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Software：系统源码Android5.1
前沿：
如果对SurfaceFlinger架构的工作原理较为熟悉的话，本文阅读起来会相对容易些。之所以撰写本文是因为在阅读Camera HAL3的实现过程中大量的出现了类似与SurfaceFlinger的工作模式。本文将以CallbackProcessor模块的为入口，和大家进行分享。
1 Preview模块Surface与SurfaceFlinger的基础知识
开发过Android Camera模块的人，基本都应该熟悉实时采集的视频如果要显示到手机屏上，对应的Framework层就应该构建一个Surface对象，这对所有Android版本都是通用的。该Surface本质是一个在APP端的ANativeWindow，是需要从SurfaceFlinger端的Gralloc模块获取Buffer的，然后填充帧图像数据并送显示的过程。详细内容可以参考之前的专栏我心所向之Android4.2关于SurfaceFlinger相关的内容。
由于目前Android系统版本升级过快，在5.0以上的版本中SurfaceFlinger部分框架发生了变化(目前还没有深入去研读过)，了解到的是：
一方面他去掉了SurfaceTexture/SurfaceTextureClient等内容，增强了Surface的功能。
另一方面BufferQueue的使用也更加简单与明了，Producer与Consumer的关系也更加明确，BufferQueue不再是以前的消费者角色，转而成为ProducerBufferQueue和Consumer相互关联的桥梁。
此外，如果你在深入的话，会了解到Gralloc模块中非framebuff的缓存管理与共享不在是那个Ashmem匿名共享内存，而是出现了一种新的内存管理机制/dev/ION/，后面会和大家分享他部分的工作机制。
对于SurfaceFlinger与Camera Preview Surface而言，ANativeWindow作为两者的共性负责管理和维护Buffer的创建与共享，在SurfaceFlinger端ANativeWindow创建buffer，在Surface侧通过dequeuebuffer获取buffer handle到本地进行共享，在填充完数据后通过queuebuffer告诉SurfaceFlinger当前buffer可用，这样就形成了一个buffer生产与消费的关系，基于这种原理我们在Camera3Device中除了看到正常的Preview Surface之外还看到了其他模块中出现了Surface的创建。
2 CallbackProcessor::updateStream() 创建Surface
sp<IGraphicBufferProducer> producer; sp<IGraphicBufferConsumer> consumer; BufferQueue::createBufferQueue(&producer, &consumer);//BufferQueueProducer与BufferQueueConsumer mCallbackConsumer = new CpuConsumer(consumer, kCallbackHeapCount); mCallbackConsumer->setFrameAvailableListener(this);//当前CallbackProcessor继承于CpuConsumer::FrameAvailableListener mCallbackConsumer->setName(String8("Camera2Client::CallbackConsumer")); mCallbackWindow = new Surface(producer);//用于queue操作，这里直接进行本地的buffer操作上述代码看上去很简单，但就是他最终形成了一个bufferstream Product和Consumer的处理，这种方式也为Camera2Client下出现多路stream，多路数据流存在奠定了基础，下面我们来简单的描述他的工作机制。2.1 BufferQueue::createBufferQueue
void BufferQueue::createBufferQueue(sp<IGraphicBufferProducer>* outProducer, sp<IGraphicBufferConsumer>* outConsumer, const sp<IGraphicBufferAlloc>& allocator) { LOG_ALWAYS_FATAL_IF(outProducer == NULL, "BufferQueue: outProducer must not be NULL"); LOG_ALWAYS_FATAL_IF(outConsumer == NULL, "BufferQueue: outConsumer must not be NULL"); sp<BufferQueueCore> core(new BufferQueueCore(allocator)); LOG_ALWAYS_FATAL_IF(core == NULL, "BufferQueue: failed to create BufferQueueCore"); sp<IGraphicBufferProducer> producer(new BufferQueueProducer(core));//本地Bn的BufferQueueProducer LOG_ALWAYS_FATAL_IF(producer == NULL, "BufferQueue: failed to create BufferQueueProducer"); sp<IGraphicBufferConsumer> consumer(new BufferQueueConsumer(core));//本地Bn的BufferQueueConsumer LOG_ALWAYS_FATAL_IF(consumer == NULL, "BufferQueue: failed to create BufferQueueConsumer"); *outProducer = producer; *outConsumer = consumer;}当前Android5.1版本中可以看到BufferQueue已经改变了原先的角色，成为了一个用于创建一组操作BufferQueue的接口，实现了BufferQueueProducer与BufferQueueConsumer的创建。更本质说现在BufferQueue的工作量已经很小，基本由Surface来全盘操作。这里通过BufferQueueCore会将BufferQueueProducer与BufferQueueConsumer绑定在一起，BufferQueueProducer可以说是替代了旧版本Android4.2中的SurfaceTextureClient，而BufferQueueConsumer则直接是SurfaceTexture以及BufferQueue的替代者。下图是在Android4.2.2中Surface和SurfaceFlinger间基于Bn/BpSurfaceTexture的多进程间buffer的queue操作机制。
2.2 CpuConsumer
在2.1中本质上是创建了BufferQueueProducer和BufferQueueConsumer，一般是成对出现。
这个CpuConsumer的地位本质是和SurfaceFlinger是一样的，主要角色就是来处理已经带有帧数据的buffer块，所以整个的处理机制都是类型的，其中两者均为继承一个ConsumerBase类，用于实现对buffer块的处理。
CpuConsumer::CpuConsumer(const sp<IGraphicBufferConsumer>& bq, uint32_t maxLockedBuffers, bool controlledByApp) : ConsumerBase(bq, controlledByApp), mMaxLockedBuffers(maxLockedBuffers), mCurrentLockedBuffers(0){ // Create tracking entries for locked buffers mAcquiredBuffers.insertAt(0, maxLockedBuffers); mConsumer->setConsumerUsageBits(GRALLOC_USAGE_SW_READ_OFTEN); mConsumer->setMaxAcquiredBufferCount(maxLockedBuffers);}这里所完成的过程是需要Consumer去将一个listener加入到Productor端去，便于在帧数据可用时，可以监听到并告知Consumer去做数据的处理，Product需要在数据可用时触发这个listener的onFrameAvailable，从而让数据从Productor转到Consumer则，数据处理应该是在同一进程的而不是跨进程。
如果作为Consumer如CPUConsumer没有使用setFrameAvailableListener将自己加入到listener中去，会由ConsumerBase的接口onFrameAvailable来替代完成。
2.4 mCallbackWindow = new Surface(producer)
这里是建立一个Surface，也就是类型于Preview模式下创建的Surface，两者的本质是一样的。在Android5.1中，Surface已经拥有了绝对的控制权，Preview模式下的Surface是跨进程的和SF进行交互，故构造函数传入的sp<IGraphicBufferProducer>& bufferProducer参数一般是一个BufferQueue中BufferQueueProducer侧匿名的binder BpGraphicBufferProducer。对于CPUConsumer而言，两者是处于同一进程之中的，Surface主要行驶如下的操作，而在旧版本中这些主要由SurfaceTextureClient来管理的：
ANativeWindow::setSwapInterval = hook_setSwapInterval; ANativeWindow::dequeueBuffer = hook_dequeueBuffer; ANativeWindow::cancelBuffer = hook_cancelBuffer; ANativeWindow::queueBuffer = hook_queueBuffer; ANativeWindow::query = hook_query; ANativeWindow::perform = hook_perform; ANativeWindow::dequeueBuffer_DEPRECATED = hook_dequeueBuffer_DEPRECATED; ANativeWindow::cancelBuffer_DEPRECATED = hook_cancelBuffer_DEPRECATED; ANativeWindow::lockBuffer_DEPRECATED = hook_lockBuffer_DEPRECATED; ANativeWindow::queueBuffer_DEPRECATED = hook_queueBuffer_DEPRECATED;一般对Buffer的操作都先是基于Struct ANativeWindow这个本地的窗口类来处理，再是通过hook到实际的surface再交由GraphicBufferProducer来完成的。
3 Android5.1下Surface的queuebuffer操作逻辑
对比上一图可知，当前CPUConsumer模式下，从queuebuffer的处理过程来看更加体现出Productor和Consumer这种设计模式，整个架构代码看起来也更明了，这也是谷歌不断升级系统去冗存精的道理吧。整个用户在调用这种逻辑是，只需几句代码就可以获得对一个buffer块的读与写的操作接口，具体后续在分析Camera HAL3的数据流时可以很深刻的看到。
总的来说Surface在Camera3Device的架构下，与HAL3相组合是充当了消费者，与CPUCOnsumer或者Surfaceflinger来说就是生产者。或者说surface充当了buffer信息的传输与过渡。
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