就会触发onError()。所以一定要做好异常处理。

💡 小技巧： 我建议在onOpened()里就把CameraDevice对象存下来，后面创建Session要用。

1.3 创建CaptureSession

摄像头打开了，但还不能直接预览。你得先创建一个CaptureSession，说白了就是告诉系统：「我要开始拍照/录像了，给我分配资源吧」。

创建Session需要两个东西：

  • 一个输出Surface列表——比如TextureView的Surface
  • 一个Session状态回调——监听Session是否创建成功
cameraDevice.createCaptureSession(
    Arrays.asList(surface),
    sessionCallback,
    backgroundHandler
);

这里有个细节：Surface可以不止一个。比如你要同时预览和拍照，那就传两个Surface进去。我在做双摄项目时，就传了三个Surface——预览、拍照、人脸检测，系统会帮你协调好。

🔑 核心要点： createCaptureSession是异步的，成功后会回调onConfigured()。在这个回调里，你才能开始发送预览请求。

1.4 设置预览Request

Session创建成功后，就可以设置预览请求了。这里用到了CaptureRequest.Builder。说白了，就是告诉摄像头：「我要什么样的画面」。

CaptureRequest.Builder previewBuilder = 
    cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
previewBuilder.addTarget(surface);
// 可以设置一些参数，比如自动对焦模式
previewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, 
    CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
CaptureRequest previewRequest = previewBuilder.build();

然后通过Session发送这个Request：

captureSession.setRepeatingRequest(previewRequest, previewCallback, backgroundHandler);

注意这里用的是setRepeatingRequest——它会持续不断地发送请求，形成连续的画面流。如果你只想拍一张照片，那就用capture()。

为什么会用setRepeatingRequest而不是capture？你想想看，预览需要的是实时画面流，不是单张照片。所以要用重复请求模式。

1.5 处理预览回调

最后一步，处理回调。Camera2的回调接口是CameraCaptureSession.CaptureCallback。里面有几个关键方法：

方法 触发时机 常用场景
onCaptureStarted 开始捕获时 显示快门动画
onCaptureProgressed 捕获进行中 更新进度条
onCaptureCompleted 捕获完成 获取帧数据

预览时，我们最常用的是onCaptureCompleted。每次帧数据返回后，系统会回调这个方法。你可以在这里获取曝光时间、ISO等元数据。

private CameraCaptureSession.CaptureCallback previewCallback = 
    new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
    @Override
    public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session,
                                   @NonNull CaptureRequest request,
                                   @NonNull TotalCaptureResult result) {
        // 帧数据已就绪，可以更新UI或做其他处理
        long timestamp = result.get(CaptureResult.SENSOR_TIMESTAMP);
        // 我一般在这里做帧率统计
    }
};
⚠️ 注意： 回调是在后台线程执行的。如果你要更新UI，记得切回主线程。我曾经直接在回调里更新TextView，结果App直接崩了——因为UI操作必须在主线程。

避坑指南

最后，分享几个我踩过的坑：

  • SurfaceView vs TextureView：预览用TextureView更灵活，但性能上SurfaceView更好。我一般用TextureView，因为可以加动画效果。
  • 关闭摄像头：记得在onPause()里关闭Session和Device。不关的话，下次打开会报错。
  • 摄像头ID：别硬编码0或1。用CameraManager.getCameraIdList()动态获取，不同手机摄像头编号不一样。

好了，Camera2预览流程就讲到这里。这五步是Camera2开发的基础，后面的拍照、录像、HDR都是在这个框架上扩展的。你把这五步吃透了，后面就轻松了。

📌 总结： CameraManager → CameraDevice → CaptureSession → CaptureRequest → CaptureCallback。五步走完，画面就出来了。

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