RecyclerView的基本设计结构

2018-12-12 本文已影响37人 susion哒哒

RecyclerView作为Android开发中最常用的View之一。很多App的feed流都是使用RecyclerView来实现的。加深对于RecyclerView的掌握对于开发效率和开发质量都有很重要的意义。接下来我打算从源码
角度剖析RecyclerView的实现，加深对于RecycledView的了解。RecyclerView的源码实现还是很庞大的。本文就先来看一下RecyclerView的整体设计，了解其核心实现类的作用以及大致实现原理。

下面这张图是我截取的RecyclerView的Structure:

类的组成.png

本文着重看: ViewHolder、Adapter、AdapterDataObservable、RecyclerViewDataObserver、LayoutManager、、Recycler、RecyclerPool。从而理解RecycledView的大致实现原理。

先用一张图大致描述他们之间的关系,这张图是adapter.notifyXX()时RecyclerView的执行逻辑涉及到的一些类:

RecyclerView组成类之间的关系.png

ViewHolder

对于Adapter来说，一个ViewHolder就对应一个data。它也是Recycler缓存池的基本单元。

class ViewHolder {
    public final View itemView;
    int mPosition = NO_POSITION;
    int mItemViewType = INVALID_TYPE;
    int mFlags;
    ...
}

上面我列出了ViewHolder最重要的4个属性:

itemView : 会被当做child view来add到RecyclerView中。
mPosition : 标记当前的ViewHolder在Adapter中所处的位置。
mItemViewType : 这个ViewHolder的Type，在ViewHolder保存到RecyclerPool时，主要靠这个类型来对ViewHolder做复用。
mFlags : 标记ViewHolder的状态，比如 FLAG_BOUND(显示在屏幕上)、FLAG_INVALID(无效，想要使用必须rebound)、FLAG_REMOVED(已被移除)等。

Adapter

它的工作是把data和View绑定，即上面说的一个data对应一个ViewHolder。主要负责ViewHolder的创建以及数据变化时通知RecycledView。比如下面这个Adapter:

class SimpleStringAdapter(val dataSource: List<String>, val context: Context) : RecyclerView.Adapter<RecyclerView.ViewHolder>() {

    override fun onBindViewHolder(holder: RecyclerView.ViewHolder, position: Int) {
        if (holder.itemView is ViewHolderRenderProtocol) {
            (holder.itemView as ViewHolderRenderProtocol).render(dataSource[position], position)
        }
    }

    override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int) = SimpleVH(SimpleStringView(context))

    override fun getItemCount() = dataSource.size

    override fun getItemViewType(position: Int) = 1

    override fun notifyDataSetChanged() {   //super的实现
        mObservable.notifyChanged();
    }  
}

即:

它引用着一个数据源集合dataSource
getItemCount()用来告诉RecyclerView展示的总条目
它并不是直接映射data -> ViewHolder，而是 data position -> data type -> viewholder。所以对于ViewHolder来说，它知道的只是它的view type

AdapterDataObservable

Adapter是数据源的直接接触者，当数据源发生变化时，它需要通知给RecyclerView。这里使用的模式是观察者模式。AdapterDataObservable是数据源变化时的被观察者。RecyclerViewDataObserver是观察者。
在开发中我们通常使用adapter.notifyXX()来刷新UI,实际上Adapter会调用AdapterDataObservable的notifyChanged():

    public void notifyChanged() {
        for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
            mObservers.get(i).onChanged();
        }
    }

逻辑很简单，即通知Observer数据发生变化。

RecyclerViewDataObserver

它是RecycledView用来监听Adapter数据变化的观察者:

    public void onChanged() {
        mState.mStructureChanged = true; // RecycledView每一次UI的更新都会有一个State
        processDataSetCompletelyChanged(true);
        if (!mAdapterHelper.hasPendingUpdates()) {
            requestLayout();
        }
    }

LayoutManager

它是RecyclerView的布局管理者，RecyclerView在onLayout时，会利用它来layoutChildren,它决定了RecyclerView中的子View的摆放规则。但不止如此, 它做的工作还有:

测量子View
对子View进行布局
对子View进行回收
子View动画的调度
负责RecyclerView滚动的实现
...

Recycler

对于LayoutManager来说，它是ViewHolder的提供者。对于RecyclerView来说，它是ViewHolder的管理者，是RecyclerView最核心的实现。下面这张图大致描述了它的组成:

Recycler的组成.png

scrap list

final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>();
ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null;

View Scrap状态

相信你在许多RecyclerView的crash log中都看到过这个单词。它是指View在RecyclerView布局期间进入分离状态的子视图。即它已经被deatach(并不是调用了onDetatchToWindow方法, 是被标记为FLAG_TMP_DETACHED状态)了。这种View是可以被立即复用的。它在复用时，如果数据没有更新，是不需要调用onBindViewHolder方法的。如果数据更新了，那么需要重新调用onBindViewHolder。

mAttachedScrap和mChangedScrap中的View复用主要作用在adapter.notifyXXX时。这时候就会产生很多scrap状态的view。也可以把它理解为一个ViewHolder的缓存。不过在从这里获取ViewHolder时完全是根据ViewHolder的position而不是item type。如果在notifyXX时data已经被移除掉你，那么其中对应的ViewHolder也会被移除掉。

mCacheViews

可以把它理解为RecyclerView的一级缓存。它的默认大小是2。只能减少不能增加。从中可以根据item type来获取ViewHolder

RecycledViewPool

它是一个可以被复用的ViewHolder缓存池。即可以给多个RecycledView来设置统一个RecycledViewPool。这个对于多tab feed流应用可能会有很显著的效果。它内部利用一个ScrapData来保存ViewHolder集合:

class ScrapData {
    final ArrayList<ViewHolder> mScrapHeap = new ArrayList<>();
    int mMaxScrap = DEFAULT_MAX_SCRAP;   //最多缓存5个
    long mCreateRunningAverageNs = 0;
    long mBindRunningAverageNs = 0;
}

SparseArray<ScrapData> mScrap = new SparseArray<>();  //RecycledViewPool 用来保存ViewHolder的容器

一个ScrapData对应一种type的ViewHolder集合。看一下它的获取ViewHolder和保存ViewHolder的方法:

//存
public void putRecycledView(ViewHolder scrap) {
    final int viewType = scrap.getItemViewType();
    final ArrayList<ViewHolder> scrapHeap = getScrapDataForType(viewType).mScrapHeap;
    if (mScrap.get(viewType).mMaxScrap <= scrapHeap.size())  return; //到最大极限就不能放了
    scrap.resetInternal();  //放到里面，这个view就相当于和原来的信息完全隔离了，只记得他的type，清除其相关状态
    scrapHeap.add(scrap);
}

//取
private ScrapData getScrapDataForType(int viewType) {
    ScrapData scrapData = mScrap.get(viewType);
    if (scrapData == null) {
        scrapData = new ScrapData();
        mScrap.put(viewType, scrapData);
    }
    return scrapData;
}

以上所述，是RecycledView最核心的组成部分(本文并没有描述动画的部分)。

下一篇文章会分析RecyclerView的刷新机制

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