二维码研究自我总结

• 最近这两天在研究安卓机扫描二维码的原理，将研究的东西分析总结下：

  首先，要进行二维码扫描就必须用到相机来扫描，先来看看安卓相机提供了哪些方法，在看到startPreview()这个方法时发现是个native方法，也就是说安卓会调用底层的C++代码吊起相机，这里不做深究，先来看下这个方法的介绍：

引用块内容
/**
* Starts capturing and drawing preview frames to the screen.
* Preview will not actually start until a surface is supplied
* with {@link #setPreviewDisplay(SurfaceHolder)} or
* {@link #setPreviewTexture(SurfaceTexture)}.
*
*

If {@link #setPreviewCallback(Camera.PreviewCallback)},
* {@link #setOneShotPreviewCallback(Camera.PreviewCallback)}, or
* {@link #setPreviewCallbackWithBuffer(Camera.PreviewCallback)} were
* called, {@link Camera.PreviewCallback#onPreviewFrame(byte[], Camera)}
* will be called when preview data becomes available.
*/
public native final void startPreview();

大致意思是要开启扫描就要在屏幕上绘制预览帧，但前提是必须调用setPreviewDisplay(SurfaceHolder)；或者setPreviewTexture(SurfaceTexture)；方法提供一个surface，看到这里，我想到了一个控件:SurfaceView,这是一个在主线程之外绘制View的控件，本身也继承自View，安卓每帧的绘制时间为16ms，当在这段时间内没有绘制完成就会在下一个16ms内绘制，这就有可能出现掉帧的现象从而引起卡顿。在确立了使用的控件之后，我又定义了一个绘制二维码扫描框的View，来提示用户将二维码放置在合适的位置进行绘制，大致分析下接下来要做的事:
布局文件：

  <FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    android:fitsSystemWindows="true"    android:orientation="vertical">    <SurfaceView        android:id="@+id/capture_surfaceView"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="match_parent" />    <com.zhaonongzi.qj.capture.ViewfinderView        android:id="@+id/capture_finderView"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="match_parent" />    <TextView        android:id="@+id/capture_prompt"        android:layout_width="wrap_content"        android:layout_height="wrap_content"        android:layout_gravity="bottom|center_horizontal"        android:layout_marginBottom="@dimen/ds_10"        android:background="@color/transparent"        android:text="@string/zxing_msg_default_status"        android:textColor="@color/white" />    <RelativeLayout        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="@dimen/fs_130">        <RelativeLayout            android:id="@+id/capture_back"            android:layout_width="60dp"            android:layout_height="match_parent">            <ImageView                android:layout_width="wrap_content"                android:layout_height="wrap_content"                android:layout_alignParentLeft="true"                android:layout_centerVertical="true"                android:layout_marginLeft="@dimen/fs_50"                android:background="@mipmap/back_n"                android:clickable="false"                android:focusable="false" />        </RelativeLayout>        <TextView            android:id="@+id/capture_text"            android:layout_width="@dimen/ds_500"            android:layout_height="wrap_content"            android:layout_centerInParent="true"            android:ellipsize="marquee"            android:focusable="true"            android:focusableInTouchMode="true"            android:gravity="center"            android:marqueeRepeatLimit="marquee_forever"            android:singleLine="true"            android:text="默认标题"            android:textColor="@color/white"            android:textSize="15sp" />    </RelativeLayout>

这里定义为ViewfinderView，看下这个类所做的工作，在这里主要内容都在绘制二维码显示框，首先根据设置得到二维码区域的矩形范围， Rect frame = cameraManager.getFramingRect();
根据效果图分析：

将整个屏幕以扫描框为基准分为上下左右中五大模块进行绘制，每个区域都是一个矩形，代码如下：
canvas.drawRect(0, 0, width, frame.top, paint);
canvas.drawRect(0, frame.top, frame.left, frame.bottom + 1, paint);
canvas.drawRect(frame.right + 1, frame.top, width, frame.bottom + 1, paint);
canvas.drawRect(0, frame.bottom + 1, width, height, paint);

接下来绘制扫描框四个角上的矩形块，每个角上可以看做是两个大小一样但是有重叠的矩形框，长20px宽为10px,每两个一组，共八组：

paint.setColor(getResources().getColor(R.color.green));
//左上两个矩形
canvas.drawRect(frame.left, frame.top, frame.left + 20,
frame.top + 10, paint);
canvas.drawRect(frame.left, frame.top, frame.left + 10,
frame.top + 20, paint);

//右上两个矩形
canvas.drawRect(frame.right - 20, frame.top, frame.right,
frame.top + 10, paint);
canvas.drawRect(frame.right - 10, frame.top, frame.right,
frame.top + 20, paint);

//左下两个矩形
canvas.drawRect(frame.left, frame.bottom - 10, frame.left + 20,
frame.bottom, paint);
canvas.drawRect(frame.left, frame.bottom - 20, frame.left + 10,
frame.bottom, paint);

//右下两个矩形
canvas.drawRect(frame.right - 20, frame.bottom - 10, frame.right,
frame.bottom, paint);
canvas.drawRect(frame.right - 10, frame.bottom - 20, frame.right,
frame.bottom, paint);

中间上下浮动的扫描线绘制为：
if ((i += 5) < frame.bottom - frame.top) {
int r = 8;
mDrawable.setShape(GradientDrawable.RECTANGLE);
mDrawable.setGradientType(GradientDrawable.LINEAR_GRADIENT);
setCornerRadii(mDrawable, r, r, r, r);
mRect.set(frame.left + 2, frame.top - 3 + i,
frame.right - 1, frame.top + 3 + i);
mDrawable.setBounds(mRect);
mDrawable.draw(canvas);
invalidate();
} else {
i = 0;
}

每隔一段时间更新下扫描的位置即可，这里基本显示绘制就完成了，接下来就是解析二维码。这里用的是谷歌zxing包进行解析的，这里不多说代码如下：

引用块内容
/**
* Decode the data within the viewfinder rectangle, and time how long it took. For efficiency,
* reuse the same reader objects from one decode to the next.
*
* @param data The YUV preview frame.
* @param width The width of the preview frame.
* @param height The height of the preview frame.
*/

    private void decode(byte[] data, int width, int height) {        long start = System.currentTimeMillis();        Result rawResult = null;        // yumin        byte[] rotatedData = new byte[data.length];        for (int y = 0; y < height; y++) {            for (int x = 0; x < width; x++) {                rotatedData[x * height + height - y - 1] = data[x + y * width];            }        }        int tmp = width;        width = height;        height = tmp;        data = rotatedData;        PlanarYUVLuminanceSource source = activity.getCameraManager().buildLuminanceSource(data, width, height);        if (source != null) {            BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));            try {                rawResult = multiFormatReader.decodeWithState(bitmap);            } catch (ReaderException re) {                // continue            } finally {                multiFormatReader.reset();            }        }        Handler handler = activity.getHandler();        if (rawResult != null) {            // Don't log the barcode contents for security.            long end = System.currentTimeMillis();            Log.d(TAG, "Found barcode in " + (end - start) + " ms");            if (handler != null) {                Message message = Message.obtain(handler, R.id.decode_succeeded, rawResult);                message.sendToTarget();            }        } else {            if (handler != null) {                Message message = Message.obtain(handler, R.id.decode_failed);                message.sendToTarget();            }        }    }

基本上大致思路就完成了，值得注意的是：在扫描过程中需要开启一个扫描线程，否则会引起主线程阻塞，还有就是记得开启使用相机的权限，否则将不会有任何效果…