CameraDevice与Session：CameraDevice接口、CaptureSession创建、OutputConfiguration、Session参数配置
大家好，我是你们的老朋友。今天我们来聊聊Camera HAL层之上的两个核心概念——CameraDevice和CaptureSession。说白了，这两个东西就是相机应用的“遥控器”和“拍摄现场”。
我个人习惯把CameraDevice理解成“相机设备的抽象句柄”，而CaptureSession则是“一次拍摄任务的上下文”。你想想看，没有设备句柄，你连相机都打不开；没有Session，你拍出来的东西往哪儿送？
CameraDevice接口：打开相机的那把钥匙
CameraDevice是Android Camera2 API中代表单个相机设备的接口。每个物理摄像头（比如后置主摄、前置、超广角）都对应一个CameraDevice实例。
获取CameraDevice的方式很简单——通过CameraManager.openCamera()。但这里有个坑：openCamera是异步的。我记得刚接触Camera2时，我习惯性地在openCamera后面直接调用createCaptureSession，结果总是报错。后来才明白，必须等CameraDevice.StateCallback里的onOpened回调触发后，才能进行后续操作。
核心接口方法：
createCaptureSession()：创建拍照/预览会话createReprocessableCaptureSession()：创建可重处理的会话（比如YUV→JPEG）createConstrainedHighSpeedCaptureSession()：高速连拍专用close()：关闭设备，释放资源
这里有个经验之谈：千万不要在onDisconnected或onError回调里忽略资源清理。我曾经在一个项目里，因为相机被其他应用抢占后没有及时close()，导致系统相机服务卡死，最后只能重启设备。嗯，血的教训。
CaptureSession创建：从配置到运行
创建CaptureSession需要三个要素：
- CameraDevice（已经打开的）
- OutputConfiguration列表（你要把数据输出到哪里）
- SessionCallback（会话状态监听）
代码看起来是这样的：
// 假设cameraDevice已经通过onOpened回调拿到
List<OutputConfiguration> outputs = new ArrayList<>();
// 添加SurfaceView的Surface
outputs.add(new OutputConfiguration(surfaceView.getHolder().getSurface()));
// 添加ImageReader的Surface（用于拍照）
outputs.add(new OutputConfiguration(imageReader.getSurface()));
cameraDevice.createCaptureSession(
outputs,
new CameraCaptureSession.StateCallback() {
@Override
public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
// 会话创建成功，可以开始预览或拍照了
// 这里保存session引用
}
@Override
public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {
// 配置失败，通常是Surface不合法或参数冲突
}
},
null // 可以传Handler，指定回调线程
);
为什么会有onConfigureFailed？我遇到过一种情况：同时给两个OutputConfiguration传了同一个Surface（比如两个ImageReader用了同一个Surface），结果底层HAL直接拒绝配置。所以，每个Surface在OutputConfiguration列表里只能出现一次。
OutputConfiguration：输出目标的精细控制
OutputConfiguration不只是简单包装一个Surface。它还能做很多事情：
| 特性 | 说明 | 我的使用场景 |
|---|---|---|
| Surface共享 | 多个OutputConfiguration可以共享同一个Surface（需设置isShared=true） | 预览和拍照共用同一个Surface时，需要显式声明共享 |
| 物理相机ID | 指定输出目标对应的物理摄像头（多摄场景） | 超广角和主摄同时输出时，分别指定physicalCameraId |
| Surface尺寸 | 通过Surface的setDefaultBufferSize控制 | 避免ImageReader创建时尺寸不匹配 |
小技巧：如果你需要同时输出预览和拍照，建议用两个不同的Surface。预览用SurfaceView的Surface，拍照用ImageReader的Surface。这样预览帧率和拍照分辨率互不影响。
Session参数配置：让会话按你的意愿工作
Session参数配置是通过CaptureRequest.Builder来完成的。但注意，有些参数是“会话级别”的，必须在创建Session之前通过SessionConfiguration设置。
举个例子：
// 创建SessionConfiguration
SessionConfiguration config = new SessionConfiguration(
SessionConfiguration.SESSION_REGULAR, // 普通会话
outputs, // OutputConfiguration列表
executor, // 回调执行器
callback // StateCallback
);
// 设置会话参数（比如HDR模式、3A收敛等）
CaptureRequest.Builder builder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
builder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON);
// ... 其他参数
// 将参数绑定到SessionConfiguration
config.setSessionParameters(builder.build());
// 创建会话
cameraDevice.createCaptureSession(config);
为什么要这么做？因为有些参数（比如AE模式、AF模式）会影响底层ISP的初始化流程。如果等Session创建完再设置，可能已经错过了最佳配置时机。我曾在某个平台上发现，如果不提前设置AE模式，预览的前几帧会过曝，直到AE收敛后才正常。后来把AE模式放到Session参数里，问题就解决了。
注意：不是所有参数都能作为Session参数。只有那些在CameraCharacteristics中标记为PER_SESSION或PER_REQUEST的参数才有效。具体可以查CameraCharacteristics.REQUEST_AVAILABLE_SESSION_KEYS。
知识体系总览
下面这张图概括了CameraDevice、Session、OutputConfiguration和参数配置之间的关系：
从图中可以看到，CameraDevice是入口，OutputConfiguration和Session参数是配置原料，最终产出的是一个可用的CaptureSession。我个人习惯把Session的生命周期管理得特别严格——每次关闭Session前，先停止所有重复请求，再close()，最后才close() CameraDevice。顺序反了，轻则报错，重则死机。
好了，关于CameraDevice和Session的核心内容就这些。记住一句话：设备是基础，会话是舞台，参数是剧本。把这三者关系理清了，Camera2开发就成功了一半。
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