Android开发之DiffUtil的使用详解

写在前面的话

DiffUtil是一个查找集合变化的工具类，是搭配RecyclerView一起使用的，如果你还不了解RecyclerView，可以阅读一些资料，这里就不介绍了。

先放效果图：

可以看到，当我们点击按钮的时候，这个RecyclerView所显示的集合发生了改变，有的元素被增加了（8.Jason），也有的元素被移动了（3.Rose），甚至是被修改了（2.Fndroid）。

RecyclerView对于每个Item的动画是以不同方式刷新的：

     notifyItemInserted

     notifyItemChanged

     notifyItemMoved

     notifyItemRemoved

而对于连续的几个Item的刷新，可以调用：

     notifyItemRangeChanged

     notifyItemRangeInserted

     notifyItemRangeRemoved

而由于集合发生变化的时候，只可以调用notifyDataSetChanged方法进行整个界面的刷新，并不能根据集合的变化为每一个变化的元素添加动画。所以这里就有了DiffUtil来解决这个问题。

DiffUtil的作用，就是找出集合中每一个Item发生的变化，然后对每个变化给予对应的刷新。

这个DiffUtil使用的是Eugene Myers的差别算法，这个算法本身不能检查到元素的移动，也就是移动只能被算作先删除、再增加，而DiffUtil是在算法的结果后再进行一次移动检查。假设在不检测元素移动的情况下，算法的时间复杂度为O(N + D2)，而检测元素移动则复杂度为O(N2)。所以，如果集合本身就已经排好序，可以不进行移动的检测提升效率。 

下面我们一起来看看这个工具怎么用。

首先对于每个Item，数据是一个Student对象：

class Student {
 private String name;
 private int num;

 public Student(String name, int num) {
  this.name = name;
  this.num = num;
 }

 public String getName() {
  return name;
 }

 public void setName(String name) {
  this.name = name;
 }

 public int getNum() {
  return num;
 }

 public void setNum(int num) {
  this.num = num;
 }
}

接着我们定义布局（省略）和适配器：

class MyAdapter extends RecyclerView.Adapter {
  private ArrayList data;

  ArrayList getData() {
   return data;
  }

  void setData(ArrayList data) {
   this.data = new ArrayList<>(data);
  }

  @Override
  public RecyclerView.ViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
   View itemView = LayoutInflater.from(RecyclerViewActivity.this).inflate(R.layout.itemview, null);
   return new MyViewHolder(itemView);
  }

  @Override
  public void onBindViewHolder(RecyclerView.ViewHolder holder, int position) {
   MyViewHolder myViewHolder = (MyViewHolder) holder;
   Student student = data.get(position);
   myViewHolder.tv.setText(student.getNum() + "." + student.getName());
  }

  @Override
  public int getItemCount() {
   return data.size();
  }

  class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
   TextView tv;

   MyViewHolder(View itemView) {
    super(itemView);
    tv = (TextView) itemView.findViewById(R.id.item_tv);
   }
  }
 }

初始化数据集合：

private void initData() {
  students = new ArrayList<>();
  Student s1 = new Student("John", 1);
  Student s2 = new Student("Curry", 2);
  Student s3 = new Student("Rose", 3);
  Student s4 = new Student("Dante", 4);
  Student s5 = new Student("Lunar", 5);
  students.add(s1);
  students.add(s2);
  students.add(s3);
  students.add(s4);
  students.add(s5);
 }

接着实例化Adapter并设置给RecyclerView：

@Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  super.onCreate(savedInstanceState);
  setContentView(R.layout.activity_recycler_view);
  initData();
  recyclerView = (RecyclerView) findViewById(R.id.rv);
  recyclerView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this));
  adapter = new MyAdapter();
  adapter.setData(students);
  recyclerView.setAdapter(adapter);
 }

这些内容都不是本篇的内容，但是，需要注意到的一个地方是Adapter的定义：

class MyAdapter extends RecyclerView.Adapter {
  private ArrayList data;

  ArrayList getData() {
   return data;
  }

  void setData(ArrayList data) {
   this.data = new ArrayList<>(data);
  }

  // 省略部分代码
   ...... 
 }

这里的setData方法并不是直接将ArrayList的引用保存，而是重新的建立一个ArrayList，先记着，后面会解释为什么要这样做。

DiffUtil的使用方法：

当鼠标按下时，修改ArrayList的内容：

public void change(View view) {
  students.set(1, new Student("Fndroid", 2));
  students.add(new Student("Jason", 8));
  Student s2 = students.get(2);
  students.remove(2);
  students.add(s2);

  ArrayList old_students = adapter.getData();
  DiffUtil.DiffResult result = DiffUtil.calculateDiff(new MyCallback(old_students, students), true);
  adapter.setData(students);
  result.dispatchUpdatesTo(adapter);
 }

2-6行是对集合进行修改，第8行先获取到adapter中的集合为旧的数据。

重点看第9行调用DiffUtil.calculateDiff方法来计算集合的差别，这里要传入一个CallBack接口的实现类（用于指定计算的规则）并且把新旧数据都传递给这个接口的实现类，最后还有一个boolean类型的参数，这个参数指定是否需要进行Move的检测，如果不需要，如果有Item移动了，会被认为是先remove，然后insert。这里指定为true，所以就有了动图显示的移动效果。

第10行重新将新的数据设置给Adapter。

第11行调用第9行得到的DiffResult对象的dispatchUpdatesTo方法通知RecyclerView刷新对应发生变化的Item。

这里回到上面说的setData方法，因为我们在这里要区分两个集合，如果在setData方法中直接保存引用，那么在2-6行的修改就直接修改了Adapter中的集合了（Java知识）。

如果设置不检查Item的移动，效果如下：

接着我们看看CallBack接口的实现类如何定义：

private class MyCallback extends DiffUtil.Callback {
  private ArrayList old_students, new_students;

  MyCallback(ArrayList data, ArrayList students) {
   this.old_students = data;
   this.new_students = students;
  }

  @Override
  public int getOldListSize() {
   return old_students.size();
  }

  @Override
  public int getNewListSize() {
   return new_students.size();
  }

  // 判断Item是否已经存在
  @Override
  public boolean areItemsTheSame(int oldItemPosition, int newItemPosition) {
   return old_students.get(oldItemPosition).getNum() == new_students.get(newItemPosition).getNum();
  }

  // 如果Item已经存在则会调用此方法，判断Item的内容是否一致
  @Override
  public boolean areContentsTheSame(int oldItemPosition, int newItemPosition) {
   return old_students.get(oldItemPosition).getName().equals(new_students.get(newItemPosition).getName());
  }
 }

这里根据学号判断是否同一个Item，根据姓名判断这个Item是否有被修改。

实际上，这个Callback抽象类还有一个方法getChangePayload() ，这个方法的作用是我们可以通过这个方法告诉Adapter对这个Item进行局部的更新而不是整个更新。

先要知道这个payload是什么？payload是一个用来描述Item变化的对象，也就是我们的Item发生了哪些变化，这些变化就封装成一个payload，所以我们一般可以用Bundle来充当。

接着，getChangePayload()方法是在areItemsTheSame()返回true，而areContentsTheSame()返回false时被回调的，也就是一个Item的内容发生了变化，而这个变化有可能是局部的（例如微博的点赞，我们只需要刷新图标而不是整个Item）。所以可以在getChangePayload()中封装一个Object来告诉RecyclerView进行局部的刷新。

假设上例中学号和姓名用不同的TextView显示，当我们修改了一个学号对应的姓名时，局部刷新姓名即可（这里例子可能显得比较多余，但是如果一个Item很复杂，用处就比较大了）：

先是重写Callback中的该方法：

@Nullable
  @Override
  public Object getChangePayload(int oldItemPosition, int newItemPosition) {
   Student newStudent = newStudents.get(newItemPosition);
   Bundle diffBundle = new Bundle();
   diffBundle.putString(NAME_KEY, newStudent.getName());
   return diffBundle;
  }

返回的这个对象会在什么地方收到呢？实际上在RecyclerView.Adapter中有两个onBindViewHolder方法，一个是我们必须要重写的，而另一个的第三个参数就是一个payload的列表：

   @Override
   public void onBindViewHolder(RecyclerView.ViewHolder holder, int position, List payloads) {}

所以我们只需在Adapter中重写这个方法，如果List为空，执行原来的onBindViewHolder进行整个Item的更新，否则根据payloads的内容进行局部刷新：

@Override
  public void onBindViewHolder(RecyclerView.ViewHolder holder, int position, List payloads) {
   if (payloads.isEmpty()) {
    onBindViewHolder(holder, position);
   } else {
    MyViewHolder myViewHolder = (MyViewHolder) holder;
    Bundle bundle = (Bundle) payloads.get(0);
    if (bundle.getString(NAME_KEY) != null) {
     myViewHolder.name.setText(bundle.getString(NAME_KEY));
     myViewHolder.name.setTextColor(Color.BLUE);
    }
   }
  }

这里的payloads不会为null，所以直接判断是否为空即可。

这里注意：如果RecyclerView中加载了大量数据，那么算法可能不会马上完成，要注意ANR的问题，可以开启单独的线程进行计算。

总结

Android中DiffUtil的使用就介绍到这了，希望这篇文章能对Android开发者们有所帮助，如果有疑问大家可以留言交流。