前言：上篇文章已經讓原始碼執行起來了，但是還存在很多與掃描二維碼無關的程式碼，本篇將刪除無用的程式碼只保留與掃碼有關的程式碼，同時分析解碼的步驟。
精簡程式碼
本篇文章的目標是分析出解碼的步驟，為了不被無關的程式碼干擾，將會對原始碼進行精簡，只保留與解碼有關的程式碼。
主要刪減的程式碼就是識別出二維碼的內容後，一些其他的操作，如分享，記錄掃描的歷史，搜尋解析結果等。刪除之後的android模組的結構如下
原始碼分析
為了方便理解及記憶ZXing解碼的步驟，我會邊分析邊畫UML的序列圖，最後，分析完解碼的步驟，會有一個完整的序列圖。現在，從主程式的入口開始分析，就是CaptureActivity的onCreate方法。
onCreate原始碼分析
程式碼如下
public void onCreate(Bundle icicle) {
super.onCreate(icicle);
//掃碼的時候螢幕長亮
Window window = getWindow();
window.addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON);
setContentView(R.layout.capture);
hasSurface = false;
//控制activity在一段時間無操作自動finish
inactivityTimer = new InactivityTimer(this);
//管理掃碼後是否有聲音和震動
beepManager = new BeepManager(this);
//用來根據環境的明暗，自動開啟關閉閃光燈
ambientLightManager = new AmbientLightManager(this);
//載入一些預設的配置
PreferenceManager.setDefaultValues(this, R.xml.preferences, false);
}
複製程式碼這個方法，主要是用來例項化一些物件和獲取配置資訊，上面的程式碼中已經有註釋，就不再細說。
onResume原始碼分析
下面繼續看Activity生命週期的第二個方法，程式碼如下
protected void onResume() {
super.onResume();
// CameraManager must be initialized here, not in onCreate(). This is necessary because we don't
// want to open the camera driver and measure the screen size if we're going to show the help on
// first launch. That led to bugs where the scanning rectangle was the wrong size and partially
// off screen.
cameraManager = new CameraManager(getApplication());//1
viewfinderView = (ViewfinderView) findViewById(R.id.viewfinder_view);
viewfinderView.setCameraManager(cameraManager);
resultView = findViewById(R.id.result_view);
statusView = (TextView) findViewById(R.id.status_view);
handler = null;
//省略不重要程式碼
//.....
SurfaceView surfaceView = (SurfaceView) findViewById(R.id.preview_view);
SurfaceHolder surfaceHolder = surfaceView.getHolder();//2
if (hasSurface) {
// The activity was paused but not stopped, so the surface still exists. Therefore
// surfaceCreated() won't be called, so init the camera here.
initCamera(surfaceHolder);
} else {
// Install the callback and wait for surfaceCreated() to init the camera.
surfaceHolder.addCallback(this);//3
}
}
複製程式碼上面程式碼中的一些語句標記了序號，現在來看序號“1”處的程式碼都做了什麼，進入CameraManager類的構造方法中，程式碼如下
public CameraManager(Context context) {
this.context = context;
this.configManager = new CameraConfigurationManager(context);//1.1
previewCallback = new PreviewCallback(configManager);//1.2
}
複製程式碼繼續跟進程式碼，看下“1.1”處的程式碼，CameraConfigurationManager構造方法中做了什麼，程式碼如下
CameraConfigurationManager(Context context) {
this.context = context;
}
複製程式碼上面的程式碼就是注入了context。現在看“1.2”處的程式碼，PreviewCallback構造方法中做了什麼，程式碼如下
PreviewCallback(CameraConfigurationManager configManager) {
this.configManager = configManager;
}
複製程式碼上面的這段程式碼可以看出，在PreviewCallback構造方法中，將CameraConfigurationManager類的例項，注入到了PreviewCallback類中。跟完了“1”處的程式碼，繼續往下看onResume方法中的程式碼，這裡介紹一下“2”處的程式碼，SurfaceHolder的作用，介紹如下
SurfaceHolder是一個介面，其作用就像一個Surface的監聽器。提供訪問和控制SurfaceView背後的Surface 相關的方法 （providingaccess and control over this SurfaceView's underlying surface），它通過三個回撥方法，讓我們可以感知到Surface的建立、銷燬或者改變。
繼續往下看程式碼，因為在onCreate方法中，hasSurface值為false，所以，會進入else語句，也就是“3”處的程式碼，這句程式碼的作用就是繫結Surface的監聽器，就是在當前的Activity中繫結Surface生命週期的回撥方法。
SurfaceHolder.Callback 中定義了三個介面方法：
-
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height);當surface發生任何結構性的變化時（格式或者大小），該方法就會被立即呼叫。 -
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder);當surface物件建立後，該方法就會被立即呼叫。 -
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder);當surface物件在將要銷燬前，該方法會被立即呼叫。
知道了這三個方法在什麼時候會呼叫，所以，這裡繫結回撥之後，會首先呼叫surfaceCreated這個回撥方法，看下這個方法中的程式碼，如下
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
if (holder == null) {
Log.e(TAG, "*** WARNING *** surfaceCreated() gave us a null surface!");
}
if (!hasSurface) {
hasSurface = true;
initCamera(holder);
}
}
複製程式碼繼續跟進程式碼，看下initCamera(holder);方法都做了什麼，程式碼如下
private void initCamera(SurfaceHolder surfaceHolder) {
if (surfaceHolder == null) {
throw new IllegalStateException("No SurfaceHolder provided");
}
//相機已經開啟
if (cameraManager.isOpen()) {
Log.w(TAG, "initCamera() while already open -- late SurfaceView callback?");
return;
}
try {
//開啟相機並初始化硬體引數
cameraManager.openDriver(surfaceHolder);
// 例項化一個handler並開始預覽.
if (handler == null) {
//3.1
handler = new CaptureActivityHandler(this, decodeFormats, decodeHints, characterSet, cameraManager);
}
decodeOrStoreSavedBitmap(null, null);
} catch (IOException ioe) {
Log.w(TAG, ioe);
displayFrameworkBugMessageAndExit();
} catch (RuntimeException e) {
// Barcode Scanner has seen crashes in the wild of this variety:
// java.?lang.?RuntimeException: Fail to connect to camera service
Log.w(TAG, "Unexpected error initializing camera", e);
displayFrameworkBugMessageAndExit();
}
}
複製程式碼“3.1”處的程式碼例項化了一個CaptureActivityHandler，看下CaptureActivityHandler的構造方法，程式碼如下
CaptureActivityHandler(CaptureActivity activity,
Collection<BarcodeFormat> decodeFormats,
Map<DecodeHintType,?> baseHints,
String characterSet,
CameraManager cameraManager) {
this.activity = activity;//注入activity
//新建一個執行緒並啟動
//3.1.1
decodeThread = new DecodeThread(activity, decodeFormats, baseHints, characterSet,
new ViewfinderResultPointCallback(activity.getViewfinderView()));
decodeThread.start();
state = State.SUCCESS;
// 注入cameraManager
this.cameraManager = cameraManager;
//要求相機硬體開始將預覽幀繪製到螢幕上
cameraManager.startPreview();
//開始預覽，並且解碼
//3.1.2
restartPreviewAndDecode();
}
複製程式碼現在來看“3.1.1”處新建執行緒都做了什麼，DecodeThread構造方法的程式碼如下
DecodeThread(CaptureActivity activity,
Collection<BarcodeFormat> decodeFormats,
Map<DecodeHintType,?> baseHints,
String characterSet,
ResultPointCallback resultPointCallback) {
this.activity = activity;
handlerInitLatch = new CountDownLatch(1);
hints = new EnumMap<>(DecodeHintType.class);
if (baseHints != null) {
hints.putAll(baseHints);
}
// The prefs can't change while the thread is running, so pick them up once here.
if (decodeFormats == null || decodeFormats.isEmpty()) {
SharedPreferences prefs = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(activity);
decodeFormats = EnumSet.noneOf(BarcodeFormat.class);
if (prefs.getBoolean(PreferencesActivity.KEY_DECODE_1D_PRODUCT, true)) {
decodeFormats.addAll(DecodeFormatManager.PRODUCT_FORMATS);
}
if (prefs.getBoolean(PreferencesActivity.KEY_DECODE_1D_INDUSTRIAL, true)) {
decodeFormats.addAll(DecodeFormatManager.INDUSTRIAL_FORMATS);
}
if (prefs.getBoolean(PreferencesActivity.KEY_DECODE_QR, true)) {
decodeFormats.addAll(DecodeFormatManager.QR_CODE_FORMATS);
}
if (prefs.getBoolean(PreferencesActivity.KEY_DECODE_DATA_MATRIX, true)) {
decodeFormats.addAll(DecodeFormatManager.DATA_MATRIX_FORMATS);
}
if (prefs.getBoolean(PreferencesActivity.KEY_DECODE_AZTEC, false)) {
decodeFormats.addAll(DecodeFormatManager.AZTEC_FORMATS);
}
if (prefs.getBoolean(PreferencesActivity.KEY_DECODE_PDF417, false)) {
decodeFormats.addAll(DecodeFormatManager.PDF417_FORMATS);
}
}
hints.put(DecodeHintType.POSSIBLE_FORMATS, decodeFormats);
if (characterSet != null) {
hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, characterSet);
}
hints.put(DecodeHintType.NEED_RESULT_POINT_CALLBACK, resultPointCallback);
}
複製程式碼上面的程式碼可以發現，線上程的構造方法中主要是設定解碼的格式。
如果想提升掃碼速度，這裡是一個可以優化的點，可以不用設定這麼多格式，只設定與自己業務有關的解碼格式。
都知道執行緒執行，會呼叫run方法，看下run方法中的程式碼，如下
public void run() {
Looper.prepare();
handler = new DecodeHandler(activity, hints);
handlerInitLatch.countDown();
Looper.loop();
}
複製程式碼這段程式碼的作用是在子執行緒中例項化了一個Handler與當前執行緒繫結。繼續跟進程式碼，看下DecodeHandler的構造方法都做了什麼，程式碼如下
DecodeHandler(CaptureActivity activity, Map<DecodeHintType,Object> hints) {
multiFormatReader = new MultiFormatReader();
multiFormatReader.setHints(hints);
this.activity = activity;
}
複製程式碼這段程式碼的作用就是將執行緒構造方法中設定的hints設定給例項化的MultiFormatReader,同時注入CaptureActivity的例項。
MultiFormatReader類的作用是一個便利類，是大多數用途的庫的主要入口點。
分析到這裡，可以畫出如下的序列圖
接著來分析“3.1.2”處的程式碼，呼叫的方法程式碼如下
private void restartPreviewAndDecode() {
if (state == State.SUCCESS) {
state = State.PREVIEW;
cameraManager.requestPreviewFrame(decodeThread.getHandler(), R.id.decode);
activity.drawViewfinder();
}
}
複製程式碼重點看下cameraManager.requestPreviewFrame(decodeThread.getHandler(), R.id.decode);這句程式碼，看下CameraManager中的requestPreviewFrame方法做了什麼，程式碼如下
/**
* A single preview frame will be returned to the handler supplied. The data will arrive as byte[]
* in the message.obj field, with width and height encoded as message.arg1 and message.arg2,
* respectively.
*
* @param handler The handler to send the message to.
* @param message The what field of the message to be sent.
*/
public synchronized void requestPreviewFrame(Handler handler, int message) {
OpenCamera theCamera = camera;
if (theCamera != null && previewing) {
previewCallback.setHandler(handler, message);
theCamera.getCamera().setOneShotPreviewCallback(previewCallback);
}
}
複製程式碼看下這個方法的介紹，意思是解析一個預覽幀，解析的資料是一個位元組陣列，放進了message.obj中，寬和高放到了message.arg1和message.arg2中，然後將message返回給傳進來的handler，由前文可只，這個handler是DecodeHandler的例項。
好了，跟到這個方法，就不繼續網下跟了，這裡可以猜測一下，一幀影像解析後會回撥PreviewCallback類中的onPreviewFrame方法，這個方法的程式碼如下
public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
Point cameraResolution = configManager.getCameraResolution();
Handler thePreviewHandler = previewHandler;
if (cameraResolution != null && thePreviewHandler != null) {
Message message = thePreviewHandler.obtainMessage(previewMessage, cameraResolution.x,
cameraResolution.y, data);
message.sendToTarget();
previewHandler = null;
} else {
Log.d(TAG, "Got preview callback, but no handler or resolution available");
}
}
複製程式碼不難看出，這裡是把解析後的資料傳送給了DecodeHandler,最終會呼叫DecodeHandler類中的handleMessage方法，程式碼如下
public void handleMessage(Message message) {
if (message == null || !running) {
return;
}
switch (message.what) {
case R.id.decode:
decode((byte[]) message.obj, message.arg1, message.arg2);
break;
case R.id.quit:
running = false;
Looper.myLooper().quit();
break;
}
}
複製程式碼而上面程式碼中的message.what的值剛好是R.id.decode，自然就進入了decode方法。
分析到這裡，在來看下現在的時序圖，如下
- 進入掃碼介面會先例項化
CameraManager和PreviewCallback類。 - 在
surface回撥方法中，初始化相機設定相機的配置引數。 - 新建一個
DecodeThread執行緒並啟動。為此執行緒繫結一個DecodeHandler。 - 獲取相機幀資料轉換程
byte陣列傳回DecodeHandler進行解碼。
上文已經完成相機獲取影像到進行解碼的原始碼分析，從前面的分析可以知道，解碼的方法是在子執行緒中執行的，那麼子執行緒解碼成功，怎麼通知主執行緒能，其實非常簡單，可以從DecodeHandler中的decode方法中知道答案，decode方法的程式碼如下
private void decode(byte[] data, int width, int height) {
long start = System.nanoTime();
Result rawResult = null;
PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height);
if (source != null) {
BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));
try {
//獲取解碼的結果
rawResult = multiFormatReader.decodeWithState(bitmap);
} catch (ReaderException re) {
// continue
} finally {
multiFormatReader.reset();
}
}
//獲取了CaptureActivity中的handler
Handler handler = activity.getHandler();
if (rawResult != null) {
// Don't log the barcode contents for security.
long end = System.nanoTime();
Log.d(TAG, "Found barcode in " + TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(end - start) + " ms");
if (handler != null) {
Message message = Message.obtain(handler, R.id.decode_succeeded, rawResult);
Bundle bundle = new Bundle();
bundleThumbnail(source, bundle);
message.setData(bundle);
//將message傳送給CaptureActivity中的handler
message.sendToTarget();
}
} else {
if (handler != null) {
Message message = Message.obtain(handler, R.id.decode_failed);
message.sendToTarget();
}
}
}
複製程式碼從上面的程式碼中可以發現將解碼的結果傳送給主執行緒是利用Android的Handler機制。
結束語
因為本文的目標是掌握解碼的步驟，所以一些細節性的程式碼並沒有進行分析，如配置相機的引數，掃碼後的影像是豎屏還是橫屏，怎樣獲取最佳的影像資料進行解析等。細節性的東西將會放到後面的文章進行講解，後面的文章還會分析具體是怎麼獲取影像上的二維碼並進行解碼的。
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