使用RecyclerView创建性能更好的列表界面

Android5.0发布后为我们带来了新的控件RecyclerView。RecyclerView被称为ListView和GridView的继任者，它使用一种统一的方式整合了这两种视图的使用并提供更多选择。通过使用RecyclerView结合不同的LayoutManager我们可以一次性实现线性，网格和瀑布流三种布局，如果需要，线性列表不再一定是垂直的，还可以横向滚动。此外，RecyclerView还封装了更好的ViewHolder和Adapter类，将原来使用ListView时必须由开发者来实现的复用优化工作封装好。开发者写更少的代码就能避免性能不佳的问题。这篇短文通过对比ListView和RecyclerView的不同使用方式，来说明为什么我们应该优先使用RecyclerView。
Android App中开发列表界面可以做的很简单，每个列表项仅显示一行文字；也可以做的很复杂，每个列表项包含标题，副标题，按钮，复选框，还能响应点击事件等等。这些视图组件在加载时需要父视图通过findViewById()一个一个创建。这个函数通过遍历整个布局资源来查找目标视图组件，如果用户每滑动一次列表就遍历一遍甚至多遍，就会影响App的性能，因此两种列表布局都使用ViewHolder来解决这个问题。此外，因为可以针对不同的数据模型定制列表项，所以ListView或者RecyclerView需要有辅助类来负责将数据模型适配到视图组件中，这就需要借助“适配器模式”来实现。ListView使用的是ArrayAdapter，而RecyclerView使用的则是Adapter。下面让我们通过对比，来看看RecyclerView的实现方式为什么比ListView的实现方式要好。

一. 使用ListView创建列表界面

1. ListView，ArrayAdapter和ViewHolder

使用ListView来创建列表项主要依赖ArrayAdapter和ViewHolder这两个辅助类。我们创建一个ArrayAdapter的子类，然后在子类中定义一个ViewHolder的辅助类，这个辅助类负责托管视图组件。然后最重要的逻辑通过重载ArrayAdapter的getView()方法来实现。下面通过一个具体的代码示例来看看。

2. 代码示例

假设我们要实现一个功能：通过网络请求获取数据并更新列表。那么我们首先需要在Activity或者Fragment中创建好ArrayAdapter子类，传入列表布局资源和数据模型；初始化ListView，并在ListView上调用setAdapter()设置适配器，别忘了，一定要记得在数据模型发生更新时调用ArrayAdapter的notifyDataSetChanged()函数通知列表更新。

public class NewTaskFragment extends Fragment {
    private static String TAG = NewTaskFragment.class.getSimpleName();
    private List mNewTaskList = new ArrayList<>();
    private TaskFragmentAdapter mAdapter;
    ...
    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
                             Bundle savedInstanceState) {

        Logger.t(TAG).d(TAG, "onCreateView");
        // Inflate the layout for this fragment
        View view = inflater.inflate(R.layout.fragment_new_task, container, false);
        ...
        mAdapter = new TaskFragmentAdapter(getContext(), R.layout.task_item, mNewTaskList, true);
        ListView newTaskView = (ListView) view.findViewById(R.id.new_task_list);
        newTaskView.setAdapter(mAdapter);
        return view;
    }

    private void refreshNewTask() {
        ...
        mNewTaskList.add(taskItem);
        mAdapter.notifyDataSetChanged();
    }

}

最重要的工作都放到ArrayAdapter的子类中，其中要特别注意的就是判断视图是不是第一次创建。如果是第一次创建，那么就需要通过ViewHolder初始化视图组件，并setTag()缓存到View中去。如果第一次（比如用户滚动列表刷新界面），就通过getTag()获取已经创建好的视图组件，然后用对应数据模型进行更新，这几乎就是重载ArrayAdapter的getView()方法的标准套路。

public class TaskFragmentAdapter extends ArrayAdapter {
    private int mResID;
    ...

    public TaskFragmentAdapter(Context context, int resource, List objects, boolean newTask) {
        super(context, resource, objects);
        mResID = resource;
        ...
    }

    @Override
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        final CheckItem item = getItem(position);
        View view;
        ViewHolder viewHolder;
        if (convertView == null) {
            view = LayoutInflater.from(getContext()).inflate(mResID, null);
            viewHolder = new ViewHolder();
            viewHolder.image = (ImageView) view.findViewById(R.id.type_image);
            viewHolder.addrView = (TextView) view.findViewById(R.id.task_name);
            viewHolder.macView = (TextView) view.findViewById(R.id.mac);
            viewHolder.checkButton = (Button) view.findViewById(R.id.check);
            view.setTag(viewHolder);
        } else {
            view = convertView;
            viewHolder = (ViewHolder) view.getTag();
        }
        viewHolder.image.setImageResource(item.getTypeIndicatorID());
        viewHolder.addrView.setText(item.getAddress());
        viewHolder.macView.setText(item.getMAC());
        viewHolder.checkButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            ...
        });
        return view;
    }

    class ViewHolder {
        ImageView image;
        TextView addrView;
        TextView macView;
        Button checkButton;
    }
}

二. 使用RecyclerView创建列表界面

在使用了RecyclerView之后这些工作都不用开发者自己写了，因为RecyclerView都会给你做好。使用RecyclerView最好的一点是，它减少了开发者不必要的工作量，使得代码看上去更规范，工整。它将这些优化工作封装到了库中，因此开发者只需要在Adapter中重载几个函数，就能做到高性能实现。这也从更大程度上防止初学者写出不太好的代码。

1. RecyclerView，Adapter和ViewHolder

RecyclerView结合Adapter和ViewHolder，围绕“适配器模式”提供了一套满足“单一职责原则”的解决方案。

“一个类应该只有一个发生变化的原因”

其中RecyclerView作为ViewGroup的子类，负责展示列表项，每个列表项都是View的子对象。RecyclerView并不是有多少项就创建多少项，这样很容易搞垮应用。当用户滑动屏幕时，滑出视图的列表项会被回收用于显示新的列表项，这就是“RecyclerView”这个名字的由来。ViewHolder不变，仍然负责托管和容纳视图组件，这个没什么好说的。而Adapter的使用就规范多了，只需要重载三个函数即可：

1. onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType)
2. onBindViewHolder(VH holder, int position)
3. getItemCount()

其中onCreateViewHolder()用于创建ViewHolder对象，onBindViewHolder()用于将数据模型绑定到ViewHolder中的视图组件上，getItemCount()返回数据模型的数量。当RecyclerView需要显示视图时，就会通过它的Adapter来实现，大致流程如下：

1. RecyclerView调用Adapter的getItemCount()方法询问数组列表中有多少数据；
2. RecyclerView调用Adapter的createViewHolder()创建ViewHolder及其要显示的视图；
3. RecyclerView调用Adapter的onBindViewHolder()方法，传入ViewHolder对象及位置，Adapter找到目标位置对应的数据，用它绑定到ViewHolder对象容纳的视图上。

其中createViewHolder()调用并不频繁。一旦创建了足够的ViewHolder，RecyclerView就不会再调用createViewHolder()，而是回收利用旧的ViewHolder来节约内存开销。

2. 代码示例

比如我们要实现如下所示的列表界面：

示例列表

只需要在Fragment或Activity中编写初始化代码，并定义好ViewHolder和Adapter即可，注意RecyclerView多出来一步设置LayoutManager。

public class CrimeListFragment extends Fragment {
    RecyclerView mCrimeRecyclerView;
    CrimeAdapter mCrimeAdapter;

    @Override
    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        View view = inflater.inflate(R.layout.fragment_crime_list, container, false);
        mCrimeRecyclerView = (RecyclerView) view.findViewById(R.id.crime_recycler_view);
        mCrimeRecyclerView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(getActivity()));
        updateUI();
        return view;
    }

    private class CrimeHolder extends RecyclerView.ViewHolder ... {
        private TextView mTitleTextView;
        private TextView mDateTextView;
        private CheckBox mSolvedCheckBox;

        public CrimeHolder(View itemView) {
            super(itemView);
            itemView.setOnClickListener(this);
            mTitleTextView = (TextView) itemView.findViewById(R.id.list_item_crime_title_text_view);
            mDateTextView = (TextView) itemView.findViewById(R.id.list_item_crime_date_text_view);
            mSolvedCheckBox = (CheckBox) itemView.findViewById(R.id.list_item_crime_solved_check_box);
        }

        public void bindCrime(Crime crime) {
            mTitleTextView.setText(crime.getTitle());
            mDateTextView.setText(crime.getDate().toString());
            mSolvedCheckBox.setChecked(crime.isSolved());
        }

        ...
    }

    private class CrimeAdapter extends RecyclerView.Adapter {
        private List mCrimes;

        public CrimeAdapter(List crimes) {
            mCrimes = crimes;
        }

        @Override
        public CrimeHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
            LayoutInflater inflater = LayoutInflater.from(getActivity());
            View view = inflater.inflate(R.layout.list_item_crime, parent, false);
            return new CrimeHolder(view);
        }

        @Override
        public void onBindViewHolder(CrimeHolder holder, int position) {
            Crime crime = mCrimes.get(position);
            holder.bindCrime(crime);
        }

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

    private void updateUI() {
        mCrimeAdapter = new CrimeAdapter(CrimeLab.get(getActivity()).getCrimes());
        mCrimeRecyclerView.setAdapter(mCrimeAdapter);
    }
}

使用RecyclerView写出来的代码要比ListView更容易理解，所以在项目开发中强烈建议使用这个新的组件。