4. 测试用例生命周期：@Before、@Test、@After、测试资源申请与释放

在 CTS Camera 测试框架中，每个测试用例的执行都遵循严格的生命周期管理。理解 @Before、@Test、@After 注解的作用域以及测试资源的申请与释放机制，是编写稳定、可复现测试用例的基础。错误的资源管理会导致测试间相互污染，产生假阳性或假阴性结果。

4.1 生命周期注解执行顺序

JUnit 框架为每个测试方法提供了三个关键的生命周期钩子。在 Camera CTS 测试中，这些钩子被用于管理 CameraManager、CameraDevice、CaptureSession 等重量级资源。

4.2 测试资源申请与释放的典型流程

一个标准的 Camera CTS 测试用例，其资源生命周期通常遵循“申请 → 使用 → 验证 → 释放”的闭环。下面是一个典型的 CameraDevice 操作流程：

1. @Before 阶段：通过 CameraManager.openCamera() 申请 CameraDevice 资源，并创建 CameraCharacteristics 对象用于后续验证。
2. @Test 阶段：创建 CaptureRequest.Builder，配置测试所需的参数（如 AE 模式、3A 锁定），提交 CaptureRequest 到 HAL，并等待 CaptureResult。
3. @After 阶段：关闭 CameraCaptureSession，关闭 CameraDevice，释放 ImageReader 或 Surface 资源。

4.3 生命周期与 HAL 行为验证的映射

HAL 层的行为验证与测试用例的生命周期紧密耦合。以下 SVG 图展示了从测试框架到 HAL 层的完整调用链，以及资源在生命周期各阶段的流转状态。

4.4 代码模板：完整的生命周期实现

以下是一个符合 CTS 规范的 Camera 测试用例骨架，展示了资源申请与释放的标准写法：

public class CameraLifecycleTest {
    private CameraManager mCameraManager;
    private CameraDevice mCameraDevice;
    private CameraCaptureSession mCaptureSession;
    private String mCameraId;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        // 1. 获取 CameraManager
        mCameraManager = (CameraManager) 
            InstrumentationRegistry.getInstrumentation()
                .getContext().getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        
        // 2. 选择测试用的 CameraId（通常为 "0"）
        mCameraId = "0";
        
        // 3. 打开 CameraDevice（同步等待）
        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
        mCameraManager.openCamera(mCameraId, new CameraDevice.StateCallback() {
            @Override
            public void onOpened(CameraDevice camera) {
                mCameraDevice = camera;
                latch.countDown();
            }
            @Override
            public void onDisconnected(CameraDevice camera) {
                latch.countDown();
            }
            @Override
            public void onError(CameraDevice camera, int error) {
                latch.countDown();
            }
        }, null);
        
        if (!latch.await(5, TimeUnit.SECONDS)) {
            throw new TimeoutException("Camera open timeout");
        }
        
        // 4. 验证 CameraDevice 非空
        assertNotNull("CameraDevice should not be null", mCameraDevice);
    }

    @Test
    public void testBasicCapture() throws Exception {
        // 1. 创建 CaptureRequest.Builder
        CaptureRequest.Builder requestBuilder = 
            mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
        
        // 2. 配置测试参数（例如：强制 AE 锁定）
        requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_LOCK, true);
        
        // 3. 创建输出 Surface（使用 ImageReader）
        ImageReader imageReader = ImageReader.newInstance(640, 480, 
            ImageFormat.YUV_420_888, 2);
        requestBuilder.addTarget(imageReader.getSurface());
        
        // 4. 创建 CaptureSession 并提交请求
        final CountDownLatch resultLatch = new CountDownLatch(1);
        mCameraDevice.createCaptureSession(
            Arrays.asList(imageReader.getSurface()),
            new CameraCaptureSession.StateCallback() {
                @Override
                public void onConfigured(CameraCaptureSession session) {
                    mCaptureSession = session;
                    try {
                        session.capture(requestBuilder.build(), 
                            new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
                                @Override
                                public void onCaptureCompleted(
                                        CameraCaptureSession session,
                                        CaptureRequest request,
                                        TotalCaptureResult result) {
                                    // 5. 验证 HAL 返回的 Result
                                    Integer aeLockState = 
                                        result.get(CaptureResult.CONTROL_AE_LOCK);
                                    assertNotNull("AE lock state should not be null", 
                                        aeLockState);
                                    assertEquals("AE lock should be ON", 
                                        (Integer) 1, aeLockState);
                                    resultLatch.countDown();
                                }
                            }, null);
                    } catch (CameraAccessException e) {
                        fail("Capture failed: " + e.getMessage());
                    }
                }
                @Override
                public void onConfigureFailed(CameraCaptureSession session) {
                    fail("Session configuration failed");
                }
            }, null);
        
        if (!resultLatch.await(3, TimeUnit.SECONDS)) {
            fail("Capture result timeout");
        }
        
        // 6. 清理本次测试创建的临时资源
        imageReader.close();
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {
        // 1. 关闭 CaptureSession
        if (mCaptureSession != null) {
            mCaptureSession.close();
            mCaptureSession = null;
        }
        
        // 2. 关闭 CameraDevice（关键：必须执行）
        if (mCameraDevice != null) {
            mCameraDevice.close();
            mCameraDevice = null;
        }
        
        // 3. 注意：@After 中不要遗留任何 Camera 相关引用
    }
}

4.5 资源申请与释放的检查清单

在编写或审查 CTS Camera 测试用例时，可以使用以下清单确保生命周期管理的完整性：

4.6 生命周期中的 HAL 行为验证点

测试用例的生命周期不仅是资源管理，更是 HAL 行为验证的时机。以下表格总结了在生命周期的不同阶段，可以验证的 HAL 行为：