3. Camera2核心组件：CameraManager、CameraDevice、CameraCaptureSession的角色与生命周期

Camera2 API 摒弃了 Camera1 的单体式设计，将相机控制抽象为三个核心组件：CameraManager（系统服务代理）、CameraDevice（相机设备句柄）和 CameraCaptureSession（捕获会话）。理解三者的角色划分与生命周期管理，是构建高性能预览通路的前提。

3.1 组件角色总览

下表从职责、创建方式、线程模型三个维度对比三个核心组件：

3.2 生命周期状态机

每个组件都拥有明确的状态转换路径。下图展示了三者在一次完整预览启动过程中的状态流转：

3.3 组件间协作流程

一次典型的预览启动，三个组件按以下顺序协作：

1. CameraManager 查询与打开
   • 调用 getCameraIdList() 获取可用相机列表
   • 调用 getCameraCharacteristics(id) 获取传感器方向、输出尺寸等元数据
   • 调用 openCamera(id, callback, handler) 请求打开设备
2. CameraDevice 配置与创建会话
   • 在 onOpened() 回调中构造 Surface 列表（预览 Surface + 拍照 Surface）
   • 调用 createCaptureSession(config, callback, handler) 提交配置
3. CameraCaptureSession 提交请求
   • 在 onConfigured() 回调中构造 CaptureRequest（绑定目标 Surface）
   • 调用 setRepeatingRequest(request, callback, handler) 启动预览流

3.4 生命周期管理最佳实践

在 Android Activity/Fragment 中管理这三个组件时，应遵循以下原则：

3.5 代码骨架示例

以下代码展示了三个组件在预览场景下的标准协作模式：

// 1. 获取 CameraManager
CameraManager manager = (CameraManager) context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);

// 2. 打开 CameraDevice
manager.openCamera(cameraId, new CameraDevice.StateCallback() {
    @Override
    public void onOpened(@NonNull CameraDevice device) {
        // 3. 创建 CaptureSession
        List<Surface> outputs = Arrays.asList(previewSurface);
        device.createCaptureSession(outputs, new CameraCaptureSession.StateCallback() {
            @Override
            public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
                // 4. 提交重复请求
                CaptureRequest request = device.createCaptureRequest(TEMPLATE_PREVIEW);
                request.addTarget(previewSurface);
                session.setRepeatingRequest(request.build(), null, null);
            }

            @Override
            public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {
                Log.e("Camera2", "Session 配置失败");
            }
        }, backgroundHandler);
    }

    @Override
    public void onDisconnected(@NonNull CameraDevice device) {
        device.close();
    }

    @Override
    public void onError(@NonNull CameraDevice device, int error) {
        device.close();
    }
}, backgroundHandler);