实战项目：自定义Camera应用开发

说实话，做Camera开发这么多年，我最大的感触就是——纸上得来终觉浅。你读再多文档，不如亲手写一个能跑起来的Camera应用。这一章，我们就来干点实在的。

我会带你从零开始，封装一套Camera2 API的工具类，实现几个常用滤镜，再聊聊性能调优的那些坑。最后，我会分享一些发布时的注意事项。嗯，这些都是我踩过的坑，你直接拿去用就好。

1. 项目结构设计

我个人习惯把Camera项目分成三层：

• UI层：负责预览、拍照、滤镜切换的界面
• 业务层：封装Camera2 API的核心逻辑
• 渲染层：处理滤镜、特效等图像处理

为什么要分层？说白了，就是为了解耦。我在项目中遇到过好几次，因为UI和Camera逻辑混在一起，改个预览尺寸结果把拍照流程搞崩了。分层之后，各管各的，清爽很多。

2. Camera2 API封装实战

先来看一段核心封装代码。我简化了一些异常处理，但保留了最关键的逻辑：

public class Camera2Helper {
    private CameraManager cameraManager;
    private CameraDevice cameraDevice;
    private CameraCaptureSession captureSession;
    private CaptureRequest.Builder previewRequestBuilder;
    
    // 打开相机
    public void openCamera(Context context, String cameraId, 
                           CameraDevice.StateCallback callback) {
        cameraManager = (CameraManager) context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        try {
            cameraManager.openCamera(cameraId, callback, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            // 我曾经在这里吃过亏——权限没申请就调用了
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    // 创建预览会话
    public void createPreviewSession(Surface surface) {
        try {
            previewRequestBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(
                CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
            previewRequestBuilder.addTarget(surface);
            
            cameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface),
                new CameraCaptureSession.StateCallback() {
                    @Override
                    public void onConfigured(CameraCaptureSession session) {
                        captureSession = session;
                        // 开始预览
                        startPreview();
                    }
                }, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

你想想看，这段代码里最容易出问题的地方在哪？

是createCaptureSession的回调。如果Surface被销毁了才回调，那就会崩溃。我建议你在回调里加一个isSurfaceValid的判断。

3. 滤镜实现方案

滤镜的实现，我推荐用OpenGL ES。为什么？因为Camera2的预览数据是YUV格式，直接用CPU处理太慢了。用GPU做颜色矩阵变换，效率能提升好几倍。

来看一个简单的黑白滤镜实现：

// 片段着色器 - 黑白滤镜
private static final String FRAGMENT_SHADER_BLACK_WHITE = 
    "#version 300 es\n" +
    "precision mediump float;\n" +
    "in vec2 vTexCoord;\n" +
    "out vec4 fragColor;\n" +
    "uniform sampler2D sTexture;\n" +
    "void main() {\n" +
    "    vec4 color = texture(sTexture, vTexCoord);\n" +
    "    float gray = dot(color.rgb, vec3(0.299, 0.587, 0.114));\n" +
    "    fragColor = vec4(vec3(gray), color.a);\n" +
    "}\n";

这段代码的核心就是那个dot函数。它把RGB三个通道按人眼敏感度加权求和，得到灰度值。嗯，这里要注意，权重系数是有讲究的，不是随便取的。

4. 性能调优实战

性能调优，说白了就是跟帧率较劲。我总结了几条经验：

• 预览尺寸别贪大：1080P就够了，4K预览对大多数手机来说都是负担
• 减少Surface数量：每个Surface都会增加一次数据拷贝
• 用ImageReader的setOnImageAvailableListener：别在主线程处理图像数据
• 滤镜用GPU：CPU做滤镜，帧率直接掉到15fps以下

我曾经在一个项目里，为了追求画质，用了最大分辨率预览。结果在低端机上，预览画面卡得像幻灯片。后来改成自适应分辨率，问题就解决了。

5. 发布注意事项

发布前，有几件事你必须检查：

检查项	说明
权限声明	CAMERA权限、WRITE_EXTERNAL_STORAGE（Android 10以下）
机型适配	不同厂商的Camera HAL实现有差异，建议做兼容性测试
内存泄漏	CameraDevice和CaptureSession必须及时释放
后台限制	Android 9+对后台Camera访问有限制

嗯，这里要特别提一下内存泄漏。CameraDevice是一个重量级对象，如果你在Activity销毁时没有关闭它，那下次打开相机就会失败。我建议在onPause里释放，在onResume里重新打开。

6. 知识体系总览

下面这张图，是我整理的本章知识结构。你可以把它当作一个检查清单，看看自己掌握了哪些：

这张图把整个Camera应用开发分成了四个模块。你从UI层入手，逐步深入到业务层和渲染层，最后再回头做性能调优和发布检查。这个顺序，是我个人觉得最不容易出错的路径。

好了，这一章的内容就到这里。代码和思路都给你了，剩下的就是动手去写。记住，Camera开发没有捷径，多踩坑才能成长。

---

公众号:蓝海资料掘金营，微信deep3321