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抽丝剥茧RecyclerView - LayoutManager

2019-08-26  本文已影响55人  九心_
RecyclerView

前言

抽丝剥茧RecyclerView系列文章的目的在于帮助Android开发者提高对RecyclerView的认知，本文是整个系列的第二篇。

LayoutManager是RecyclerView中的重要一环，使用LayoutManager就跟玩捏脸蛋的游戏一样，即使好看的五官(好看的子View)都具备了，也不一定能捏出漂亮的脸蛋，好在RecyclerView为我们提供了默认的模板：LinearLayoutManager、GridLayoutManager和StaggeredGridLayoutManager。

说来惭愧，如果不是看了GridLayoutManager的源码，我还真不知道GridLayoutManager竟然可以这么使用，图片来自网络：

GridLayoutManager

不过呢，今天我们讲解的源码不是来自GridLayoutManager，而是线性布局LinearLayoutManager（GridLayoutManager也是继承自LinearLayoutManager），分析完源码，我还将给大家带来实战，完成以下的效果：

TwoSideLayoutManager
时间轴的效果来自TimeLine，自己稍微处理了一下，现在开始进入正题。

代码地址：https://github.com/mCyp/Orient-Ui

目录

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一、源码分析

本着认真负责的精神，我把RecyclerView中用到LayoutManager的地方大致看了一遍，发现其负责的主要业务：

回收和复用子View显然不是LayoutManager实际完成的，不过，子View的新增和删除都是LayoutManager通知的，除此以外，滑动处理的本质还是对子View进行管理，所以，本文要讨论的只有测量和布局子View的。

测量和布局子View发生在RecyclerView三大工作流程，又...又回到了最初的起点？这是我们在上篇讨论过的，如果不涉及到LayoutManager的知识，我们将一笔带过即可。

1. 自动测量机制

在RecyclerView#onMeasure方法中，LayoutManager是否支持自动测量会走不同的流程：

protected void onMeasure(int widthSpec, int heightSpec) {
    // ...
    if (mLayout.isAutoMeasureEnabled()) {
        final int widthMode = MeasureSpec.getMode(widthSpec);
        final int heightMode = MeasureSpec.getMode(heightSpec);
        // 未复写的情况下默认调用RecyclerView#defaultOnMeasure方法
        mLayout.onMeasure(mRecycler, mState, widthSpec, heightSpec);
        final Boolean measureSpecModeIsExactly =
                            widthMode == MeasureSpec.EXACTLY && heightMode == MeasureSpec.EXACTLY;
        // 长和宽的MeasureSpec都为EXACTLY的情况下会return
        if (measureSpecModeIsExactly || mAdapter == null) {
            return;
        }
        if (mState.mLayoutStep == State.STEP_START) {
            dispatchLayoutStep1();
        }
        // 1. 计算宽度和长度等
        mLayout.setMeasureSpecs(widthSpec, heightSpec);
        mState.mIsMeasuring = true;
        // 2. 布局子View
        dispatchLayoutStep2();
        // 3. 测量子View的宽和高,并再次测量父布局
        mLayout.setMeasuredDimensionFromChildren(widthSpec, heightSpec);
        if (mLayout.shouldMeasureTwice()) {
            // 再走一遍1，2，3
        }
    } else {
        // ...
        mLayout.onMeasure(mRecycler, mState, widthSpec, heightSpec);
        // ....
    }
}

从代码上来看，使用自动测量机制需要具备：

  1. RecyclerView布局的长和宽的SpecMode不能是MeasureSpec.EXACTLY（大概率指的是布局中RecyclerView长或宽中有WrapContent）。
  2. RecyclerView设置的LayoutManger的isAutoMeasureEnabled返回为true。

当设置自动测量机制的时候，我们的流程如下：

自动测量机制
从上图可以看出，是否使用自动测量机制带来的差距还是挺明显的，使用自动测量机制需要经历那么多流程，反正都要使用LayoutManager#onMeasure方法，还不如不使用测量机制呢！

显然，这种想法是不对的，因为官方是这么说的，如果不使用自动测量机制，需要在自定义LayoutManager过程中复写LayoutManager#onMeasure方法，所以呢，这个方法应该是包括自动测量机制的全部过程，包括：测量父布局-布置子View-重新测量子View-重新测量父布局，而使用自动测量机制是不需要复写这个方法的，该方法默认测量父布局。

需要提及的是，我们平时使用的三大LayoutManager都开启了自动测量机制。

2. onLayoutChildren

即使RecyclerView在onMeasure方法中逃过了布局子View，那么在onLayout中也不可避免，在上一篇博客中，我们了解到RecyclerView通过LayoutManager#onLayoutChildren方法实现给子View布局，我们以LinearLayoutManager为例，看看其中的奥秘。

在正式开始之前，我们先看看LinearLayoutManager中几个重要的类：

重要的类 解释
LinearLayoutManager 这个大家都懂，线性布局。
AnchorInfo 绘制子View的时候，记录其位置、偏移量、方向等基础信息。
LayoutChunkResult 加载子View结果情况的记录，比如已经填充的子View的数量。
LayoutState 当前加载的状态记录，比如当前绘制的偏移量，屏幕还剩余多少空间等

直接看最重要的LinearLayoutManager#onLayoutChildren，代码被我一删再删后如下：

public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
    //... 省略的代码为：数据为0的情况下移除所有的子View，将子View加入到缓存
    // 第一步：初始化LayoutState 配置LayoutState参数
    ensureLayoutState();
    mLayoutState.mRecycle = false;
    // ... 
    // 第二步：寻找焦点子View
    final View focused = getFocusedChild();
    // ...
    // 第三步：移除界面中已经存在的子View，并放入缓存
    detachAndScrapAttachedViews(recycler);
    if (mAnchorInfo.mLayoutFromEnd) {
        // ...
    } else {
        // 第四步：更新LayoutSatete，填充子View
        // 填充也分为两步：1.从锚点处向结束方向填充 2.从锚点处向开始方向填充
      
        // fill towards end 往结束方向填充子View
        // 更新LayoutState
        updateLayoutStateToFillEnd(mAnchorInfo);
        fill(recycler, mLayoutState, state, false);
        //...
        // fill towards start 往开始方向填充子View
        // 更新LayoutState等信息
        updateLayoutStateToFillStart(mAnchorInfo);
        fill(recycler, mLayoutState, state, false);
        if (mLayoutState.mAvailable > 0) {
            // 如果还有剩余空间
            updateLayoutStateToFillEnd(lastElement, endOffset);
            fill(recycler, mLayoutState, state, false);
            // ...
        }
    }
    // ...
    // 第五步：整理一些参数，以及做一下结束处理
    // 不是预布局的状态下结束给子View布局，否则，重置锚点信息
    if (!state.isPreLayout()) {
        mOrientationHelper.onLayoutComplete();
    } else {
        mAnchorInfo.reset();
    }
    //...
}

整个onLayoutChildren可以分为如下五个过程：

2.1 第一步、第二步

第一步是创建LayoutState，第二步是获取屏幕中的焦点子View，代码比较简单，感兴趣的同学们可以自己查询。

2.2 第三步

在填充子View前，如果当前已经存在子View并将继续存在的时候，会先从屏幕中暂时移除，将ViewHolder暂存在Recycler的一级缓存mAttachedScrap中：

/**
 * 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(Recycler recycler) {
    final int childCount = getChildCount();
    for (int i = childCount - 1; i >= 0; i--) {
        final View v = getChildAt(i);
        scrapOrRecycleView(recycler, i, v);
    }
}

private void scrapOrRecycleView(Recycler recycler, int index, View view) {
    final ViewHolder viewHolder = getChildViewHolderint(view);
    if (viewHolder.shouldIgnore()) {
        return;
    }
    if (viewHolder.isInvalid() && !viewHolder.isRemoved()
                        && !mRecyclerView.mAdapter.hasStableIds()) {
        // 无效的ViewHolder会被添加进RecyclerPool
        removeViewAt(index);
        recycler.recycleViewHolderInternal(viewHolder);
    } else {
        // 添加进一级缓存
        detachViewAt(index);
        recycler.scrapView(view);
        mRecyclerView.mViewInfoStore.onViewDetached(viewHolder);
    }
}

上面的英文注释其实就是我开始所说的，暂时保存被detach的ViewHolder，至于Recycler如何保存，我们在上一篇博客中已经讨论过，这里不再赘述。

2.3 第四步

最复杂的就是子View的填充过程，回到LinearLayoutManager#onLayoutChildren方法，我们假设mAnchorInfo.mLayoutFromEnd为false，那么LinearLayoutManager会先从锚点处往下填充，直至填满，往下填充前，会先更新LayoutState：

private void updateLayoutStateToFillEnd(AnchorInfo anchorInfo) {
    updateLayoutStateToFillEnd(anchorInfo.mPosition, anchorInfo.mCoordinate);
}

private void updateLayoutStateToFillEnd(int itemPosition, int offset) {
    // mAvailable：可以填充的距离
    mLayoutState.mAvailable = mOrientationHelper.getEndAfterPadding() - offset;
    // 填充方向
    mLayoutState.mItemDirection = mShouldReverseLayout ? LayoutState.ITEM_DIRECTION_HEAD :
                    LayoutState.ITEM_DIRECTION_TAIL;
    // 当前位置
    mLayoutState.mCurrentPosition = itemPosition;
    mLayoutState.mLayoutDirection = LayoutState.LAYOUT_END;
    // 当前位置的偏移量
    mLayoutState.mOffset = offset;
    mLayoutState.mScrollingOffset = LayoutState.SCROLLING_OFFSET_NaN;
}

更新完LayoutState以后，就是子View的真实填充过程LinearLayoutManager#fill：

int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,
            RecyclerView.State state, Boolean stopOnFocusable) {
    // 获取可以使用的空间
    final int start = layoutState.mAvailable;
    if (layoutState.mScrollingOffset != LayoutState.SCROLLING_OFFSET_NaN) {
        // ...
        // 滑动发生时回收ViewHolder
        recycleByLayoutState(recycler, layoutState);
    }
    int remainingSpace = layoutState.mAvailable + layoutState.mExtra;
    LayoutChunkResult layoutChunkResult = mLayoutChunkResult;
    // 核心加载过程
    while ((layoutState.mInfinite || remainingSpace > 0) && layoutState.hasMore(state)) {
        //...
        layoutChunk(recycler, state, layoutState, layoutChunkResult);
        //... 省略的是：加载一个ViewHolder之后处理状态信息
    }
    // 返回消费的空间
    return start - layoutState.mAvailable;
}

最核心的就是while循环里面的LinearLayoutManager#layoutChunk，最后来看一下该方法如何实现的：

void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state,
            LayoutState layoutState, LayoutChunkResult result) {
    // 利用缓存策略获取 与Recycler相关
    View view = layoutState.next(recycler);
    // 添加或者删除 最后会通知父布局新增或者移除子View
    if (layoutState.mScrapList == null) {
        if (mShouldReverseLayout == (layoutState.mLayoutDirection
                                    == LayoutState.LAYOUT_START)) {
            addView(view);
        } else {
            addView(view, 0);
        }
    } else {
        if (mShouldReverseLayout == (layoutState.mLayoutDirection
                                    == LayoutState.LAYOUT_START)) {
            addDisappearingView(view);
        } else {
            addDisappearingView(view, 0);
        }
    }
    // 测量子View
    measureChildWithMargins(view, 0, 0);
    // 布局子View
    layoutDecoratedWithMargins(view, left, top, right, bottom);
    // ... 设置LayoutChunkResult参数
}

首先，View view = layoutState.next(recycler);就是我们在上一节中讨论利用缓存Recycler去获取ViewHolder，接着获取ViewHolder中绑定的子View，给它添加进父布局RecyclerView，然后给子View测量一下宽高，最后，有了宽高信息，给它放置到具体的位置就完事了，过程清晰明了。

回到上个方法LinearLayoutManager#fill，在While循环并且有数据的情况下，不断的将子View填充至RecyclerView中，直至该方向填满。

再回到一开始的LinearLayoutManager#onLayoutChildren方法，除了调用了我们第四步一开始介绍的LinearLayoutManager#updateLayoutStateToFillEnd，还调用了LinearLayoutManager#updateLayoutStateToFillStart，所以从整体上来看，它是先填充锚点至结束的方向，再填充锚点至开始的方向（不绝对），如果用一图表示，我觉得可以是这样：

填充逻辑
先从锚点向下填充，再从锚点向上填充，不过，也有可能是先向上，再向下，由一些参数决定。
第五步

第五步就是对之前的子View的填充结果做一些处理，不做过多介绍。

二、实战

看了Vivian的TimeLine，你可能会这么吐槽，人家的库借助StaggeredGridLayoutManager就可以实现时间轴，为何还要多此一举，使用我的TwoSideLayoutManager（我给实现的布局方式起名叫TwoSideLayoutManager）呢？因为使用瀑布流StaggeredGridLayoutManager想要在时间轴上实现子View平均分布的效果还是比较困难的，但是，使用TwoSideLayoutManager实现起来就简单多了。

那么我们如何实现RecyclerView的两侧布局呢？一张图来打开思路：

实现思路
显然，TwoSideLayoutManager的布局实现可以利用LinearLayoutManager的实现方式，仅需要修改添加子View以后的测量逻辑和布局逻辑即可。

上面我们提到过，添加子View，给子View测量，布局都在LinearLayoutManager#layoutChunk中实现，那我们完全可以照搬LinearLayoutManager的填充逻辑，稍微改几处代码，限于篇幅，我们就看一下核心方法TwoSideLayoutManager#layoutChunk：

private void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state,
                             LayoutState layoutState, LayoutChunkResult result) {
    View view = layoutState.next(recycler);
    if (view == null) {
        // 没有更多的数据用来生成子View
        result.mFinished = true;
        return;
    }
    RecyclerView.LayoutParams params = (RecyclerView.LayoutParams) view.getLayoutParams();
    // 添加进RecyclerView
    if (layoutState.mLayoutDirection != LayoutState.LAYOUT_START) {
        addView(view);
    } else {
        addView(view, 0);
    }
    // 第一遍测量子View
    measureChild(view);
    // 布局子View
    layoutChild(view, result, params, layoutState, state);
    // Consume the available space if the view is not removed OR changed
    if (params.isItemRemoved() || params.isItemChanged()) {
        result.mIgnoreConsumed = true;
    }
    result.mFocusable = view.hasFocusable();
}

整体逻辑在注释中已经写得很清楚了，挨个看一下主要方法。

1. measureChild

测量子View：

private void measureChild(View view) {
    final RecyclerView.LayoutParams lp = (RecyclerView.LayoutParams) view.getLayoutParams();
    int verticalUsed = lp.bottomMargin + lp.topMargin;
    int horizontalUsed = lp.leftMargin + lp.rightMargin;
    // 设置测量的长度为可用空间的一半
    final int availableSpace = (getWidth() - (getPaddingLeft() + getPaddingRight())) / 2;
    int widthSpec = getChildMeasureSpec(availableSpace, View.MeasureSpec.EXACTLY
                    , horizontalUsed, lp.width, true);
    int heightSpec = getChildMeasureSpec(mOrientationHelper.getTotalSpace(), getHeightMode(),
                    verticalUsed, lp.height, true);
    measureChildWithDecorationsAndMargin(view, widthSpec, heightSpec, false);
}

高度的使用方式跟LinearLayoutManager一样，宽度控制在屏幕可用空间的一半。

2. layoutChild

布局子View：

private void layoutChild(View view, LayoutChunkResult result
            , RecyclerView.LayoutParams params, LayoutState layoutState, RecyclerView.State state) {
    final int size = mOrientationHelper.getDecoratedMeasurement(view);
    final RecyclerView.LayoutParams lp = (RecyclerView.LayoutParams) view.getLayoutParams();
    result.mConsumed = size;
    int left, top, right, bottom;
    int num = params.getViewAdapterPosition() % 2;
    // 根据位置 奇偶位来进行布局
    // 如果起始位置为左侧，那么偶数位为左侧，奇数位为右侧
    if (isLayoutRTL()) {
        if (num == mStartSide) {
            right = (getWidth() - getPaddingRight()) / 2;
            left = right - mOrientationHelper.getDecoratedMeasurementInOther(view);
        } else {
            right = getWidth() - getPaddingRight();
            left = right - mOrientationHelper.getDecoratedMeasurementInOther(view) - (getWidth() - getPaddingRight()) / 2;
        }
    } else {
        if (num == mStartSide) {
            left = getPaddingLeft();
            right = left + mOrientationHelper.getDecoratedMeasurementInOther(view);
        } else {
            left = getPaddingLeft() + (getWidth() - getPaddingRight()) / 2;
            right = left + mOrientationHelper.getDecoratedMeasurementInOther(view);
        }
    }
    if (layoutState.mLayoutDirection == LayoutState.LAYOUT_START) {
        bottom = layoutState.mOffset;
        top = layoutState.mOffset - result.mConsumed;
    } else {
        top = layoutState.mOffset;
        bottom = layoutState.mOffset + result.mConsumed;
        if (mLayoutState.mCurrentPosition == state.getItemCount() && lastViewOffset != 0) {
            lp.setMargins(lp.leftMargin, lp.topMargin, lp.rightMargin, lp.bottomMargin + lastViewOffset);
            view.setLayoutParams(lp);
            bottom += lastViewOffset;
        }
    }
    layoutDecoratedWithMargins(view, left, top, right, bottom);
}

public void layoutDecoratedWithMargins(@NonNull View child, int left, int top, ![总结.png](https://img.haomeiwen.com/i9271486/9440574ea525a11a.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
int right, int bottom) {
    RecyclerView.LayoutParams lp = (RecyclerView.LayoutParams)child.getLayoutParams();
    Rect insets = lp.mDecorInsets;
    child.layout(left + insets.left + lp.leftMargin, top + insets.top + lp.topMargin, right - insets.right - lp.rightMargin, bottom - insets.bottom - lp.bottomMargin);
}

给子View测量完宽高之后，根据奇偶位和初始设置的一侧mStartSide布局子View。如果需要显示时间轴的结束节点，那么需要在创建TwoSideLayoutManager对象的时候设置lastViewOffset，预留最后位置的空间，不过，需要注意的是，如果设置了时间轴的结束节点，那么，最后一个子View最好还是不要回收，不然，最后一个子View回收给其他数据使用的时候还得处理Margin。只要在回收的时候稍稍处理就行了，具体的代码不再贴出了。

三、总结

总结

写这个布局花的时间还挺多的，说明自己需要提升的地方还很多，有的时候代码虽然能看懂，自己却不一定能写出来，下周需要提升效率，保证每周产出。本人水平有限，难免有误，欢迎指出哟。

如果你对本系列文章感兴趣：

第一篇：《抽丝剥茧RecyclerView - 化整为零》

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