Android CameraX 使用指南：简化相机开发

前言

在Android开发中，相机功能一直是比较复杂的部分，需要处理不同设备的兼容性、生命周期管理以及复杂的API调用。Google推出的CameraX库极大地简化了这一过程，让开发者能够更轻松地实现高质量的相机功能。本文将带你全面了解CameraX的使用方法。

什么是CameraX？

CameraX是Jetpack系列中的一个库，它基于Camera2 API构建，但提供了更高层次的抽象，具有以下优点：

简化API：比Camera2 API更易于使用
生命周期感知：自动管理相机生命周期
设备兼容性：处理不同厂商设备的兼容性问题
一致的行为：在不同设备上提供更一致的体验

添加依赖

首先，在build.gradle文件中添加CameraX依赖：

复制代码

def camerax_version = "1.3.0"
implementation "androidx.camera:camera-core:${camerax_version}"
implementation "androidx.camera:camera-camera2:${camerax_version}"
implementation "androidx.camera:camera-lifecycle:${camerax_version}"
implementation "androidx.camera:camera-view:${camerax_version}"

基本使用流程

1. 请求相机权限

在AndroidManifest.xml中添加权限声明：

复制代码

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

运行时请求权限：

复制代码

private val requestPermissionLauncher = registerForActivityResult(
    ActivityResultContracts.RequestPermission()
) { isGranted ->
    if (isGranted) {
        startCamera()
    } else {
        Toast.makeText(this, "Permission denied", Toast.LENGTH_SHORT).show()
    }
}

// 检查并请求权限
if (ContextCompat.checkSelfPermission(
        this, Manifest.permission.CAMERA
    ) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED
) {
    startCamera()
} else {
    requestPermissionLauncher.launch(Manifest.permission.CAMERA)
}

2. 配置预览视图

在布局文件中添加PreviewView：

复制代码

<androidx.camera.view.PreviewView
    android:id="@+id/viewFinder"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

3. 初始化CameraX

复制代码

private fun startCamera() {
    val cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(this)

    cameraProviderFuture.addListener({
        // 用于绑定相机生命周期
        val cameraProvider: ProcessCameraProvider = cameraProviderFuture.get()

        // 预览
        val preview = Preview.Builder()
            .build()
            .also {
                it.setSurfaceProvider(viewFinder.surfaceProvider)
            }

        // 选择后置摄像头
        val cameraSelector = CameraSelector.DEFAULT_BACK_CAMERA

        try {
            // 解绑之前的所有用例
            cameraProvider.unbindAll()

            // 绑定用例到生命周期
            cameraProvider.bindToLifecycle(
                this, cameraSelector, preview
            )
        } catch(exc: Exception) {
            Log.e(TAG, "Use case binding failed", exc)
        }
    }, ContextCompat.getMainExecutor(this))
}

高级功能

图像分析

CameraX可以轻松实现图像分析：

复制代码

val imageAnalysis = ImageAnalysis.Builder()
    .setBackpressureStrategy(ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST)
    .build()

imageAnalysis.setAnalyzer(executor) { imageProxy ->
    // 在这里处理图像
    val rotationDegrees = imageProxy.imageInfo.rotationDegrees
    // 处理完成后关闭imageProxy
    imageProxy.close()
}

// 记得在bindToLifecycle中添加这个用例
cameraProvider.bindToLifecycle(
    this, cameraSelector, preview, imageAnalysis
)

拍照功能

复制代码

private fun takePhoto() {
    // 创建图片捕获用例
    val imageCapture = ImageCapture.Builder()
        .setCaptureMode(ImageCapture.CAPTURE_MODE_MINIMIZE_LATENCY)
        .build()

    // 绑定用例
    cameraProvider.bindToLifecycle(
        this, cameraSelector, preview, imageCapture
    )

    // 创建输出选项
    val outputOptions = ImageCapture.OutputFileOptions.Builder(
        File(externalMediaDirs.first(), "${System.currentTimeMillis()}.jpg")
    ).build()

    // 拍照
    imageCapture.takePicture(
        outputOptions,
        ContextCompat.getMainExecutor(this),
        object : ImageCapture.OnImageSavedCallback {
            override fun onError(exc: ImageCaptureException) {
                Log.e(TAG, "Photo capture failed: ${exc.message}", exc)
            }

            override fun onImageSaved(output: ImageCapture.OutputFileResults) {
                val savedUri = output.savedUri ?: Uri.fromFile(outputOptions.outputFile)
                Log.d(TAG, "Photo capture succeeded: $savedUri")
            }
        }
    )
}

处理设备特性

CameraX提供了简单的方式来检查设备支持的功能：

复制代码

val cameraInfo = cameraProvider.availableCameraInfos.find {
    it.cameraSelector == cameraSelector
}

// 检查闪光灯支持
val hasFlash = cameraInfo?.torchState?.value != null

// 检查变焦支持
val hasZoom = cameraInfo?.zoomState?.value != null

最佳实践

生命周期管理：确保正确绑定到生命周期所有者
错误处理：妥善处理所有可能的异常
资源清理：及时关闭ImageProxy等资源
线程管理：使用合适的Executor
性能优化：根据需求选择合适的配置（分辨率、帧率等）

总结

CameraX极大地简化了Android相机开发，让开发者能够专注于业务逻辑而不是底层细节。通过本文的介绍，你应该已经掌握了CameraX的基本用法和一些高级功能。现在，你可以尝试在自己的应用中实现相机功能了！

参考资源

希望这篇博客对你有所帮助！如果有任何问题，欢迎在评论区讨论。