Android架构师之深入理解RecyclerView复用和缓存机制详解-android recyclerview缓存机制

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前言

学习源码，研究源码编程思想，是程序开发者进阶的必经之路

大家都知道RecyclerView有回收复用机制，那么回收复用机制是如何作用的?

今天我们就用源码来讲解，一起学习

一、Recycler介绍

RecyclerView是通过内部类Recycler管理的缓存，那么Recycler中缓存的是什么?我们知道RecyclerView在存在大量数据时依然可以滑动的如丝滑般顺畅，而RecyclerView本身是一个ViewGroup，那么滑动时避免不了添加或移除子View(子View通过RecyclerView#Adapter中的onCreateViewHolder创建)，如果每次使用子View都要去重新创建，肯定会影响滑动的流畅性，所以RecyclerView通过Recycler来缓存的是ViewHolder(内部包含子View)，这样在滑动时可以复用子View，某些条件下还可以复用子View绑定的数据。所以本质上缓存是为了减少重复绘制View和绑定数据的时间，从而提高了滑动时的性能

public final class Recycler { 
        final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>(); 
        ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null; 
        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; 
        RecycledViewPool mRecyclerPool; 
        private ViewCacheExtension mViewCacheExtension; 
        static final int DEFAULT_CACHE_SIZE = 2;

Recycler缓存ViewHolder对象有4个等级，优先级从高到底依次为：

1、ArrayList mAttachedScrap --- 缓存屏幕中可见范围的ViewHolder

2、ArrayList mCachedViews ---- 缓存滑动时即将与RecyclerView分离的ViewHolder，按子View的position或id缓存，默认最多存放2个

3、ViewCacheExtension mViewCacheExtension --- 开发者自行实现的缓存

4、RecycledViewPool mRecyclerPool --- ViewHolder缓存池，本质上是一个SparseArray，其中key是ViewType(int类型)，value存放的是 ArrayList< ViewHolder>，默认每个ArrayList中最多存放5个ViewHolder。

二、缓存机制分析详解

RecyclerView滑动时会触发onTouchEvent#onMove，回收及复用ViewHolder在这里就会开始。我们知道设置RecyclerView时需要设置LayoutManager,LayoutManager负责RecyclerView的布局，包含对ItemView的获取与复用。以LinearLayoutManager为例，当RecyclerView重新布局时会依次执行下面几个方法：

onLayoutChildren()：对RecyclerView进行布局的入口方法

fill(): 负责对剩余空间不断地填充，调用的方法是layoutChunk()

layoutChunk()：负责填充View,该View最终是通过在缓存类Recycler中找到合适的View的

上述的整个调用链：onLayoutChildren()->fill()->layoutChunk()->next()->getViewForPosition(),getViewForPosition()即是是从RecyclerView的回收机制实现类Recycler中获取合适的View，

下面主要就来从看这个Recycler#getViewForPosition()的实现。

@NonNull 
public View getViewForPosition(int position) { 
    return getViewForPosition(position, false); 
} 
View getViewForPosition(int position, boolean dryRun) { 
    return tryGetViewHolderForPositionByDeadline(position, dryRun, FOREVER_NS).itemView; 
}

他们都会执行tryGetViewHolderForPositionByDeadline函数，继续跟进去：

//根据传入的position获取ViewHolder

ViewHolder tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position, 
        boolean dryRun, long deadlineNs) { 
    ...省略     
    boolean fromScrapOrHiddenOrCache = false; 
    ViewHolder holder = null; 
    //预布局 属于特殊情况 从mChangedScrap中获取ViewHolder 
    if (mState.isPreLayout()) { 
        holder = getChangedScrapViewForPosition(position); 
        fromScrapOrHiddenOrCache = holder != null; 
    } 
    if (holder == null) { 
        //1、尝试从mAttachedScrap中获取ViewHolder,此时获取的是屏幕中可见范围中的ViewHolder 
        //2、mAttachedScrap缓存中没有的话，继续从mCachedViews尝试获取ViewHolder 
        holder = getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition(position, dryRun); 
     ...省略 
    } 
    if (holder == null) { 
        final int offsetPosition = mAdapterHelper.findPositionOffset(position); 
        ...省略 
        final int type = mAdapter.getItemViewType(offsetPosition); 
        //如果Adapter中声明了Id，尝试从id中获取，这里不属于缓存 
        if (mAdapter.hasStableIds()) { 
            holder = getScrapOrCachedViewForId(mAdapter.getItemId(offsetPosition), 
                    type, dryRun); 
        } 
        if (holder == null && mViewCacheExtension != null) { 
            3、从自定义缓存mViewCacheExtension中尝试获取ViewHolder，该缓存需要开发者实现 
            final View view = mViewCacheExtension 
                    .getViewForPositionAndType(this, position, type); 
            if (view != null) { 
                holder = getChildViewHolder(view); 
            } 
        } 
        if (holder == null) { // fallback to pool 
            //4、从缓存池mRecyclerPool中尝试获取ViewHolder 
            holder = getRecycledViewPool().getRecycledView(type); 
            if (holder != null) { 
                //如果获取成功，会重置ViewHolder状态，所以需要重新执行Adapter#onBindViewHolder绑定数据 
                holder.resetInternal(); 
                if (FORCE_INVALIDATE_DISPLAY_LIST) { 
                    invalidateDisplayListInt(holder); 
                } 
            } 
        } 
        if (holder == null) { 
            ...省略 
          //5、若以上缓存中都没有找到对应的ViewHolder，最终会调用Adapter中的onCreateViewHolder创建一个 
            holder = mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type); 
        } 
    } 
    boolean bound = false; 
    if (mState.isPreLayout() && holder.isBound()) { 
        holder.mPreLayoutPosition = position; 
    } else if (!holder.isBound() || holder.needsUpdate() || holder.isInvalid()) { 
        final int offsetPosition = mAdapterHelper.findPositionOffset(position); 
        //6、如果需要绑定数据，会调用Adapter#onBindViewHolder来绑定数据 
        bound = tryBindViewHolderByDeadline(holder, offsetPosition, position, deadlineNs); 
    } 
    ...省略 
    return holder; 
}

通过mAttachedScrap、mCachedViews及mViewCacheExtension获取的ViewHolder不需要重新创建布局及绑定数据;通过缓存池mRecyclerPool获取的ViewHolder不需要重新创建布局，但是需要重新绑定数据;如果上述缓存中都没有获取到目标ViewHolder，那么就会回调Adapter#onCreateViewHolder创建布局，以及回调Adapter#onBindViewHolder来绑定数据

总结

RecyclerView 滑动场景下的回收复用涉及到的结构体两个：

mCachedViews 和 RecyclerViewPool
mCachedViews 优先级高于 RecyclerViewPool，回收时，最新的 ViewHolder 都是往 mCachedViews 里放，如果它满了，那就移出一个扔到 ViewPool 里好空出位置来缓存最新的 ViewHolder。
复用时，也是先到 mCachedViews 里找 ViewHolder，但需要各种匹配条件，概括一下就是只有原来位置的卡位可以复用存在 mCachedViews 里的 ViewHolder，如果 mCachedViews 里没有，那么才去 ViewPool 里找。
在 ViewPool 里的 ViewHolder 都是跟全新的 ViewHolder 一样，只要 type 一样，有找到，就可以拿出来复用，重新绑定下数据即可。