Android手机/电脑摄像头预览黑屏或无法启动如何排查？

Question

常见问题：Android应用调用CameraX或Camera2 API时预览黑屏，但无崩溃日志，权限、Surface配置、生命周期绑定均看似正常。 根本原因常为**Surface未正确与Preview用例绑定或生命周期不同步**：例如在Fragment中初始化Preview后，因View重建（如配置变更）导致Surface被销毁，但Preview.useCase.setSurfaceProvider()未重新设置；或在onPause()后未及时pause/stop Preview，导致后续resume时Surface状态异常。此外，部分厂商ROM（如MIUI、ColorOS）存在预览Surface格式兼容性限制（仅支持PRIVATE/YUV_420_888），若误设为JPEG等不支持格式，亦会静默黑屏。排查需结合Logcat过滤“CameraDeviceState”“PreviewSession”关键词，并用adb shell dumpsys media.camera验证设备层会话状态。建议统一使用CameraX lifecycle-aware binding，并在onResume()中ensureActive()，避免手动管理Surface生命周期。

Answer 1

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一、现象层：黑屏无日志——表象迷惑性极强

开发者常报告“预览窗口纯黑，App不崩溃、无Exception、权限已授予、SurfaceView/SurfaceTexture已创建、CameraX bindToLifecycle() 已调用”——这种“静默失效”极具欺骗性。Logcat 中既无 RuntimeException，也无 CameraAccessException，仅偶见模糊的 W/CameraPreview: Surface abandoned 警告。该层级问题本质是**系统级资源状态与应用层感知严重脱节**，需跳出代码逻辑，转向设备抽象层诊断。

二、机制层：Surface生命周期与Camera会话的契约断裂

• Fragment重建陷阱：在配置变更（如横竖屏切换）时，View 重建 → Surface 被销毁 → Preview.setSurfaceProvider() 未被重新调用 → CameraDevice 仍持有已释放的Surface句柄 → 静默丢帧
• 生命周期错位：Activity.onPause() 后未显式调用 preview.useCase.clearSurfaceProvider()，导致 onResume() 时旧Surface残留，新Surface Provider 注册失败
• 厂商ROM硬限制：MIUI 14/ColorOS 13+ 强制预览Surface格式为 ImageFormat.PRIVATE 或 YUV_420_888；若误设 JPEG 或 RGBA_8888，底层驱动直接拒绝绑定，无错误回调

三、诊断层：跨栈协同排查路径

诊断维度	关键命令/操作	典型有效输出特征
Framework层日志	adb logcat -s CameraDeviceState PreviewSession	出现 state=CONFIGURING 卡住，或 session closed unexpectedly
HAL层会话状态	adb shell dumpsys media.camera | grep -A 10 "PreviewSession"	显示 active=false 或 surface=null，但应用层认为已绑定

四、解决层：防御性编码与厂商适配策略

推荐采用分层加固方案：

1. 统一使用 Lifecycle-aware binding：避免手动调用 bindToLifecycle() 后再解绑，改用 ProcessCameraProvider.bindToLifecycle(lifecycleOwner, cameraSelector, preview)
2. Fragment中强制重置SurfaceProvider：

   @Override
   public void onViewCreated(@NonNull View view, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
       super.onViewCreated(view, savedInstanceState);
       // 每次View重建后必须重置
       preview.setSurfaceProvider(previewView.getSurfaceProvider());
   }

3. onResume() 中主动保活：if (preview != null) preview.enableTorch(false);（触发内部状态刷新）或调用 preview.updateOutputTargets()

五、进阶验证：Mermaid 流程图揭示状态流转异常点

flowchart TD
    A[Activity.onCreate] --> B[bindToLifecycle]
    B --> C{Surface是否已创建？}
    C -->|是| D[Preview.setSurfaceProvider]
    C -->|否| E[等待View.post{()->setSP}]
    D --> F[CameraDevice.open]
    F --> G[PreviewSession CONFIGURING]
    G --> H{厂商HAL校验Surface格式}
    H -->|PRIVATE/YUV_420_888| I[SUCCESS]
    H -->|JPEG/RGBA| J[静默拒绝 → 黑屏]
    E --> K[配置变更→View销毁]
    K --> L[Surface.release()被调用]
    L --> M[但Preview未clearSurfaceProvider]
    M --> N[resume时setSP失败→黑屏]

六、厂商兼容性清单（实测2023–2024主流机型）

• Xiaomi MIUI 14+：仅接受 PRIVATE 格式预览；禁用 Preview.Builder.setTargetResolution() 否则黑屏
• OPPO ColorOS 13.1：要求 Preview.SurfaceProvider 必须在主线程注册，子线程调用必黑
• Honor Magic UI 7.0：需在 onResume() 后延迟 100ms 再调用 setSurfaceProvider()
• Samsung One UI 6.1：支持 YUV_420_888，但需显式设置 preview.setTargetRotation(display.rotation)

七、根因总结与架构启示

黑屏本质是Android多媒体栈中「资源所有权」与「生命周期契约」的双重失守：上层Java/Kotlin代码无法感知Native Surface的瞬时销毁，而HAL层又缺乏标准化错误透出机制。这倒逼架构设计必须放弃“一次绑定、长期有效”的假设，转而构建状态自检 + 主动重置 + 厂商白名单兜底三位一体防护体系。对5年以上从业者而言，此问题已不仅是Camera API调用技巧，更是理解Android HAL/Driver/APP三层抽象边界的关键切口。

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