实现一个长表格控件----- 自定义LayoutManager学习

Android 学习之路从自定义View，自定义ViewGroup走到现在，难度越来越大，当然也能学到很多东西，而自定义RecyclerView的LayoutManager既是对之前所了解的View绘制机制\事件传递机制的巩固，也是一种提升。

Google自定义了一个ViewGroup叫做RecyclerView，却不走寻常路，把这个ViewGroup的测量和布局交给另一个类完成，为什么要这样做？能带来什么好处？到底它是怎么做到这一点的？疑问那么多，与其上网搜索答案，不如自己动手实现一个LayoutManager，探索其中的原理。

首先对于自定义LayoutManager推荐两篇文章：

自定义LayoutManager实现流式布局

创建一个 RecyclerView的LayoutManager - 第一部分

我也是看了这两篇文章，对自定义LayoutManager有了初步的了解，接下来就对我的自定义之旅做一个记录：

先思考怎么测量、布局：
我的目的是实现一个横竖都可以滚动的RecyclerView，如下图：

我们需要自定义一个SingleLinearLayout，这个ViewGroup非常简单，它不限制子View的大小，也就是它的MeasureMode是UNSPECIFIED，它多高，多宽，全凭子View决定，这样设计的原因在于RecyclerView默认传递给子View的Mode是AT_MOST，Size给的是0，这样如果SingleLinearLayout直接把这些参数传递给TextView，它算出来的宽高就是0，这明显不是我们想要的，我们希望TextView不要有压力，根据内部数据算出多少就是多少。然后根据算出的宽高，把每个TextView都横向layout一排。

图上可以看出，我们的控件实际上比屏幕大得多，因此我们的LayoutManager需要支持横向和纵向的滚动，不过在此之前，我们还需要将每行的SingleLinearLayout给布局到RecyclerView上，这就是==onLayoutChildren方法==要完成的任务了。

要完成LayoutManager是非常复杂的，它的可定制性太高，所以Google强调，只要我们能完成需求即可，不要过度设计。这点查看LinearLayoutManager可看到足有两千行，方方面面都要考虑到。我们为了简化问题，先从最简单的考虑：
如果我们不考虑回收，实现onLayoutChildren非常简单，如同我们自定义一个普通的ViewGroup，把一个一个的子View都竖直摆放就行；但我们没必要布局不在屏幕中显示的View，那就当发现子View摆到了屏幕的末尾，就停止布局过程：

minPos = 0;
lastVisPost = getItemCount() - 1;
offsetTop = 0;
 // 填充View
 for (int i = minPos; i <= lastVisPos; i++) {
     View child = recycler.getViewForPosition(i);
     addView(child);
     measureChild(child,0,0);
     ...
     if (offsetTop - dy > getHeight()) {
         // 到了屏幕的末尾 退出布局
         removeAndRecycleView(child,recycler);
         lastVisPos = i - 1;
     } else {
         int w = getDecoratedMeasuredWidth(child);
         int h = getDecoratedMeasuredHeight(child);
         offsetTop+=h;
         ...
         // 布局到RV上
         layoutDecorated(child,aRect.left,aRect.top,aRect.right,aRect.bottom);
     }
 }

但是RecyclerView还必须能回收掉不在屏幕中的View，这里我们可以参考上面说到的博客，把回收View做成一个独立的过程，虽然会带来一些冗余的计算，但比其它的一些自定义LayoutManager复杂的滑动回收计算简洁很多：

 //回收越界子View
 if (getChildCount() > 0) {//滑动时进来的
     for (int i = getChildCount() - 1; i >= 0; i--) {
         View child = getChildAt(i);
         if (dy > 0) {//需要回收当前屏幕，上越界的View
             if (getDecoratedBottom(child) < offsetTop) {
                 removeAndRecycleView(child,recycler);
                 firstVisPos++;
             }
         } else if (dy < 0) {//回收当前屏幕，下越界的View
             if (getDecoratedTop(child) > getHeight()) {
                 removeAndRecycleView(child,recycler);
                 lastVisPos--;
             }
         }
     }
 }

回收原理很简单，这里不再赘述。但是LayoutManager的重头戏在于滑动，滑动时候能动态的添加和回收View，如何完成滑动过程？首先滑动一定是一个不断对子View重新布局的过程，所以我们肯定要把onLayoutChildren方法中的代码抽一部分做成函数（fill方法）以供滑动调用，其次我们还必须记录垂直滑动和水平滑动的位移以判断滑动范围，在下滑时对子view的位置信息做一个保存，上滑时利用保存的位置信息恢复View的位置，同时考虑水平位移和垂直位移对位置信息的影响，fill时减去相应的位移。思路就是这样：在scrollVerticallyBy和scrollHorizontallyBy记录位移信息，同时判断是否超过滑动范围，然后在fill()中根据子View的位置和位移距离重新布局。

  @Override
    public int scrollVerticallyBy(
            int dy,RecyclerView.Recycler recycler,RecyclerView.State state) {
        if (dy == 0 || getChildCount() == 0) {
            return 0;
        }

        int realOffset = dy;

        View topView = getChildAt(0);
        View bottomView = getChildAt(getChildCount() - 1);

        ...

        if (verticalOffset + realOffset < 0) {
            //下划到了顶部
            realOffset = -verticalOffset;
        } else if (realOffset > 0) { //是否下滑到了底部
            //利用最后一个子View比较修正
            if (getPosition(bottomView) == getItemCount() - 1) {
                int gap = getHeight() - getPaddingBottom() - getDecoratedBottom(bottomView);
                if (gap > 0) {
                    realOffset = -gap;
                } else if (gap == 0) {
                    realOffset = 0;
                } else {
                    realOffset = Math.min(realOffset,-gap);
                }
            }
        }
        //布局 ， 并且吃掉多余的滑动
        realOffset = fill(recycler,state,realOffset);

        verticalOffset += realOffset;
        offsetChildrenVertical(-realOffset);

        return realOffset;
    }

//横向滑动不考虑回收和布局的，简单多了
 @Override
    public int scrollHorizontallyBy(
            int dx,RecyclerView.Recycler recycler,RecyclerView.State state) {
        View aView = getChildAt(0);

        ...

        if (horizontalOffset + dx > aViewWidth - getWidth()) {
            dx = 0;
        } else if (horizontalOffset + dx <= 0) {
            dx = 0;
        }

        horizontalOffset += dx;
        offsetChildrenHorizontal(-dx);

        return dx;
    }

...
//回收View
...
// fill 的部分代码

  if (dy >= 0) {   // 下滑 或者 初次进入
            int minPos = firstVisPos;
            lastVisPos = getItemCount() - 1;
            if (getChildCount() > 0) { // 下滑
                View lastView = getChildAt(getChildCount() - 1);
                minPos = getPosition(lastView) + 1;   //从最后一个 View + 1 开始
                offsetTop = getDecoratedBottom(lastView);
            }

            // 填充View
            for (int i = minPos; i <= lastVisPos; i++) {
                View child = recycler.getViewForPosition(i);
                addView(child);
                measureChild(child,0,0);

                if (offsetTop - dy > getHeight()) {
                    // 到了屏幕的末尾 退出布局
                    removeAndRecycleView(child,recycler);
                    lastVisPos = i - 1;
                } else {
                    int w = getDecoratedMeasuredWidth(child);
                    int h = getDecoratedMeasuredHeight(child);

                    //记录View的位置信息
                    Rect aRect = mItemAnchorMap.get(i);
                    if (aRect == null) {
                        aRect = new Rect();
                    }
                    //注意水平位移影响
                    aRect.set(-horizontalOffset,offsetTop,-horizontalOffset + w,offsetTop + h);
                    mItemAnchorMap.put(i,aRect);

                    offsetTop += h;

                    // 布局到RV上
                    layoutDecorated(child,aRect.left,aRect.top,aRect.right,aRect.bottom);
                }
            }

            //添加完后，判断是否已经没有更多的ItemView，并且此时屏幕仍有空白，则需要修正dy
            View lastChild = getChildAt(getChildCount() - 1);
            if (getPosition(lastChild) == getItemCount() - 1) {
                int gap = getHeight() - getPaddingBottom() - getDecoratedBottom(lastChild);
                if (gap > 0) {
                    dy -= gap;
                }
            }

        } else {
            //上滑 , 通过mItemAnchorMap 拿到布局信息
            int maxPos = getItemCount() - 1;
            firstVisPos = 0;
            if (getChildCount() > 0) {
                View firstView = getChildAt(0);
                maxPos = getPosition(firstView) - 1;
            }

            for (int i = maxPos; i >= firstVisPos; i--) {
                Rect aRect = mItemAnchorMap.get(i);
                if (aRect != null) {
                    if (aRect.bottom - verticalOffset - dy < 0) {
                        firstVisPos = i + 1;
                        break;
                    } else {
                        View child = recycler.getViewForPosition(i);
                        addView(child,0);
                        measureChild(child,0,0);

                        //修正水平、垂直位移影响 
                        layoutDecorated(child,aRect.left - horizontalOffset,
                                        aRect.top - verticalOffset,aRect.right - horizontalOffset,
                                        aRect.bottom - verticalOffset);
                    }
                }
            }
        }

思路有了代码实现起来就不是很难，到此，这个能容纳大表格的RecyclerView就已经完成了，我们并没有动RecyclerView的任何函数，却通过LayoutManager完成了一个全新的ViewGroup，难怪alibaba开源了一个项目—–vlayout ，只通过自定义LayoutManager就实现了现有的ViewGroup并且有很多扩展。

通过自己的实验，亦对开篇提出的三个问题有了一定的认识：RecyclerView最大的特点就是适宜大量View的展现，回收不必要的View防止内存溢出，为此，拆分回收机制和布局机制，利于解耦，方便理解。正如上面实现的LayoutManager对回收和布局分开处理，也是这一思想的体现。有机会可以再深入阅读下RecyclerView的源码，搞懂preLayout和RecyclerView两次调用onLayoutChildren的原因，顺便附上源码，以及自己查阅源码的过程中，关于auto-measure过程的翻译：

gitHub地址

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自动绘制的工作流程如下:

1. LayoutManager应该调用setAutoMeasureEnabled(true)来开启它，注意所有framework中的LayoutManager都使用了自动绘制。
2. 当RecyclerView的onMeasure被调用时,如果提供给它的measureMode是Exactly模式，RecyclerView将只会调用LayoutManager的onMeasure方法并不做任何布局计算直接返回。
3. 如果RV的layoutwidth或layoutHeight中的一个measureMode不是Exactly，RecyclerView将开启layout过程的onMeasure()，它将处理所有挂起的Adapter的数据更新并且决定是否运行pre-layout过程。如果RecyclerView决定这样做，它首先调用onLayoutChilden()，参数中的state.isPreLayout将返回True。在这个阶段，getWidth()和getHeight()将仍返回RecyclerView最后一次的layout计算过程得到的宽高。
4. 完成了pre-layout过程后，RecyclerView将调用onLayoutChildren（），此时isMeasuring返回true，isPreLayout返回false。LayoutManager此时能访问getWidth()/getHeight()和getWidthMode()/getHeightMode()。在layout计算完成后，RV利用children和自己的padding设置自己的绘制宽高，LayoutManager能重写setMeasuerdDimension()来处理不同的情况。例如：GridLayoutManager重写这个方法去处理这种case： 如果它是垂直布局且有三列，但是实际只有2列，它仍然以3列测量它。
5. 在测量过程之后，RV将运行onLayoutChildren且isMeasuring为true,isPreLayout为false.RV将处理每个view的实际添加、删除、移动、改变动画，所以LM不应该担心怎么在onLayoutChildren调用的最后一次时去处理它们。
6. 当测量完成，RecyclerView的onLayout将会被调用，RecyclerView检查布局计算是否在测量阶段已经完成，如果完成，他将重用那些信息，它可能仍然决定调用onLayoutChildren()，这种情况出现在最后一次的measureSpec不同于最后的dimensions或者在测量和布局过程中adapter的内容有所改变，最后，动画将被计算和运行。