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編譯 | 蘇宓

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

開發(fā)一款 App，難不難？

軟件工程師 Thomas SIMON 閑暇之余用實踐回答道：其實說難也不難。

當他拿起一個 Android 手機，想要將其作為電腦攝像頭和麥克風使用時，他只寫了 40 行代碼就實現(xiàn)了這一功能。

只不過，令他苦惱的是，寫 40 行代碼背后需要安裝超過 20GB 的工具、也需要創(chuàng)建數(shù)十個項目文件才能以運行。

當他把自己的這段經(jīng)歷分享到網(wǎng)上時，沒想到，引起了多位開發(fā)者的共鳴，紛紛表示，這種感覺太熟悉了。

在分享的文章中，Thomas SIMON 引用馬斯克曾經(jīng)說過的一句話，「聰明工程師會犯的最常見錯誤，就是優(yōu)化本不該存在的東西」。開發(fā)本身或許并不難，只是被平白增加了很多的復雜性。

接下來，我們將從 Thomas SIMON 的經(jīng)歷中了解開發(fā)者那些本該避開的坑。

需要一個 App，把 Android 手機變成電腦攝像頭和麥克風

之所以想要開發(fā)一款 App，是因為作為一名軟件工程師，Thomas SIMON 平時保持著視頻錄制分享技術(shù)的習慣。

此前，他主要使用 Android 手機來錄制視頻。與臺式機上的 linux 系統(tǒng)相比，Android 系統(tǒng)的兼容性很好，而且它很少出錯，即使出錯，也是以眾人可接受的方式，譬如電池電量不足、系統(tǒng)更新等等。

后來，Thomas SIMON 決定和一位朋友一起錄制他們技術(shù)分享，并將其作為播客片段上傳到網(wǎng)絡(luò)上，期間需要對錄制的文件進行剪輯、制作等等，還是電腦好操作一些。

不過，Thomas SIMON 的 Linux 系統(tǒng)電腦并沒有攝像頭，所以在他的計劃中，原來是想要將 Linux 電腦作為主設(shè)備進行錄制，然后使用手機上的攝像頭和麥克風加入通話。

然而，在錄制期間需要管理兩臺設(shè)備非常麻煩，況且搭載 Linux 系統(tǒng)的電腦設(shè)備本身就有一個不錯的麥克風，所以，此時只要有一個 Linux 兼容的網(wǎng)絡(luò)攝像頭存在就可以解決難題。

在研究市場上現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)攝像頭之后，Thomas SIMON 認為那些設(shè)備不僅價格昂貴，而且質(zhì)量還不如幾年前的中檔手機后置攝像頭。

恰巧他手頭正好有一部三星 S20，手機的后置鏡頭是長焦鏡頭，非常適合拍攝人像，平行光線讓人臉看起來清晰、漂亮。

在這樣的背景下，Thomas SIMON 萌生了自己開發(fā)一個 Android App 的想法，只需要通過 Wi-Fi 或其他方式將手機攝像頭的數(shù)據(jù)流重定向到他的電腦上，讓他的 Linux 電腦相信 Android 手機是一個攝像頭，或者讓 Linux 的應用程序（如 google Meet 和 Zoom）相信它是一個攝像頭即可。

也許有人會說，其實市場中也早已有了這樣的軟件，譬如 DroidCam。DroidCam 軟件分為兩部分，一部分是手機上安裝的軟件，稱為服務器；另一部分是 PC 上安裝的軟件，稱為客戶端。只需要 PC 和手機連接到同一個 Wi-Fi，就可以把手機作為電腦攝像頭。

不過，Thomas SIMON 在使用后發(fā)現(xiàn)，DroidCam 是一款被廣告限制且需要付費的應用程序，而且并非所有攝像頭都能顯示。同時，經(jīng)過測試，它的質(zhì)量令人無法接受，即使是 720p 的低分辨率也被官方推薦。

無法忍受之下，Thomas SIMON 決定自己開發(fā)一款 Android App，把 Android 手機相機變成電腦的攝像頭。

這有什么難的？

通過多年的積累，Thomas SIMON 已經(jīng)掌握了全棧、Linux、視頻流等方面的所有專業(yè)知識。其表示，”雖然我一直對手機應用程序敬而遠之，但我的整個職業(yè)生涯都是朝著網(wǎng)絡(luò)、服務器應用程序和桌面原生應用程序方向發(fā)展的。“

所以，對于 Thomas SIMON 而言，開發(fā)一款 Android App 難度其實并不大。而且在他的規(guī)劃中，他只想要一個包含選擇相機、分辨率和退出鍵這幾個菜單欄的 App，并不需要有太多的設(shè)計感。

于是，Thomas SIMON 開始尋找制作 Android 應用程序的最簡單方法。他發(fā)現(xiàn)，幾乎每個專家都在積極推動 Android Studio 作為 IDE 開發(fā)環(huán)境。

不難想象，他下載了一個 Android Studio，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這是一個 1.1GB 的 .tar.gz 壓縮包，一旦安裝了所需的工具，最終會占用 20GB（分布在多個文件夾中）的空間。

安裝好工具之后，Thomas SIMON 開始尋找可以處理攝像頭的官方 APIs。

簡而言之，Thomas SIMON 試過 cameraX，這是一個 Jetpack 庫，旨在幫助簡化相機應用程序的開發(fā)，但它太高級了。所以 Thomas SIMON 最終使用了 camera2。

Thomas SIMON 下載了一個 camera2 的官方示例項目，其實他只想拼接一個 http 服務器并用來傳輸幀，在他的設(shè)想中，整個過程應該只需要幾分鐘就可以完成的。沒想到，厄運從這里才真正開始......

Thomas SIMON 表示，這個官方示例項目（Github.com/android/camera-samples/tree/mAIn/Camera2Basic）的作用只有「顯示攝像頭、并拍攝一張照片」，但是沒想到它包含了很多文件。

僅以 gradle 為關(guān)鍵詞搜索，就有一大堆文件：

$:/tmp/Camera2Basic$ find . -type f -name "_gradle_" ./gradlew.bat ./gradle.properties ./gradlew ./settings.gradle ./utils/build.gradle ./gradle/wrapper/gradle-wrapper.jar ./gradle/wrapper/gradle-wrapper.properties ./build.gradle ./app/build.gradle

Thomas SIMON 表示，自己不可能花時間去慢慢理解這些東西，他只是要修改一些代碼，來實現(xiàn)自己想要的功能。

不過，還沒等他開始尋找代碼片段，Android Studio 就開始跳出了一個提示：

"不支持 JAVA，點擊此處更新 gradle thingy"。

于是，事情似乎進入了循環(huán)：

Thomas SIMON 點擊。

事情發(fā)生了變化，左側(cè)窗格中的文件改變了結(jié)構(gòu)，標簽頁反復打開和關(guān)閉。

"建議更新項目，點擊啟動 AGP 升級助手”

Thomas SIMON 繼續(xù)點擊：

顯示許多選項，其中一些已預選，一個按鈕上寫著 "運行選定步驟"。

Thomas SIMON 再次點擊：

事情發(fā)生了變化，左側(cè)窗格中的文件改變了結(jié)構(gòu)，選項卡反復打開和關(guān)閉。

"建議更新項目，單擊啟動 AGP 升級助手

Thomas SIMON 點擊：

顯示大量選項，其中一些已預選，一個按鈕顯示 "運行選定步驟"。

Thomas SIMON 繼續(xù)點擊：

事情發(fā)生了變化，左側(cè)窗格中的文件改變了結(jié)構(gòu)，標簽反復打開和關(guān)閉。

Thomas SIMON 無語道，“這是一款很棒的點擊冒險游戲。”

折騰了一會，Thomas SIMON 的 AGP 和 gradle 終于不再跳出更新提示。

接下來，正式進入代碼部分。

寫過不少 Java 和 Scala 代碼的 Thomas SIMON 發(fā)現(xiàn)這部分的代碼是用 Kotlin 寫的。

“從這里開始，我喜歡我所看到的，代碼很清晰。它在 xml 中定義一個視圖，在代碼中用標識符與之關(guān)聯(lián)，非常標準且可預測。清晰的代碼讓我不需要學習任何東西就能提高工作效率”，Thomas SIMON 說道。

緊接著，Thomas SIMON 調(diào)用一個 Android API 來制作一個簡單的 http 服務器，然后把它插入、測試，它就能工作了！

現(xiàn)在，Thomas SIMON 的電腦瀏覽器標簽頁上有一個 mjpeg 流。對于實時調(diào)用來說，質(zhì)量和延遲都還可以。這樣，他就可以在終端輸入一行命令將其轉(zhuǎn)換為 Linux 網(wǎng)絡(luò)攝像頭設(shè)備：

ffmpeg -f mjpeg -i "http://192.168.1.2:8080" -vf "format=yuv420p" -f v4l2 /dev/video0

整體而言，Thomas SIMON 表示，網(wǎng)絡(luò)世界雖然有一些不必要的步驟和配置，但這個 Android 世界簡直是瘋了。

他下載了官方示例之后，刪除了未使用的視圖，添加了選擇相機、分辨率和質(zhì)量的下拉菜單，將所有功能移至前臺服務，以便在鎖定手機的情況下保持激活狀態(tài)，并將其發(fā)布在 GitHub 上（https://github.com/Ruddle/RemoteCam），整個項目花了他兩個下午的時間（其中大部分時間都在了解 Android 希望你怎么做）。

實際工作量應該如何？

Thomas SIMON 認為，在理想的情況下，在手機端，只需一行代碼就足夠了，根本不需要上面那樣復雜的操作。倘若我們想編寫一個應用程序，只是為了準確地指定數(shù)據(jù)流，而不是依賴天才們已經(jīng)開發(fā)出來的高級工具（如桌面上的 ffmpeg 和 v4l2）。

在理想的世界里，具有這種規(guī)格的 App 應具備：

允許配置相機、分辨率和質(zhì)量/比特率
沒有設(shè)計，只有原始功能
在本地網(wǎng)絡(luò)上傳輸幀流

Thomas SIMON 表示，只需一個 40 行偽代碼（pseudo code，又稱虛擬代碼，是一種高層次描述算法的方法，它可能綜合使用多種編程語言的語法、保留字，甚至會用到自然語言）的文件就能實現(xiàn)以上功能：

1CAMERA.getPermission orquit

.NETWORK.getPermission orquit

4queue=Producer(size= 1)

6server = NETWORK.createHttpServer(port = 8080)

7server.onRequest = req ->

8queue.dropConsumers //only allows 1client, drop old ones

9req.sendHeader( "Content-Type", "multipart/x-mixed-replace;boundary=FRAME")

10queue.consumeUntilDrop( frame, consumer ->

11data = "--FRAME=rnContent-Type=image/jpegrn".bytes+frame.bytes

12req.sendBytes(data) orqueue.drop(consumer)

13frame. close// Free camera memory of this frame

14)

15req. close

17options = STORAGE.get( "config") or{sensor: 0, format: "jpeg", fps: 30, resolution:[ 1280, 720]}

19session = CAMERA. open(options)

20session.onFrame= frame -> queue.pushTry(frame) orframe. close

22UI. insert(UI.text).text= "Choose a sensor:"

23dropdownSensors = UI. insert(UI.dropdown)

24dropdownSensors.selection= session.sensor

25dropdownSensors.values = CAMERA.sensors.map(_.name)

26dropdownSensors.onSelect = index ->

27STORAGE.set( "config", options + {sensor: index})

28restart

30UI. insert(UI.text).text= "Choose a resolution:"

31dropdownResolution = UI. insert(UI.dropdown)

32dropdownResolution.selection= session.resolutions.indexOf(session.resolution)

33dropdownResolution.values = session.resolutions.map(_ .0+ "x"+_ .1)

34dropdownResolution.onSelect = index ->

35STORAGE.set( "config", options + {resolution: session.resolutions[index]})

36restart

38quitBtn = UI. insert(UI.button)

39quitBtn.onClick = quit

40quitBtn.text = "quit"

這段偽代碼雖然簡單，但明確指出了所需的內(nèi)容。其中，對 API 的訪問如CAMERA（攝像頭）、NETWORK（網(wǎng)絡(luò)）、UI（用戶界面）和 STORAGE（存儲）等都非常明顯易懂。

無需導入、無需 gradle、無需指定無用的用戶界面文件、無需多個事實來源。該文件非常簡短，Thomas SIMON 甚至懶得將存儲密鑰命名為 "config"。

Thomas SIMON 解釋道，“偽代碼假定是托管執(zhí)行，就像 Kotlin 或 Java 一樣，允許非常容易地使用高階函數(shù)。支持這種單文本文件應用程序并不需要什么新東西。我們只需選擇一種語言，如 Python/ target=_blank class=infotextkey>Python、Java 或 Kotlin，然后編寫一個庫來公開 API。我們甚至可以開發(fā)一個標準的 Android 應用程序，作為操作系統(tǒng)來執(zhí)行這些單文本文件應用程序。但 Google 并不允許這樣做。從技術(shù)上講，你可以進行動態(tài)代碼加載，但一旦 Google 發(fā)現(xiàn)你可以讓人們繞過 Play 商店來加載小于 1kB 的應用程序，你就完了。此外，Google 和 Apple 已經(jīng)在極力阻止 PWA（一種讓網(wǎng)頁擁有原生應用程序功能的技術(shù)）運行得太好。”

對于 Thomas SIMON 而言，他大概只用了 10 分鐘就寫出了這段偽代碼。其中有 5 分鐘是在網(wǎng)上查找如何在多部分 http 流中分離幀（獲取信息的難度出乎意料）。

就目前而言，其實通過一個 LLM（比如 ChatGPT，甚至是本地運行的 LLM）可以在 10 秒內(nèi)寫完這段代碼，而且至少有一半的時間不會出錯。

經(jīng)過 Gzip 壓縮后，一個文本文件應用程序的大小為 688 字節(jié)。

1$> gzip -k text_app; ls -lh

21, 5K text_app

3688text_app.gz

相比之下，Thomas SIMON 用 Android Studio 生成的 APK 只有 14.9MB。

至于用戶可能存疑的所有的 gradle 配置文件都在哪里？Thomas SIMON 表示，這些文件中 99% 的內(nèi)容都是用來處理糟糕的抽象。

最后的 1% 可能只是文件頂部的一些注釋，如

// name:RemoteCam // author:Thomas SIMON // version:1.0 // icon: image/png;base64,ABC...

對于安全性、兼容性和更新等問題，Thomas SIMO 解釋道，這些問題都已經(jīng)解決了。