Android学习笔记之ListView复用机制详解

PS：满打满算，差不多三个月没写博客了...前一阵忙的不可开交...总算是可以抽出时间研究研究其他事情了...

1.ListView的复用机制

ListView是我们经常使用的一个控件,虽然说都会用，但是却并不一定完全清楚ListView的复用机制，虽然在Android 5.0版本之后提供了RecycleView去替代ListView和GridView，提供了一种插拔式的体验，也就是所谓的模块化。本篇主要针对ListView的复用机制进行探讨，因此就提RecycleView。昨天看了一下郭霖大神的ListView原理深度解析的一篇博客，因此学习了一段时间，自己也说一下自己的理解。

i.RecycleBin的基本原理

首先需要说一下RecycleBin的基本原理，这个类也是实现复用的关键类。接着我们需要明确ActiveView的概念，ActivityView其实就是在UI屏幕上可见的视图(onScreenView)，也是与用户进行交互的View，那么这些View会通过RecycleBin直接存储到mActivityView数组当中，以便为了直接复用，那么当我们滑动ListView的时候，有些View被滑动到屏幕之外(offScreen) View，那么这些View就成为了ScrapView，也就是废弃的View，已经无法与用户进行交互了，这样在UI视图改变的时候就没有绘制这些无用视图的必要了。他将会被RecycleBin存储到mScrapView数组当中，但是没有被销毁掉，目的是为了二次复用，也就是间接复用。当新的View需要显示的时候，先判断mActivityView中是否存在，如果存在那么我们就可以从mActivityView数组当中直接取出复用，也就是直接复用，否则的话从mScrapView数组当中进行判断，如果存在，那么二次复用当前的视图，如果不存在，那么就需要inflate View了。

这是一个总体的流程图，复用机制就是这样的。那么我们先来理解一下ListView第一次加载的时候都做了哪些工作，首先会执行onLayout方法。。

/**
 * Subclasses should NOT override this method but {@link #layoutChildren()}
 * instead.
 */
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
  super.onLayout(changed, l, t, r, b);
  mInLayout = true;
  if (changed) {
    int childCount = getChildCount();
    for (int i = 0; i < childCount; i++) {
      getChildAt(i).forceLayout();
    }
    mRecycler.markChildrenDirty();
  }
  layoutChildren();
  mInLayout = false;
}

这里可以看到onLayout方法会调用layoutChildren()方法，也就是对item进行布局的流程，layoutChildren()方法就不进行粘贴了，代码量过长我们只需要知道，这是对ListView中的子View进行布局的一个方式就可以了，在我们第一次加载ListView的时候，RecycleBin中的数组都没有任何的数据，因此第一次加载都需要inflate View，也就是创建新的View。并且第一次加载的时候是自顶向下对数据进行加载的，因此在layoutChildren()会执行fillFromTop()方法。fillFromTop()会执行filleDown()方法。

/**
 * Fills the list from pos down to the end of the list view.
 *
 * @param pos The first position to put in the list
 *
 * @param nextTop The location where the top of the item associated with pos
 *    should be drawn
 *
 * @return The view that is currently selected, if it happens to be in the
 *     range that we draw.
 * 
 * @param pos:列表中的一个绘制的Item在Adapter数据源中对应的位置
 * @param nextTop:表示当前绘制的Item在ListView中的实际位置..
 */
private View fillDown(int pos, int nextTop) {
  View selectedView = null;
  /**
   * end用来判断Item是否已经将ListView填充满
   */
  int end = (getBottom() - getTop()) - mListPadding.bottom;
  while (nextTop < end && pos < mItemCount) {
     /**
     * nextTop < end确保了我们只要将新增的子View能够覆盖ListView的界面就可以了
     *pos < mItemCount确保了我们新增的子View在Adapter中都有对应的数据源item
     */
    // is this the selected item?
    boolean selected = pos == mSelectedPosition;
    View child = makeAndAddView(pos, nextTop, true, mListPadding.left, selected);
    /**
      *将最新child的bottom值作为下一个child的top值，存储在nextTop中
      */
    nextTop = child.getBottom() + mDividerHeight;
    if (selected) {
      selectedView = child;
    }
    pos++;
  }
  return selectedView;
}

在while循环中添加子View，我们先不看while循环的具体条件，先看一下循环体。在循环体中，将pos和nextTop传递给makeAndAddView方法，该方法返回一个View作为child，该方法会创建View，并把该View作为child添加到ListView的children数组中。
然后执行nextTop = child.getBottom() + mDividerHeight，child的bottom值表示的是该child的底部到ListView顶部的距离，将该child的bottom作为下一个child的top，也就是说nextTop一直保存着下一个child的top值。
最后调用pos++实现position指针下移。现在我们回过头来看一下while循环的条件while (nextTop < end && pos < mItemCount)。
nextTop < end确保了我们只要将新增的子View能够覆盖ListView的界面就可以了，比如ListView的高度最多显示10个子View，我们没必要向ListView中加入11个子View。
pos < mItemCount确保了我们新增的子View在Adapter中都有对应的数据源item，比如ListView的高度最多显示10个子View，但是我们Adapter中一共才有5条数据，这种情况下只能向ListView中加入5个子View，从而不能填充满ListView的全部高度。

这里存在一个关键方法，也就是makeAndAddView()方法，这是ListView将Item显示出来的核心部分，也是这个部分涉及到了ListView的复用

private View makeAndAddView(int position, int y, boolean flow, int childrenLeft,
    boolean selected) {
  View child;
  //判断数据源是否发生了变化.
  if (!mDataChanged) {
    // Try to use an exsiting view for this position
    //如果mActivityView[]数组中存在可以直接复用的View,那么直接获取,然后重新布局.
    child = mRecycler.getActiveView(position);
    if (child != null) {
      // Found it -- we're using an existing child
      // This just needs to be positioned
      setupChild(child, position, y, flow, childrenLeft, selected, true);
      return child;
    }
  }
  // Make a new view for this position, or convert an unused view if possible
  /**
   *如果mActivityView[]数组中没有可用的View,那么尝试从mScrapView数组中读取.然后重新布局.
   *如果可以从mScrapView数组中可以获取到，那么直接返回调用mAdapter.getView(position,scrapView,this);
   *如果获取不到那么执行mAdapter.getView(position,null,this)方法.
   */
  child = obtainView(position, mIsScrap);
  // This needs to be positioned and measured
  setupChild(child, position, y, flow, childrenLeft, selected, mIsScrap[0]);
  return child;
}

这里可以看到如果数据源没有变化的时候，会从mActivityView数组中判断是否存在可以直接复用的View，可能很多读者都不太明白直接复用到底是怎么个过程，举个例子，比如说我们ListView一页可以显示10条数据，那么我们在这个时候滑动一个Item的距离，也就是说把position = 0的Item移除屏幕，将position = 10 的Item移入屏幕，那么position = 1的Item是不是就直接能够从mActivityView数组中拿到呢？这是可以的，我们在第一次加载Item数据的时候，已经将position = 0~9的Item加入到了mActivityView数组当中，那么在第二次加载的时候，由于position = 1 的Item还是ActivityView，那么这里就可以直接从数组中获取，然后重新布局。这里也就表示的是Item的直接复用。

如果我们在mActivityView数组中获取不到position对应的View，那么就尝试从mScrapView废弃View数组中尝试去获取，还拿刚才的例子来说当position = 0的Item被移除屏幕的时候，首先会Detach让View和视图进行分离，清空children，然后将废弃View添加到mScrapView数组当中，当加载position = 10的Item时，mActivityView数组肯定是没有的，也就无法获取到，同样mScrapView中也是不存在postion = 10与之对应的废弃View，说白了就是mScrapView数组只有mScrapView[0]这一项数据，肯定是没有mScrapView[10]这项数据的，那么我们就会这样想，肯定是从Adapter中的getView方法获取新的数据喽，其实并不是这样，虽然mScrapView中虽然没有与之对应的废弃View，但是会返回最后一个缓存的View传递给convertview。那么也就是将mScrapView[0]对应的View返回。总体的流程就是这样。

这里我们可以看到，ListView始终只会在getView方法中inflate一页的Item，也就是new View只会执行一页Item的次数。后续的Item通过直接复用和间接复用完成。

注意一种情况：比如说还是一页的Item，但是position = 0的Item没有完全滑动出UI，position = 10的Item没有完全进入到UI的时候，那么position = 0的Item不会被detach掉，同样不会被加入到废弃View数组，这时mScrapView是空的，没有任何数据，那么position = 10的Item即无法从mActivityView中直接复用View，因为是第一次加载。mActivityView[10]是不存在的，同时mScrapView是空的，因此position = 10的Item只能重新生成View，也就是从getView方法中inflate。这里obtainView方法没有具体贴出，大家可以自己进去看看。obtainView其实就是判断能否从废弃View中获取到View,获取到了则执行：

if (scrapView != null) { 
  child = mAdapter.getView(position, scrapView, this);  
}

这里是可以获取到，那么getView会传递scrapView。否则的话：

else { 
  child = mAdapter.getView(position, null, this); 
}

获取不到就传递null，这样就会执行我们定义的Adapter中的方法。

@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
  if(convertView == null){
    convertView = View.inflate(context, R.layout.list_item_layout, null);
  }
  return convertView;
}

至于向上滑动会执行其他的一些方法，也就是自底向上铺满ListView，同样也会直接或者间接复用控件。理解了复用的机制才是关键，因此向上滑基本就不难理解了。补充一点，RecycleBin中还存在一个方法，setViewTypeCount()方法。这个是针对Adapter中的getViewTypeCount()设定的。针对每一种数据类型，setViewTypeCount()会为每种数据类型开启一个单独的RecycleBin回收机制。这里我们只需要知道就可以了。至于在郭神博客中看到ListView会onLayout多次，这是肯定的，由于Android View加载机制问题，子控件需要根据父控件的大小要重新测量大小，经过多次测量才能够显示在UI上。这是View测量多次的原因。至于ListView在多次布局的问题我就不进行赘余了，总之无论几次测量，ListView是不会多次执行重复的逻辑的，也就是说数据不会有多份，只会存在一份数据。

这里也就是ListView复用的基本原理和RecycleBin的回收机制了。代码贴的很少，都是一些关键代码，没必要去一行一行的研究代码，毕竟和大神还差很大的一个档次。我们只需要知道这个执行过程和原理就可以了。

2.ViewHolder

最后说一说ViewHolder这个东西，很多Android学习者会把这个东西和ListView的复用机制搞混。这里ViewHolder也是在复用的时候进行使用，但是和复用机制是没太大关系的。

@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
    final ViewHolder holder;
    ListViewItem itemData = items.get(position);
    if(convertView == null){
      convertView = View.inflate(context, R.layout.list_item_layout, null);
      holder = new ViewHolder();
      holder.userImg = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.user_header_img);
      holder.userName = (TextView) convertView.findViewById(R.id.user_name);
      holder.userComment = (TextView) convertView.findViewById(R.id.user_coomment);
      convertView.setTag(holder);
    }else{
      holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
    }
    holder.userImg.setImageResource(itemData.getUserImg());
    holder.userName.setText(itemData.getUserName());
    holder.userComment.setText(itemData.getUserComment());
    return convertView;
}

static class ViewHolder{
    ImageView userImg;
    TextView userName;
    TextView userComment;
}

在实现Adapter的时候，我们一般会加上ViewHolder这个东西，ViewHolder和复用机制和原理是无关的，他的主要目的是持有Item中控件的引用，从而减少findViewById()的次数，因为findViewById()方法也是会影响效率的，因此在复用的时候他起的作用是这个，减少方法执行次数增加效率。这里做个简单的提醒，别弄混就行。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。

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