android6.0源碼分析之Camera API2.0簡介

前面幾篇主要分析的是android Camera API1.0的架構以及初始化流程，而google在android5.0(Lollipop)開始對Camera的架構進行了調整，爲了適應HAL3，新添加實現了CameraDeviceClient，而Camera API1.0已經被deprecated(便可能在更新的版本里會不支持此API).

接下來，我將會分以下幾篇文章來分析Camera2 
android6.0源碼分析之Camera API2.0簡介 
android6.0源碼分析之Camera2 HAL分析 
android6.0源碼分析之Camera API2.0下的初始化流程分析 
android6.0源碼分析之Camera API2.0下的Preview(預覽)流程分析 
android6.0源碼分析之Camera API2.0下的Capture流程分析 
android6.0源碼分析之Camera API2.0下的video流程分析 
Camera API2.0的應用

一、Camera API2.0的架構圖
Camera API2.0下的Camera架構與API1.0有所區別，下面將給出Camera API2.0以及Camera HAL3.2+下的Camera的整體架構圖： 
 
由圖可知，Java層要想與C++層的CameraService層進行通訊，都是經過Java層的IPC Binder進制進行的，主要包括ICameraService.aidl以及ICameraDeviceUser.aidl兩個接口來實現，其會在Java層維護一個CameraDeviceImpl即Camera設備的代理，而CameraService以及CameraDeviceImpl的初始化會在此文的第二，第三節進行分析。而Java層對Camera的具體操做的操做流程大體爲，Java層經過Device代理髮送一個CaptureRequest，而C++層進行相應的處理，再調用相應的回調來通知Java相應的處理結果，並將相應的Capture數據保存在Surface Buffer裏，這樣Java層在回調函數中能夠對數據進行相應的處理。而對於具體操做流程的分析，請參考文章開始時的Camera2相關文章的鏈接。

二、Java層的CameraService的實現和應用
從Camera API2開始，Camera的實現方式有所不一樣，最主要的區別是再也不使用JNI來調用本地代碼，從而得到本地CameraService，並實現其C/S模式的通訊，而是直接在Java層經過Java層的IPC Binder機制來獲取Java層的CameraService的代理對象，從而直接在Java層獲取本地的CameraService與Camera Device進行相應的通訊。 
相應的代碼及目錄： 
ICameraService.aidl:frameworks/base/core/java/android/hardware 
CameraService.cpp:frameworks/av/services/camera/libcameraservice 
CameraManager.java:frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2

獲取CameraService的核心代碼以下：

//CameraManager.java
prvate void connectCameraServiceLocked(){
    if(mCameraService != null)return;
    //獲取Binder
    IBinder cameraServiceBinder = ServiceManager.getService(CAMERA_SERVICE_BINDER_NAME);
    if(cameraServiceBinder == null){
        return;
    }
    try{
        cameraServiceBinder.linkToDeath(this,/*flags*/ 0);
    }catch(RemoteException e){
        return;
    }
    ICameraService cameraServiceRaw = ICameraService.Stub.asInterface(cameraServiceBinder);
    //根據cameraServiceRaw 建立CameraService實例
    ICameraService cameraService = CameraServiceDecorator.newInstance(cameraServiceRaw);
    ...
    try{
        //添加監聽
        cameraService.addListener(this);
        //賦值給mCameraService的全局變量
        mCameraService = cameraService;
    }catch(CameraRuntimeException e){
        ...
    }
}

由代碼可知，經過Java層的Binder從ServiceManager裏獲取了一個Java層的CameraService實例，在打開Camera的流程中，會經過此CameraService(Native的CameraService)與Camera通訊，而其中的通訊經過ICameraDeviceUser來實現，接下來分析ICameraDeviceUser的實現。

三、ICameraDeviceUser.aidl的通訊實現
Java層與C++ CameraService層之間的通訊，經過封裝了一個CameraDeviceUser來實現，它只是在Java層使用了AIDL技術來實現Client，即在Java層維護了一個CameraDevice，這樣的好處是響應速度更快，由於這樣不須要經過每次進入Native層來完成通訊，而能夠經過Java層的IPC Binder機制便可完成。即API2.0經過AIDL實現一個接口ICameraDeviceUser，從而在Java層維護一個Camera proxy，以後的通訊都是經過此代理CameraDeviceImpl來實現。

相關代碼及目錄： 
ICameraDeviceUser.aidl:frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2 
ICameraDeviceUser.cpp:frameworks/av/camera/camera2 
CameraDeviceImpl.java:frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2/impl

獲取Camera Device的Java層代理的核心代碼以下：

//CameraManager.java
private CameraDevice openCameraDeviceUserAsync(...){
    //初始化Camera Java層代理對象
    CameraDevice device = null;
    try{
        synchronized(mLock){
            //初始化ICameraDeviceUser
            ICameraDeviceUser cameraUser = null;
            //初始化具體的CameraDevice代理
            android.hardware.camera2.impl.CameraDeviceImpl deviceImpl = new android.hardware.
                camera2.impl.CameraDeviceImpl(cameraId,callback,handler,characteristics);
            BinderHolder holder = new BinderHolder();
            ICameraDeviceCallbacks callbacks = deviceImpl.getCallbacks();
            ...
            try{
                //若是支持HAL3.2+的devices
                if(supportsCamera2ApiLocked(cameraId)){
                    //獲取CameraService
                    ICameraService cameraService = CameraManagerGlobal.get().getCameraService();
                    ...
                    //鏈接設備
                    cameraService.connectDevice(callbacks,id,mContextgetOpPackageName()
                        ,USE_CALLING_UID,holder);
                    //經過Binder得到打開的Camera設備返回的Camera代理
                    cameraUser = ICameraDeviceUser.Stub.asInterface(holder.getBinder());
                }else{//不然用遺產API
                    cameraUser = CameraDeviceUserShim.connectBinderShim(callbacks,id);
                }
            }catch(...){
                ...
            }
            //包裝代理對象
            deviceImpl.setRemoteDevice(cameraUser);
            device = deviceImpl;
        }
    }catch(...){
        ...
    }
    返回Camera代理
    return device;
}

由代碼可知，首先獲取CameraService，而後經過它來開啓Camera，而開啓成功後，C++層會返回一個Camera device代理對象，此處即爲ICameraDeviceUser，因此在Java層對其進行相應的封裝，變成一個CameraDeviceImpl對象，此後，只要須要對Camera進行操做，都會調用CameraDeviceImpl對象的相關方法，並經過ICameraDeviceUser以及Java IPC Binder來與本地的Camera device進行通訊，至此，Camera API2.0的框架就分析結束了，具體的操做，如Camera的初始化，preview,capture等流程的分析，請看文章開始時，所列出的分析連接
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