咱们晓得，RecyclerView在大量数据时仍然能够丝滑般顺畅的滑动，那它到底是怎么实现的呢，而RecyclerView之所以好用得益于它优良的缓存机制。
咱们晓得，RecyclerView自身是一个ViewGroup，因而在滑动时就防止不了增加或移除子View(子View通过RecyclerView#Adapter中的onCreateViewHolder创立)，如果每次应用子View都要去从新创立，必定会影响滑动的流畅性，所以RecyclerView通过Recycler来缓存的是ViewHolder(外部蕴含子View)，这样在滑动时能够复用子View，某些条件下还能够复用子View绑定的数据。所以实质上来说，RecyclerView之所以可能实现顺畅的滑动成果，是因为缓存机制，因为缓存缩小了反复绘制View和绑定数据的工夫，从而进步了滑动时的性能。
一、缓存
1.1、四级缓存
Recycler缓存ViewHolder对象有4个等级，优先级从高到底顺次为：
- mAttachedScrap：缓存屏幕中可见范畴的ViewHolder；
- mCachedViews：缓存滑动时行将与RecyclerView拆散的ViewHolder，默认最大2个；
- ViewCacheExtension：自定义实现的缓存；
- RecycledViewPool ：ViewHolder缓存池，能够反对不同的ViewType；
1.1.1 mAttachedScrap
mAttachedScrap存储的是以后屏幕中的ViewHolder，mAttachedScrap的对应数据结构是ArrayList，在调用LayoutManager#onLayoutChildren办法时对views进行布局，此时会将RecyclerView上的Views全副暂存到该汇合中，该缓存中的ViewHolder的个性是，如果和RV上的position或者itemId匹配上了那么能够间接拿来应用的，无需调用onBindViewHolder办法。
1.1.2 mChangedScrap
mChangedScrap和mAttachedScrap属于同一级别的缓存，不过mChangedScrap的调用场景是notifyItemChanged和notifyItemRangeChanged，只有发生变化的ViewHolder才会放入到mChangedScrap中。mChangedScrap缓存中的ViewHolder是须要调用onBindViewHolder办法从新绑定数据的。
1.1.3 mCachedViews
mCachedViews缓存滑动时行将与RecyclerView拆散的ViewHolder，按子View的position或id缓存，默认最多寄存2个。mCachedViews对应的数据结构是ArrayList，然而该缓存对汇合的大小是有限度的。
该缓存中ViewHolder的个性和mAttachedScrap中的个性是一样的，只有position或者itemId对应就无需从新绑定数据。开发者能够调用setItemViewCacheSize(size)办法来扭转缓存的大小，该层级缓存触发的一个常见的场景是滑动RecyclerView。当然调用notify()也会触发该缓存。
1.1.4 ViewCacheExtension
ViewCacheExtension是须要开发者本人实现的缓存，基本上页面上的所有数据都能够通过它进行实现。
1.1.5 RecyclerViewPool
ViewHolder缓存池，实质上是一个SparseArray，其中key是ViewType(int类型)，value寄存的是 ArrayList< ViewHolder>，默认每个ArrayList中最多寄存5个ViewHolder。
1.2 四级缓存比照
| 缓存级别 | 波及对象 | 阐明 | 是否从新创立视图View | 是否从新绑定数据 |
|---|---|---|---|---|
| 一级缓存 | mAttachedScrap mChangedScrap | 缓存屏幕中可见范畴的ViewHolder | false | false |
| 二级缓存 | mCachedViews | 缓存滑动时行将与RecyclerView拆散的ViewHolder，按子View的position或id缓存 | false | false |
| 三级缓存 | mViewCacheExtension | 开发者自行实现的缓存 | ||
| 四级缓存 | mRecyclerPool | ViewHolder缓存池，实质上是一个SparseArray，其中key是ViewType(int类型)，value寄存的是 ArrayList< ViewHolder>，默认每个ArrayList中最多寄存5个ViewHolder | false | true |
1.3 调用过程
通常，RecyclerView滑动时会触发onTouchEvent#onMove，回收及复用ViewHolder在这里就会开始。咱们晓得设置RecyclerView时须要设置LayoutManager,LayoutManager负责RecyclerView的布局，蕴含对ItemView的获取与复用。以LinearLayoutManager为例，当RecyclerView从新布局时会顺次执行上面几个办法：
- onLayoutChildren()：对RecyclerView进行布局的入口办法
- fill(): 负责对残余空间一直地填充，调用的办法是layoutChunk()
- layoutChunk()：负责填充View,该View最终是通过在缓存类Recycler中找到适合的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中获取适合的View。
二、复用流程
RecyclerView对ViewHolder的复用是从LayoutState的next()办法开始的。LayoutManager在布局itemView时，须要获取一个ViewHolder对象，如下所示。
View next(RecyclerView.Recycler recycler) {
if (mScrapList != null) {
return nextViewFromScrapList();
}
final View view = recycler.getViewForPosition(mCurrentPosition);
mCurrentPosition += mItemDirection;
return view;
}
next办法调用RecyclerView的getViewForPosition办法来获取一个View，而getViewForPosition办法最终会调用到RecyclerView的tryGetViewHolderForPositionByDeadline办法，而RecyclerView真正复用的外围就在这里。
@Nullable
ViewHolder tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position, boolean dryRun, long deadlineNs) {
ViewHolder holder = null;
// 0) 如果它是扭转的废除的ViewHolder，在scrap的mChangedScrap找
if (mState.isPreLayout()) {
holder = getChangedScrapViewForPosition(position);
fromScrapOrHiddenOrCache = holder != null;
}
// 1)依据position别离在scrap的mAttachedScrap、mChildHelper、mCachedViews中查找
if (holder == null) {
holder = getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition(position, dryRun);
}
if (holder == null) {
final int type = mAdapter.getItemViewType(offsetPosition);
// 2)依据id在scrap的mAttachedScrap、mCachedViews中查找
if (mAdapter.hasStableIds()) {
holder = getScrapOrCachedViewForId(mAdapter.getItemId(offsetPosition), type, dryRun);
}
if (holder == null && mViewCacheExtension != null) {
//3)在ViewCacheExtension中查找，个别不必到，所以没有缓存
final View view = mViewCacheExtension
.getViewForPositionAndType(this, position, type);
if (view != null) {
holder = getChildViewHolder(view);
}
}
//4)在RecycledViewPool中查找
holder = getRecycledViewPool().getRecycledView(type);
if (holder != null) {
holder.resetInternal();
if (FORCE_INVALIDATE_DISPLAY_LIST) {
invalidateDisplayListInt(holder);
}
}
}
//5)到最初如果还没有找到复用的ViewHolder，则新建一个
holder = mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type);
}
能够看到，tryGetViewHolderForPositionByDeadline()办法别离去scrap、CacheView、ViewCacheExtension、RecycledViewPool中获取ViewHolder，如果没有则创立一个新的ViewHolder。
2.1 getChangedScrapViewForPosition
个别状况下，当咱们调用adapter的notifyItemChanged()办法，数据发生变化时，item缓存在mChangedScrap中，后续拿到的ViewHolder须要从新绑定数据。此时查找ViewHolder就会通过position和id别离在scrap的mChangedScrap中查找。
ViewHolder getChangedScrapViewForPosition(int position) {
//通过position
for (int i = 0; i < changedScrapSize; i++) {
final ViewHolder holder = mChangedScrap.get(i);
return holder;
}
// 通过id
if (mAdapter.hasStableIds()) {
final long id = mAdapter.getItemId(offsetPosition);
for (int i = 0; i < changedScrapSize; i++) {
final ViewHolder holder = mChangedScrap.get(i);
return holder;
}
}
return null;
}
2.2 getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition
如果没有找到视图，依据position别离在scrap的mAttachedScrap、mChildHelper、mCachedViews中查找，波及的办法如下。
ViewHolder getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition(int position, boolean dryRun) {
final int scrapCount = mAttachedScrap.size();
// 首先从mAttachedScrap中查找，精准匹配无效的ViewHolder
for (int i = 0; i < scrapCount; i++) {
final ViewHolder holder = mAttachedScrap.get(i);
return holder;
}
//接着在mChildHelper中mHiddenViews查找暗藏的ViewHolder
if (!dryRun) {
View view = mChildHelper.findHiddenNonRemovedView(position);
if (view != null) {
final ViewHolder vh = getChildViewHolderInt(view);
scrapView(view);
return vh;
}
}
//最初从咱们的一级缓存中mCachedViews查找。
final int cacheSize = mCachedViews.size();
for (int i = 0; i < cacheSize; i++) {
final ViewHolder holder = mCachedViews.get(i);
return holder;
}
}
能够看到，getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition查找ViewHolder的程序如下：
- 首先，从mAttachedScrap中查找，精准匹配无效的ViewHolder；
- 接着，在mChildHelper中mHiddenViews查找暗藏的ViewHolder；
- 最初，从一级缓存中mCachedViews查找。
2.3 getScrapOrCachedViewForId
如果在getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition没有找到视图，泽通过id在scrap的mAttachedScrap、mCachedViews中查找，代码如下。
ViewHolder getScrapOrCachedViewForId(long id, int type, boolean dryRun) {
//在Scrap的mAttachedScrap中查找
final int count = mAttachedScrap.size();
for (int i = count - 1; i >= 0; i--) {
final ViewHolder holder = mAttachedScrap.get(i);
return holder;
}
//在一级缓存mCachedViews中查找
final int cacheSize = mCachedViews.size();
for (int i = cacheSize - 1; i >= 0; i--) {
final ViewHolder holder = mCachedViews.get(i);
return holder;
}
}
getScrapOrCachedViewForId()办法查找的程序如下：
- 首先， 从mAttachedScrap中查找，精准匹配无效的ViewHolder；
- 接着， 从一级缓存中mCachedViews查找；
2.4 mViewCacheExtension
mViewCacheExtension是由开发者定义的一层缓存策略，Recycler并没有将任何view缓存到这里。
if (holder == null && mViewCacheExtension != null) {
final View view = mViewCacheExtension.getViewForPositionAndType(this, position, type);
if (view != null) {
holder = getChildViewHolder(view);
}
}
这里没有自定义缓存策略，那么就找不到对应的view。
2.5 RecycledViewPool
在ViewHolder的四级缓存中，咱们有提到过RecycledViewPool，它是通过itemType把ViewHolder的List缓存到SparseArray中的，在getRecycledViewPool().getRecycledView(type)依据itemType从SparseArray获取ScrapData ，而后再从外面获取ArrayList<ViewHolder>，从而获取到ViewHolder。
@Nullable
public ViewHolder getRecycledView(int viewType) {
final ScrapData scrapData = mScrap.get(viewType);//依据viewType获取对应的ScrapData
if (scrapData != null && !scrapData.mScrapHeap.isEmpty()) {
final ArrayList<ViewHolder> scrapHeap = scrapData.mScrapHeap;
for (int i = scrapHeap.size() - 1; i >= 0; i--) {
if (!scrapHeap.get(i).isAttachedToTransitionOverlay()) {
return scrapHeap.remove(i);
}
}
}
return null;
}
2.6 创立新的ViewHolder
如果还没有获取到ViewHolder，则通过mAdapter.createViewHolder()创立一个新的ViewHolder返回。
// 如果还没有找到复用的ViewHolder，则新建一个 holder = mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type);
上面是寻找ViewHolder的一个残缺的流程图：
三、回收流程
RecyclerView回收的入口有很多， 然而不论怎么样操作，RecyclerView 的回收或者复用必然波及到add View 和 remove View 操作， 所以咱们从onLayout的流程动手剖析回收和复用的机制。
首先，在LinearLayoutManager中，咱们来到itemView布局入口的办法onLayoutChildren()，如下所示。
@Override
public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
if (mPendingSavedState != null || mPendingScrollPosition != RecyclerView.NO_POSITION) {
if (state.getItemCount() == 0) {
removeAndRecycleAllViews(recycler);//移除所有子View
return;
}
}
ensureLayoutState();
mLayoutState.mRecycle = false;//禁止回收
//颠倒绘制布局
resolveShouldLayoutReverse();
onAnchorReady(recycler, state, mAnchorInfo, firstLayoutDirection);
//临时拆散曾经附加的view，行将所有child detach并通过Scrap回收
detachAndScrapAttachedViews(recycler);
}
在onLayoutChildren()布局的时候，先依据理论状况是否须要removeAndRecycleAllViews()移除所有的子View，哪些ViewHolder不可用；而后通过detachAndScrapAttachedViews()临时拆散曾经附加的ItemView，并缓存到List中。
detachAndScrapAttachedViews()的作用就是把以后屏幕所有的item与屏幕拆散，将他们从RecyclerView的布局中拿下来，保留到list中，在从新布局时，再将ViewHolder从新一个个放到新的地位下来。
将屏幕上的ViewHolder从RecyclerView的布局中拿下来后，寄存在Scrap中，Scrap包含mAttachedScrap和mChangedScrap，它们是一个list，用来保留从RecyclerView布局中拿下来ViewHolder列表，detachAndScrapAttachedViews()只会在onLayoutChildren()中调用，只有在布局的时候，才会把ViewHolder detach掉，而后再add进来从新布局，然而大家须要留神，Scrap只是保留从RecyclerView布局中以后屏幕显示的item的ViewHolder，不参加回收复用，单纯是为了现从RecyclerView中拿下来再从新布局下来。对于没有保留到的item，会放到mCachedViews或者RecycledViewPool缓存中参加回收复用。
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);
}
}
下面代码的作用是，遍历所有view，拆散所有曾经增加到RecyclerView的itemView。
private void scrapOrRecycleView(Recycler recycler, int index, View view) {
final ViewHolder viewHolder = getChildViewHolderInt(view);
if (viewHolder.isInvalid() && !viewHolder.isRemoved()
&& !mRecyclerView.mAdapter.hasStableIds()) {
removeViewAt(index);//移除VIew
recycler.recycleViewHolderInternal(viewHolder);//缓存到CacheView或者RecycledViewPool中
} else {
detachViewAt(index);//拆散View
recycler.scrapView(view);//scrap缓存
mRecyclerView.mViewInfoStore.onViewDetached(viewHolder);
}
}
而后，咱们看detachViewAt()办法拆散视图，再通过scrapView()缓存到scrap中。
void scrapView(View view) {
final ViewHolder holder = getChildViewHolderInt(view);
if (holder.hasAnyOfTheFlags(ViewHolder.FLAG_REMOVED | ViewHolder.FLAG_INVALID)
|| !holder.isUpdated() || canReuseUpdatedViewHolder(holder)) {
holder.setScrapContainer(this, false);
mAttachedScrap.add(holder);//保留到mAttachedScrap中
} else {
if (mChangedScrap == null) {
mChangedScrap = new ArrayList<ViewHolder>();
}
holder.setScrapContainer(this, true);
mChangedScrap.add(holder);//保留到mChangedScrap中
}
}
而后，咱们回到scrapOrRecycleView()办法中，进入if()分支。如果viewHolder是有效、未被移除、未被标记的则放到recycleViewHolderInternal()缓存起来，同时removeViewAt()移除了viewHolder。
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)) {
int cachedViewSize = mCachedViews.size();
if (cachedViewSize >= mViewCacheMax && cachedViewSize > 0) {//如果超出容量限度，把第一个移除
recycleCachedViewAt(0);
cachedViewSize--;
}
·····
mCachedViews.add(targetCacheIndex, holder);//mCachedViews回收
cached = true;
}
if (!cached) {
addViewHolderToRecycledViewPool(holder, true);//放到RecycledViewPool回收
recycled = true;
}
}
}
如果符合条件，会优先缓存到mCachedViews中时，如果超出了mCachedViews的最大限度，通过recycleCachedViewAt()将CacheView缓存的第一个数据增加到终极回收池RecycledViewPool后再移除掉，最初才会add()新的ViewHolder增加到mCachedViews中。
剩下不符合条件的则通过addViewHolderToRecycledViewPool()缓存到RecycledViewPool中。
void addViewHolderToRecycledViewPool(@NonNull ViewHolder holder, boolean dispatchRecycled) {
clearNestedRecyclerViewIfNotNested(holder);
View itemView = holder.itemView;
······
holder.mOwnerRecyclerView = null;
getRecycledViewPool().putRecycledView(holder);//将holder增加到RecycledViewPool中
}
最初，就是在填充布局调用fill()办法的时候，它会回收移出屏幕的view到mCachedViews或者RecycledViewPool中。
int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,
RecyclerView.State state, boolean stopOnFocusable) {
if (layoutState.mScrollingOffset != LayoutState.SCROLLING_OFFSET_NaN) {
recycleByLayoutState(recycler, layoutState);//回收移出屏幕的view
}
}
而recycleByLayoutState()办法就是用来回收移出屏幕的view，残缺的流程如下图。
转载请注明原文链接：深入理解Android-RecyclerView的缓存机制
