RecycleView的Prefetch原理是优化列表滑动性能和响应速度的重要机制。在RecycleView的使用过程中，Prefetch技术可以大大提高列表的滑动流畅度和响应速度。
Prefetch机制原理
RecycleView的Prefetch技术是在用户滑动列表时，系统提前预加载下一页或上一页的数据，以便在用户滑动到这些页面时能够快速显示数据，从而提高列表的滑动流畅度和响应速度，通过减少因数据加载和视图创建而导致的延迟，来改善用户体验。
(1) 依赖组件：
- LayoutManager：负责计算并确定每个ItemView的位置和大小。
- Adapter：负责提供数据并创建ItemView。
(2) 工作流程：
- 当用户开始滑动列表时，LayoutManager会检测到滑动方向和速度。
- 根据滑动方向和速度，LayoutManager计算出需要预加载的Item数量。
- LayoutManager通过调用Adapter的prepareForPreLayout方法或类似机制来通知Adapter进行预加载。
- Adapter根据传入的参数（如预加载的Item数量、位置等），从数据源中获取数据并创建ItemView。
- 预加载的ItemView会被添加到RecycleView的Scrap缓存中，以便在需要时快速复用。
(3) 优化细节：
- 系统会跟踪每个view type创建和绑定的平均时间，以预测未来创建和绑定的所需时间，从而更准确地安排预取任务。
- 对于嵌套的RecyclerView，需要特别处理以确保内部RecyclerView也能进行预取。
Prefetch机制源码解析
(1) 计算需要预加载的Item数量：LayoutManager会在onLayoutChildren方法中调用Adapter的prepareForPreLayout方法来计算需要预加载的Item数量。根据LayoutManager的方向和滑动速度来计算需要预加载的Item数量，通过LayoutManager获取当前显示的第一个和最后一个数据项的位置，根据滑动方向来判断需要预加载哪些数据项。
@Override
public void onBindViewHolder(MyViewHolder holder, int position) {
// 绑定ViewHolder时进行预加载
if (mLayoutManager != null) {
int firstVisibleItem = mLayoutManager.findFirstVisibleItemPosition();
int lastVisibleItem = mLayoutManager.findLastVisibleItemPosition();
// 向下滑动
if (position > lastVisibleItem) {
preload(position + 1);
}
// 向上滑动
else if (position < firstVisibleItem) {
preload(position - 1);
}
}
// 绑定数据到ViewHolder
holder.bindData(mData.get(position));
}
private void preload(int position) {
// 预加载下一个数据项
if (position >= 0 && position < mData.size()) {
mData.get(position).preload();
}
}获取当前显示的第一个和最后一个数据项的位置，在绑定ViewHolder时判断滑动方向并进行预加载，通过调用Adapter的getItem方法来获取数据并创建ItemView。
@Override
public void prepareForPreLayout() {
final int prefetchDistance = getExtraLayoutSpace(state);
final int prefetchItemCount = prefetchDistance / mOrientationHelper.getTotalSpace();
final int firstVisibleItem = getFirstChildPosition();
if (mOrientation == VERTICAL) {
for (int i = 1; i <= prefetchItemCount; i++) {
final int position = firstVisibleItem + i;
if (position < getItemCount()) {
mPrefetchArray[i] = position;
} else {
break;
}
}
} else {
for (int i = 1; i <= prefetchItemCount; i++) {
final int position = firstVisibleItem - i;
if (position >= 0) {
mPrefetchArray[i] = position;
} else {
break;
}
}
}
}LayoutManager通过调用Adapter的prepareForPreLayout方法来通知Adapter进行预加载。
(2) 获取数据并创建ItemView：Adapter根据传入的预加载的Item数量、位置等，从数据源中获取数据并创建ItemView。
@Override
public ViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
final ViewHolder holder = createViewHolder(parent, viewType);
if (mPrefetchMaxCountObserved > 0) {
holder.itemView.addOnAttachStateChangeListener(mAttachListener);
}
return holder;
}
@Override
public void onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position) {
onBindViewHolder(holder, position, mPayloads);
}
@Override
public void onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position, List<Object> payloads) {
mPrefetchRegistry.markFetched(position);
bindViewHolder(holder, position, payloads);
final ViewGroup.LayoutParams lp = holder.itemView.getLayoutParams();
if (lp instanceof LayoutParams) {
((LayoutParams) lp).mInsetsDirty = true;
}
}(3) 添加到Scrap缓存中：预加载的ItemView会被添加到RecycleView的Scrap缓存中，以便在需要时快速复用。
private void addViewHolderToRecycledViewPool(ViewHolder holder, boolean dispatchRecycled) {
RecyclerView.clearNestedRecyclerViewIfNotNested(holder);
final View itemView = holder.itemView;
final RecyclerView.ViewHolder oldCachedViewHolder = getChangedHolder(itemView);
if (oldCachedViewHolder != null) {
unscrapView(oldCachedViewHolder);
}
if (dispatchRecycled) {
dispatchViewRecycled(holder);
}
mRecyclerPool.putRecycledView(holder);
}Prefetch执行时机
Prefetch执行时机不是直接暴露给开发者进行精确控制的API，RecyclerView内部使用了一种复杂的机制来预测哪些项可能很快会被需要，基于这些预测来触发数据的预取。
影响Prefetch执行时机的主要因素：
- 滚动速度：当用户快速滚动列表时，RecyclerView会预测更多的项需要被预取，因为屏幕上的内容会更快地改变。如果用户滚动得很慢，可能只预取少数几个项。
- 屏幕大小和列表项大小：这些因素决定了在屏幕上可以同时显示多少个列表项。较大的屏幕或较小的列表项可能会导致RecyclerView预测需要预取更多的数据。
- RecyclerView的布局管理器（LayoutManager）：不同的布局管理器（如LinearLayoutManager、GridLayoutManager等）可能有不同的滚动行为和性能特征，也会影响Prefetch的执行时机。
- RecyclerView.LayoutManager的onLayoutCompleted和onScrollStateChanged方法：这些方法被用来通知RecyclerView关于其布局和滚动状态的变化。虽然这些方法不直接控制Prefetch，但可以用来了解何时可能会触发Prefetch。
- 自定义的Prefetch距离：在某些情况下，开发者可能想要通过扩展RecyclerView或其LayoutManager来更精细地控制Prefetch的行为，包括何时开始预取数据。
需要注意的是，RecyclerView的Prefetch机制主要是为了优化滚动性能而设计的，不是为了给开发者提供直接的控制接口。如果默认Prefetch行为不满足需求，需要考虑优化数据加载逻辑（比如使用更高效的异步加载库，如Paging 3），或者通过自定义扩展RecyclerView组件来实现更复杂的预取逻辑。
