使用相机的前提是获取到 CameraManager 对象，然后从 CameraManager 中获取 CameraDevice 对象。每个 CameraDevice 对象包含了一系列的属性信息。这些信息可以从 CameraCharacteristics 对象中获取。而 CameraCharacteristics 对象又通过 getCameraCharacteristics(String) 方法得到。

要拍摄照片或者视频，需要先使用一系列的 Surface 调用 createCaptureSession(SessionConfiguration) 方法创建相机拍摄会话。每个 Surface 需要先被只适当的大小和格式，以与相机设别中的尺寸和格式匹配。目标 Surface 可以通过很多的类来获取，包括 SurfaceView, SurfaceTexture (通过 Surface(SurfaceTexture) 获取), MediaCodec, MediaRecorder, Allocation 和 ImageReader.

一般，相机预览图片会被设置给 SurfaceView 或者 TextureView（通过它的 SurfaceTexture）. 拍摄 JPEG 图片或者 DngCreator 的 RAW 缓存可以通过 ImageReader 和 JPEG 或者 RAW_SENSOR 格式。对于 RenderScript, OpenGL ES 或者直接通过 native 代码操作的数据，最好分别通过 Allocation 和 YUV Type, SurfaceTexture, ImageReader 和 YUV_420_888 格式完成。

然后应用需要创建 CaptureRequest 来设置相机设备拍摄图片需要的各种参数。该请求还要列出哪些输出的 Surface 应该被用作目标 Surface. CameraDevice 又一个工厂方法用来创建指定用途的请求构建器。

请求创建完毕之后，可以交给会话作为一次拍摄或者多次连续拍摄使用。连续请求的优先级低于拍摄。

请求处理完毕，CameraDeive 会创建一个 TotalCaptureResult 对象, 它包含了相机设备拍摄时的信息和配置。相机同时会将图片数据片发送给请求包含的 Surface. 这些都是异步执行的。

一般当开启相机的预览的时候，我们会在这两个接口的回调方法中打开相机，并将预览相关的 Surface 和 SurfaceTexture 赋值给 Camera. 我们需要了解它的回调方法都是在什么时候被调用，以便于我们准确地对 CameraPreview 进行封装。

SurfaceHolder.Callback 用来获取 surface 的改变的信息，surface 只在 surfaceCreated() 和 surfaceDestroyed() 之间可用。

1. surfaceCreated(SurfaceHolder)：surface 创建的时候调用，只有一个线程可以对 Surface 进行绘制，所以如果正常的绘制在其他线程的时候，就不应该在这里对 Surface 进行绘制
2. surfaceChanged(SurfaceHolder, int, int, int)：当 surface 的尺寸和大小发生变化的时候调用，应该在这个时刻更新 surface 上的图像，该方法至少被回调一次。
3. surfaceDestroyed(SurfaceHolder)：该方法结束之后就不能再对 surface 进行绘制了。

TextureView.SurfaceTextureListener 当 SurfaceTexture 发生变化的时候会被回调。

1. onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture, int, int)：当 SurfaceTexture 可用的时候被回调。
2. onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture, int, int)：当 SurfaceTexture 的 buffers 大小改变的时候被回调。
3. boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture)：SurfaceTexture 将要被销毁的时候回调，返回 true 的时候，SurfaceTexture 将无法再进行绘制，返回 false 的时候，需要用户手动释放。一般情况下都是返回 true.
4. onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture)：当 SurfaceTexture 的 updateTextImage() 被调用的时候被回调。

1. setDefaultBufferSize(int, int)：设置图片缓存的默认的大小，图片的生产者可能会重写这个值，此时重写的值将会被调用。

对应于相机的系统服务，连接到 CameraDevice.

CameraDevice 通过 CameraCharacteristics#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL 定义了一系列的支持的等级，下面是支持的的等级的一些说明：

1. CameraMetadata#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LEGACY：相机设备处于向后兼容模式，支持最低的 camera2 API;
2. CameraMetadata#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LIMITED：此时 Camera2 的特性基本等同于 Camera；
3. CameraMetadata#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_EXTERNAL：设备使用的是可移动的相机，特性近似 CameraMetadata#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LIMITED；
4. CameraMetadata#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_FULL 和 CameraMetadata#INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_3：相机的特性比 Camera API 略多。

如果你的应用需要最高级别的操作，需要在 manifest 中声明 android.hardware.camera.level.full 特性。

存储了 CameraDevice 的属性信息，使用 CameraManager 的 getCameraCharacteristics() 方法传入了相机的 id 之后即可得到 CameraCharacteristics. 然后，我们可以使用 CameraCharacteristics 的方法获取相机的属性。这类的方法有：

这里的属性的键 Key 以一组静态常量的形式分别定义在了 CameraCharacteristics, CaptureRequest 和 CaptureResult 中。其中的很多的常量，可以用来对相机的参数进行设置或者获取相机的参数。此外还有一个 TotalCaptureResult，它们都继承自 CameraMetadata，而 CaptureRequest 又是 TotalCaptureResult 的基类。

可以参考附录来了解我们都有哪些属性可以使用。

CameraDevice 的拍摄请求用来使用相机拍摄图片或者在之前的会话中处理拍摄的图片。

CameraCaptureSession 可以通过给 CameraDevice#createCaptureSession() 设置一系列的 Surface 实现。或者通过将 InputConfiguration 以及一系列的 Surface 赋值给 CameraDevice#createReprocessableCaptureSession() 方法来创建一个可以重复处理的拍摄会话。一旦会话被创建，会话将会一直处于激活的状态，直到该相机设备的新的会话被创建或者相机设备关闭。

所有的拍摄会话都可以用来从相机拍摄图片，但是只有可以复用的拍摄会话能使用该相机之前的会话处理图片。

创建会话是一个耗时的操作，可能需要花费几百毫秒的时间，因为需要配置相机设备的内部管道，并且需要申请内存缓存以发送图片到指定的目标。因此，该过程是通过异步来完成的，并且 CameraDevice#createCaptureSession() 和 CameraDevice#createReprocessableCaptureSession() 会把即将可用的 CameraCaptureSession 发送给监听的 CameraCaptureSession.StateCallback#onConfigured() 回调。如果配置过程发生了错误，那么 CameraCaptureSession.StateCallback#onConfigureFailed() 将会被触发，并且会话将会不可用（处于激活状态）。

当新的会话被创建，之前的会话将会关闭，并且与之关联的 StateCallback#onClosed() 回调会被触发。一旦会话被关闭，那么所有的会话方法将会抛出 IllegalStateException 异常。

关闭的会话会清理所有的重复的请求（跟 stopRepeating() 被调用的效果一样），但是在新创建的会话占用相机设备之前，会话会正常完成所有的正在处理的拍摄请求。

用来获取提交给 CameraDevice 的 CaptureRequest 的处理过程的回调。

当请求开始拍摄或者拍摄完成之后该回调将会被触发。当发生了错误的时候，

用来获取相机拍摄会话状态的回调。

包含了拍摄的配置的信息，比如硬件的信息、管道、算法和输出的 buffer 等，也包含了用来发送图片数据的目标 Suface.

可以通过 CameraDevice#createCaptureRequest() 得到 CaptureRequests 构建者，然后使用构建者创建 CaptureRequests.

CaptureRequests 可以用作 CameraCaptureSession#capture() 或者 CameraCaptureSession#setRepeatingRequest() 大参数来从相机中拍摄图片。

每个请求可以指定不同的目标 Surfaces 子集，然后相机可以把拍摄到的数据发送到这些目标 Surface 上面。请求用到的所有的 Surface 必须包含再最好一次调用 CameraDevice#createCaptureSession() 时传入的 Surface 中。例如，预览的请求必须包含 SurfaceView 或 SurfaceTexture 的 Surface，但是高分辨率的静态拍摄必须包含从 ImageReader 中得到的 Surface，并且要使用高分辨率的 JPEG 配置。

可再加工的拍摄请求允许之前配设的图片被发送给相机进一步处理。这种请求可以通过 CameraDevice#createReprocessCaptureRequest() 得到，然后配合可以再加工的拍摄会话一起使用，该会话可以通过 CameraDevice#createReprocessableCaptureSession() 得到。

这里的 Key 是 CaptureRequest.Key 类型的，它们是一些定义在 CaptureRequest 中的常量，可以参考附录了解。

单个图片拍摄请求失败的信息的封装类，可以使用它获取失败的信息。不论是全部失败还是部分失败，失败的信息都会通过这个类封装。你可以使用 getReason() 获取具体的失败的原因。

收到 CaptureFailure 意味着与 frame 关联的 metadata 丢失了，也就是无法通过这个 CaptureResult 得到拍摄结果。

图片拍摄结果的子集，包含了一些最终的配置的子集，比如硬件信息、算法等，也包含了设备的 metadata 等信息。

这里的 Key 指的是 CaptureResult.Key 类型的，它们被以一组常量的形式定义在 CaptureResult 中。参考附录了解更多。

该类提供了写 DNG 文件原始的像素数据的函数。该类设计用来配合 ImageFormat.RAW_SENSOR 缓存，或者 Bayer 类型的像素数据。DNG metadata tags 是通过 CaptureResult 对象得到或者直接设置的。

DNG 文件格式是跨平台文件格式，用来存储像素数据。它允许像素数据定义在用户自定义的颜色空间。更多关于 DNG 文件格式的内容可以参考：https://wwwimages2.adobe.com/content/dam/acom/en/products/photoshop/pdfs/dng_spec_1.4.0.0.pdf。

单词图片拍摄的完整结果，包含了一些最终的配置的子集，比如硬件信息、算法等，也包含了设备的 metadata 等信息。

TotalCaptureResult 由 CameraDevice 处理 CaptureRequest 之后得到。拍摄请求的所有属性信息都可以从它当中获取到。

对于逻辑多相机设备，如果 CaptureRequest 包含了物理相机的 Surface，那么对应的 TotalCaptureResult 对象将包含物理相机的 metadata。物理相机的 id 到结果的 metadata 之间的映射可以通过 getPhysicalCameraResults() 得到。如果请求的 Surface 是针对逻辑相机的，那么将不会包含物理相机的 metadata.

检索摄像机应用程序的预定义摄像机配置文件设置。这些设置是只读的。分成两种类型：针对音频的和视频的。每个配置文件指定以下参数集：

1. 文件输出格式
2. 视频编解码器格式
3. 视频比特率，以每秒位数为单位
4. 视频帧速率，以每秒帧数为单位
5. 视频帧宽和高度，
6. 音频编解码器格式
7. 音频比特率，以每秒位数为单位，
8. 音频采样率
9. 录制的音频通道数。

更多内容可以参考附录部分。

用来直接访问渲染到 Surface 上面的图片数据。几款 Android 媒体 API 将 Surface 作为渲染的目标，包括 MediaPlayer, MediaCodec, CameraDevice, ImageWriter and RenderScript Allocations。每种源所使用需要的尺寸和格式可能不同，需要参考相应文档。

图片数据被存储在 Image 中，并且多个 Image 可以同时访问。能够同时访问的 Image 的最大值通过构造函数的 maxImages 参数指定。通过 Surface 发送给 ImageReader 的数据将被放进队列中，直到 acquireLatestImage() 或者 acquireNextImage() 方法被调用。由于内存限制，如果 ImageReader 获取和释放 Images 的速率以与生产速率不相当的化，那么图像源最终会在尝试停止或丢弃图像。

总结的规则：

1. 中间包含 AE 的表示自动曝光；
2. 中间包含 AF 的表示自动对焦；
3. 中间包含 AWB 的表示自动白平衡。