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【Android -- 相机】CameraX 实现拍照 & 预览功能

来源：欧得旅游网

前言

在 Android 应用中要实现 Camera 功能还是比较困难的，为了保证在各品牌手机设备上的兼容性、响应速度等体验细节，Camera 应用的开发者往往需要花很大的时间和精力进行测试，甚至需要手动在数百种不同设备上进行测试。CameraX 正是为解决这个痛点而诞生的。

CameraX 的优势：

一、使用

1. 添加关联库

	def camerax_version = "1.0.0-beta06"
	// CameraX 核心库
    implementation "androidx.camera:camera-camera2:$camerax_version"
	// CameraX 生命周期
    implementation "androidx.camera:camera-lifecycle:$camerax_version"
	// CameraX view 集合，比如 cameraview，preview等
    implementation "androidx.camera:camera-view:1.0.0-alpha10"

2. 申请权限

	<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
    <!-- 支持相机才能运行 -->
    <uses-feature
        android:name="android.hardware.camera"
        android:required="true" />
    <uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />

    <uses-feature android:name="android.hardware.camera.any" />

3. 布局文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <com.hjq.bar.TitleBar
        android:id="@+id/title_bar"
        android:layout_width="match_parent"
        android:background="@color/teal_200"
        android:layout_height="?android:attr/actionBarSize"
        app:title="Camerax 使用"
        app:titleStyle="bold"
        app:titleSize="18sp"
        app:backButton="false"
        app:titleColor="@color/white"/>

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">

        <Button
            android:id="@+id/btn_trans"
            android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="切换摄像头"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/viewFinder"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/viewFinder" />

        <Button
            android:id="@+id/btn_takePhoto"
            android:layout_width="100dp"
            android:layout_height="60dp"
            android:layout_marginBottom="50dp"
            android:elevation="2dp"
            android:scaleType="fitCenter"
            android:text="拍照"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" />

        <androidx.camera.view.PreviewView
            android:id="@+id/viewFinder"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="0dp"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
            app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</LinearLayout>

4. 预览
首先，先通过：

  ListenableFuture<ProcessCameraProvider> cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(this);

返回当前可以绑定生命周期的 ProcessCameraProvider，ProcessCameraProvider 它会和宿主绑定生命周期，这样就不用担心打开相机和关闭的问题了。

接着，向 cameraProviderFuture 注册一个监听，第一个参数是一个 runnable，第二个参数是线程池，即runnable 运行在哪个线程中：

cameraProviderFuture.addListener(Runnable {}, ContextCompat.getMainExecutor(this))

上面我们让它运行在主线程的线程池中，这样，在这个 runnable 中，就可以配置我们的 capture 了：

private void startCamera() {
        //返回当前可以绑定生命周期的 ProcessCameraProvider
        ListenableFuture<ProcessCameraProvider> cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(this);
        cameraProviderFuture.addListener(new Runnable() {
            @SuppressLint("RestrictedApi")
            @Override
            public void run() {
                try {
                    //将相机的生命周期和activity的生命周期绑定，camerax 会自己释放，不用担心了
                    ProcessCameraProvider cameraProvider = cameraProviderFuture.get();
                    //预览的 capture，它里面支持角度换算
                    Preview preview = new Preview.Builder().build();

                    //创建图片的 capture
                    mImageCapture = new ImageCapture.Builder()
                            .setFlashMode(ImageCapture.FLASH_MODE_AUTO)
                            .build();


                    //选择后置摄像头
                    CameraSelector cameraSelector = new CameraSelector.Builder().requireLensFacing(mFacing).build();

                    //预览之前先解绑
                    cameraProvider.unbindAll();

                    //将数据绑定到相机的生命周期中
                    Camera camera = cameraProvider.bindToLifecycle(MainActivity.this, cameraSelector, preview, mImageCapture);

                    //将previewview 的 surface 给相机预览
                    preview.setSurfaceProvider(mViewFinder.createSurfaceProvider(camera.getCameraInfo()));

                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, ContextCompat.getMainExecutor(this));
    }

可以看到，使用 ProcessCameraProvider.getInstance(this) 获取当前的 ProcessCameraProvider 去监听宿主的生命周期。

创建并确认 CameraProvider 后，执行步骤如下

  1. 创建 Preview，使用 new Preview.Builder().build() 创建Preview，它是相机预览的数据流，图像数据会通过它来输出，比如输出到 Surface 中
  2. 创建 ImageCapture 用于拍照，这里的 builder 都可以设置参数，比如大小，曝光等
  3. 指定所需的相机 LensFacing 选项，这里直接使用后置即可
  4. 将所选相机和任意用例绑定到生命周期，通过 cameraProvider.bindToLifecycle，将宿主的生命周期，与 cameraSelector，preview和mImageCapture判定起来。
  5. 将 Preview 连接到 PreviewView，preview.setSurfaceProvider() 设置要预览的 surface

5. 拍照
上面已经设置了 mImageCapture，拍照呢，在 Camerax 中也很简单，使用 takePicture 即可，如下：

	public void takePhoto() {
        if (mImageCapture != null) {
            File dir = new File(GlobalConfig.PATH);
            if (!dir.exists()) {
                dir.mkdirs();
            }
            //创建文件
            File file = new File(GlobalConfig.PATH,"testx.jpg");
            if (file.exists()) {
                file.delete();
            }
            //创建包文件的数据，比如创建文件
            ImageCapture.OutputFileOptions outputFileOptions = new ImageCapture.OutputFileOptions.Builder(file).build();

            //开始拍照
            mImageCapture.takePicture(outputFileOptions, ContextCompat.getMainExecutor(this), new ImageCapture.OnImageSavedCallback() {
                @Override
                public void onImageSaved(@NonNull ImageCapture.OutputFileResults outputFileResults) {
                    //    Uri savedUri = outputFileResults.getSavedUri();
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "保存成功: ", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }

                @Override
                public void onError(@NonNull ImageCaptureException exception) {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "保存失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            });
        }
    }

二、完整代码

public class MainActivity extends BaseActivity {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    @BindView(R.id.viewFinder)
    PreviewView mViewFinder;

    private ImageCapture mImageCapture;
    private int mFacing = CameraSelector.LENS_FACING_BACK;

    @Override
    protected int getLayoutId() {
        return R.layout.activity_main;
    }

    @Override
    protected void initView() {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            if (checkSelfPermission(Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                requestPermissions(new String[] {Manifest.permission.CAMERA}, 1);
            }
        }
        startCamera();
    }

    private void startCamera() {
        //返回当前可以绑定生命周期的 ProcessCameraProvider
        ListenableFuture<ProcessCameraProvider> cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(this);
        cameraProviderFuture.addListener(new Runnable() {
            @SuppressLint("RestrictedApi")
            @Override
            public void run() {
                try {
                    //将相机的生命周期和activity的生命周期绑定，camerax 会自己释放，不用担心了
                    ProcessCameraProvider cameraProvider = cameraProviderFuture.get();
                    //预览的 capture，它里面支持角度换算
                    Preview preview = new Preview.Builder().build();

                    //创建图片的 capture
                    mImageCapture = new ImageCapture.Builder()
                            .setFlashMode(ImageCapture.FLASH_MODE_AUTO)
                            .build();


                    //选择后置摄像头
                    CameraSelector cameraSelector = new CameraSelector.Builder().requireLensFacing(mFacing).build();

                    //预览之前先解绑
                    cameraProvider.unbindAll();

                    //将数据绑定到相机的生命周期中
                    Camera camera = cameraProvider.bindToLifecycle(MainActivity.this, cameraSelector, preview, mImageCapture);

                    //将previewview 的 surface 给相机预览
                    preview.setSurfaceProvider(mViewFinder.createSurfaceProvider(camera.getCameraInfo()));

                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, ContextCompat.getMainExecutor(this));
    }


    @OnClick({R.id.btn_trans,R.id.btn_takePhoto})
    public void clicked(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btn_trans:
                switchCamera();
                break;

            case R.id.btn_takePhoto:
                takePhoto();
                break;
        }
    }

    public void switchCamera() {
        /**
         * 白屏的问题是 PreviewView 移除所有View，且没数据到 Surface，
         * 所以只留背景色，可以对次做处理
         */
        mFacing =  mFacing == CameraSelector.LENS_FACING_FRONT?
                CameraSelector.LENS_FACING_BACK:CameraSelector.LENS_FACING_FRONT;
        startCamera();
    }

    public void takePhoto() {
        if (mImageCapture != null) {
            File dir = new File(GlobalConfig.PATH);
            if (!dir.exists()) {
                dir.mkdirs();
            }
            //创建文件
            File file = new File(GlobalConfig.PATH,"testx.jpg");
            if (file.exists()) {
                file.delete();
            }
            //创建包文件的数据，比如创建文件
            ImageCapture.OutputFileOptions outputFileOptions = new ImageCapture.OutputFileOptions.Builder(file).build();

            //开始拍照
            mImageCapture.takePicture(outputFileOptions, ContextCompat.getMainExecutor(this), new ImageCapture.OnImageSavedCallback() {
                @Override
                public void onImageSaved(@NonNull ImageCapture.OutputFileResults outputFileResults) {
                    //    Uri savedUri = outputFileResults.getSavedUri();
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "保存成功: ", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }

                @Override
                public void onError(@NonNull ImageCaptureException exception) {
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "保存失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            });
        }
    }
}

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