深入RecyclerView学习—缓存机制
作者：互联网
前言
RecyclerView作为替代ListView的组件，得益于RecyclerView的灵活性和可定制程度高的特性。除此之外RecyclerView的预取机制以及缓存机制也是RecyckerView的一大亮点。
RecyclerView的灵活性是通过几个不同的组件协同实现的。
LayoutManager：是布局管理器，用来决定视图如何填充RecyclerView。
RecyclerView.Adapter：适配器是负责提供视图所需要的数据集以及管理视图的创建和数据绑定。
ViewHolder：视图持有者，负责视图的初始化。
RecyclerView除了灵活性外，还执行了大量的优化工作。主要的优化就是缓存机制。接下来就重点学习一下RecyclerView中的缓存机制原理。
RecyclerView缓存机制
缓存工作流程
对于RecyclerView的缓存工作流程在Android文档中也讲的很清楚。
- 列表首次填充时，它会创建并在列表的任意一侧绑定一些视图持有者。例如，如果视图显示的是列表位置 0 到 9，则 RecyclerView 会创建并绑定这些视图持有者，还可能创建并绑定位置 10 的视图持有者。这样，如果用户滚动列表，则下一个元素可随时显示出来。
- 当用户滚动列表时，RecyclerView 会根据需要创建新的视图持有者。它还会保存已在屏幕外滚动的视图持有者，以便重复使用。如果用户切换滚动方向，则之前在屏幕外滚动的视图持有者可以立即恢复。另一方面，如果用户继续沿同一方向滚动，屏幕外停留时间最长的视图持有者可以重新绑定到新数据。无需创建视图持有者，也不需要扩充其视图；应用只更新视图的内容以匹配其绑定到的新项。
这两点大致描述了RecyclerView的缓存机制。大意就是RecyclerView会缓存滚动出屏幕外的Item并且在有新的Item进入屏幕时不重建新的视图，只绑定新的数据已达到重用的目的。
缓存原理
上一节中简要叙述了RecyclerView缓存机制的工作流程。接下来根据缓存的工作流程再通过源码分析具体的执行逻辑。
RecyclerView中的缓存数据结构
直接说结论，在RecyclerView中的Recycler类中存放着RecyclerView需要的缓存数据结构。
public final class Recycler {
// Scrap缓存
final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>();
ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null;
// Cache缓存
final ArrayList<ViewHolder> mCachedViews = new ArrayList<ViewHolder>();
private final List<ViewHolder>
mUnmodifiableAttachedScrap = Collections.unmodifiableList(mAttachedScrap);
private int mRequestedCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;
int mViewCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;
// 缓存池
RecycledViewPool mRecyclerPool;
// 自定义缓存
private ViewCacheExtension mViewCacheExtension;
static final int DEFAULT_CACHE_SIZE = 2; // 对应mCachedViews默认大小
}
上面的代码也很容易看到RecyclerView缓存的位置，这里大概可以分为4种类别：
- Scrap缓存：对应当前已加载的视图，也就是屏幕中的视图；
- Cache缓存：刚刚移出屏幕的Item，默认大小是2个。缓存中的Item匹配后可以直接展示。根据FIFO原则先把老的数据放入下一级缓存中（比如：RecycledViewPool），然后添加新数据；
- ViewCacheExtension缓存：用来给开发者自定义的缓存。通过type和position来查找缓存；
- RecycledViewPool缓存：默认的缓存数量是5个，优先级没有Cache缓存高，同时缓存中的Item需要再次调用onBindViewHolder()方法；
缓存原理分析
首先看源码是现有大致的思路，根据上面讲到的缓存流程来看，在RecyclerView滑动时会查找缓存中是否有匹配的数据。所以缓存机制的工作是从滑动开始的，那么滑动就会触发View的工作流程（measure、layout、draw）根据接下来这个思路去看代码。
具体特别细节的源码就不再一一叙述，看源码也不是为了记住所有的细节，而是为了学习主要的逻辑跟设计的模式。
RecyclerView的测量、绘制都是委托给LayoutManager的，在LinearLayoutManager中，可以找到相关的代码。
@Override
public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
//...
detachAndScrapAttachedViews(recycler);
//...
}
在LinearLayoutManager的onLayoutChildren()方法中只截取了这一行代码，它的作用就是处理Scrap缓存以及detach的ViewHolder。
/**
* Temporarily detach and scrap all currently attached child views. Views will be scrapped
* into the given Recycler. The Recycler may prefer to reuse scrap views before
* other views that were previously recycled.
*
* @param recycler Recycler to scrap views into
*/
public void detachAndScrapAttachedViews(@NonNull Recycler recycler) {
final int childCount = getChildCount();
for (int i = childCount - 1; i >= 0; i--) {
final View v = getChildAt(i);
scrapOrRecycleView(recycler, i, v);
}
}
从代码的注释中写的很清楚处理视图的缓存逻辑；接下来继续分析。
private void scrapOrRecycleView(Recycler recycler, int index, View view) {
final ViewHolder viewHolder = getChildViewHolderInt(view);
if (viewHolder.shouldIgnore()) {
if (DEBUG) {
Log.d(TAG, "ignoring view " + viewHolder);
}
return;
}
if (viewHolder.isInvalid() && !viewHolder.isRemoved()
&& !mRecyclerView.mAdapter.hasStableIds()) {
// ViewHolder是indalid的
removeViewAt(index);
recycler.recycleViewHolderInternal(viewHolder);
} else {
// ViewHolder对应的View是attach的
detachViewAt(index);
recycler.scrapView(view);
mRecyclerView.mViewInfoStore.onViewDetached(viewHolder);
}
}
在scrapOrRecycleView()方法中有两个逻辑分支，分别处理在屏幕中的Item以及需要回收的Item。我们先看如何处理屏幕中的Item。
void scrapView(View view) {
final ViewHolder holder = getChildViewHolderInt(view);
if (holder.hasAnyOfTheFlags(ViewHolder.FLAG_REMOVED | ViewHolder.FLAG_INVALID)
|| !holder.isUpdated() || canReuseUpdatedViewHolder(holder)) {
if (holder.isInvalid() && !holder.isRemoved() && !mAdapter.hasStableIds()) {
holder.setScrapContainer(this, false);
mAttachedScrap.add(holder);
} else {
if (mChangedScrap == null) {
mChangedScrap = new ArrayList<ViewHolder>();
}
holder.setScrapContainer(this, true);
mChangedScrap.add(holder);
}
}
这里主要处理的就是将ViewHolder加入Scrap缓存中。接下来分析另一种情况。
void recycleViewHolderInternal(ViewHolder holder) {
//...
if (forceRecycle || holder.isRecyclable()) {
if (mViewCacheMax > 0
&& !holder.hasAnyOfTheFlags(ViewHolder.FLAG_INVALID
| ViewHolder.FLAG_REMOVED
| ViewHolder.FLAG_UPDATE
| ViewHolder.FLAG_ADAPTER_POSITION_UNKNOWN)) {
// Retire oldest cached view
int cachedViewSize = mCachedViews.size();
if (cachedViewSize >= mViewCacheMax && cachedViewSize > 0) {
recycleCachedViewAt(0);
cachedViewSize--;
}
int targetCacheIndex = cachedViewSize;
//...
mCachedViews.add(targetCacheIndex, holder);
cached = true;
}
if (!cached) {
addViewHolderToRecycledViewPool(holder, true);
recycled = true;
}
}
//...
}
recycleViewHolderInternal()方法中主要是对Cache缓存和RecycledViewPool缓存进行处理。判断依据主要是根据ViewHolde的标志位进行判断。
- 对于Cache缓存：缓存池满了以后就移出第1个然后加入新的缓存数据。
- 对于RecycledViewPool缓存：主要根据ViewHolder的标志位进行判断（比如VIewHolder有FLAG_REMOVED标志）就会加入到RecycledViewPool缓存。
在上面的代码中主要分析了RecyclerView中缓存数据的来源，接下来继续分析如何使用缓存。按照之前的思路，在LayoutManager执行onLayoutChildren()方法时会获取新的Item这个时候就会触发RecyclerView的缓存机制。
@Override
public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
//...
fill(recycler, mLayoutState, state, false);
//...
}
int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,
RecyclerView.State state, boolean stopOnFocusable) {
//...
layoutChunk(recycler, state, layoutState, layoutChunkResult);
//...
}
void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state,
LayoutState layoutState, LayoutChunkResult result) {
//...
View view = layoutState.next(recycler);
//...
}
View next(RecyclerView.Recycler recycler) {
if (mScrapList != null) {
return nextViewFromScrapList();
}
final View view = recycler.getViewForPosition(mCurrentPosition);
mCurrentPosition += mItemDirection;
return view;
}
这次就不啰嗦了，直接把前面需要执行的流程都列了出来，可以看到LayoutManager是通过fill()方法来填充布局的，在这个过程中最终会通过Recycler的getViewForPosition()方法获取到需要添加的View。接下来就从Recycler中进行分析。
在Recycler中获取View的方法最终是在tryGetViewHolderForPositionByDeadline()方法执行的：
ViewHolder tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position,
boolean dryRun, long deadlineNs) {
//...
boolean fromScrapOrHiddenOrCache = false;
ViewHolder holder = null;
// 0) If there is a changed scrap, try to find from there
if (mState.isPreLayout()) {
holder = getChangedScrapViewForPosition(position);
fromScrapOrHiddenOrCache = holder != null;
}
// 1) Find by position from scrap/hidden list/cache
if (holder == null) {
// 1) 获取ViewHolder(从Scrap或者Cache中)
holder = getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition(position, dryRun);
//...
}
if (holder == null) {
final int offsetPosition = mAdapterHelper.findPositionOffset(position);
final int type = mAdapter.getItemViewType(offsetPosition);
// 2) Find from scrap/cache via stable ids, if exists
if (mAdapter.hasStableIds()) {
// 2) 获取ViewHolder(从Scrap或者Cache中)
holder = getScrapOrCachedViewForId(mAdapter.getItemId(offsetPosition),
type, dryRun);
}
if (holder == null && mViewCacheExtension != null) {
// 3) 获取ViewHolder(从ViewCacheExtension中)
final View view = mViewCacheExtension
.getViewForPositionAndType(this, position, type);
//...
}
if (holder == null) { // fallback to pool
// 4) 获取ViewHolder(从RecycledViewPool中)
holder = getRecycledViewPool().getRecycledView(type);
if (holder != null) {
holder.resetInternal();
if (FORCE_INVALIDATE_DISPLAY_LIST) {
invalidateDisplayListInt(holder);
}
}
}
if (holder == null) {
// 5) 新建ViewHolder
holder = mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type);
}
}
//...
return holder;
}
为了把关注点发在ViewHolder获取的过程中，这里简化大量的代码。从上面注释中可以看到获取ViewHolder的过程总共有5步，其中第1、2步都是从Scrap或者Cache中获取的（其中的区别是第一次是通过position获取，第二次通过id和type获取），第3步从ViewCacheExtension中获取，第4步从从RecycledViewPool中获取，第5步新建ViewHolder。
- 在第1、2步获取ViewHolder的过程中可以参考getChangedScrapViewForPosition()方法。这里的缓存原理是，如果ViewHolder的位置就是当前屏幕中Item的位置，则从Scrap缓存中取；否则在Cache缓存中查找ViwHolder。如果都不匹配，进行下一步；
- 第3步是在ViewCacheExtensio缓存中取，也就是用户自定义的那部分缓存；
- 第4步是在RecycledViewPool中获取，这里是通过ViewTYpe来查找ViewHolder的，如果ViewType匹配就会返回ViewHolder，这个时候会再次执行onBindViewHolder()方法；
- 如果上面的缓存中都没有Viewholder可以重用，则新建ViewHolder；
总结
至此，RecyclerView的缓存原理就介绍完了。这里面并没有深挖细节，而是通过先熟悉RecyclerView缓存的工作流程，进而通过源码来分析RecyclerView缓存的运行机制。
总结来说RecyclerView的缓存都是发生在Layout的过程中，在这里对缓存的数据进行管理，包括缓存的增加、删除、查找等行为。
标签：ViewHolder,recycler,RecyclerView,视图,缓存,深入,holder 来源： https://blog.csdn.net/programerxiaoer/article/details/111767870