深入分析RecyclerView源码——缓存策略

计算机领域常用的提高效率办法是使用缓存，一级不够就上多级缓存，RecyclerView也采用了缓存策略。缓存的单位是ViewHolder，具体实现是Recycler类，Recycler有五个缓存池用来存放暂时用不到的ViewHolder，下一次使用时会在缓存池中寻找，找不到时才会调用Adapter的onCreateViewHolder创建ViewHolder。加上ChildHelper的mHiddenViews共六个缓存池如下：

mChangedScrap	在预布局阶段，如果ViewHolder数据有变化，会被LayoutManager的onLayoutChildren方法中的detachAndScrapAttachedViews存入mChangedScrap
mAttachedScrap	在预布局阶段，如果ViewHolder数据没有变化，会被存入mAttachedScrap，在布局阶段也会被存入，方法和mChangedScarp是同一个
mCachedViews	ViewHolder不需要了，例如被滑出屏幕，会被回收到mCachedViews，mCachedViews大小有限制，空间满了，会按照最近最少使用原则移动一个到mRecyclerPool
mViewCacheExtension	自定义的缓存池，一般用不到
mRecyclerPool	当mCachedViews存不下时会移动旧的viewHolder到这里来，和上面所有缓存池最大的区别是mRecyclerPool中的viewHolder是没有数据的，必须调用Adapter的onBindViewHolder重新绑定
mUnmodifiableAttachedScrap	mAttachedScrap的不可修改版本，用于处理被挤出屏幕的view的动画，在布局流程下中有分析
mHiddenViews	和上面的都不同，mHiddenViews是ChildHelper的容器，和Recycler无关。在子view被移出屏幕的动画执行期间暂时缓存viewHolder

尤其需要注意的是 mRecyclerPool中的viewHolder没有数据(自定义的Adapter里onBindViewHolder设定的数据)，而其他的缓存池都是有数据的。从这个点上可以把RecyclerView的获取viewHolder分为三类：

（1）在mRecyclerPool以外的缓存池获取，由于是有数据的，所以效率最高。（但是还要检查数据是否过时，如果过时需要重新绑定）

（2）在mRecyclerPool获取，没有数据但是ViewHolder对象还在，所以不需要调用onCreateViewHolder创建，只需要调用onBindViewHolder绑定数据，效率次之。

（3）没有找到，需要先创建再绑定，效率最差。（比如首次布局，所有缓存池为空，肯定是找不到的）

具体的获取方法如下

tryGetViewHolderForPositionByDeadline

ViewHolder tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position,boolean dryRun, long deadlineNs) {
    if(position < 0 || position >= mState.getItemCount()){
		抛出数组越界异常;
	}
	ViewHolder holder = null;
	if(mState.isPreLayout()){
		//只有预布局阶段会尝试从mChangedScrap中获得holder
		holder = getChangedScrapViewForPosition(position);
	}
	if(holder == null){
		holder = getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition(position, dryRun);
		//先从mAttachedScrap中获取
		//再从mChildHelper.mHiddenViews中获取,
		//mHiddenViews中取出的view需要从中移除，然后scrapView回收
		//最后从mCachedViews中获取
		if (!validateViewHolderForOffsetPosition(holder)){
			//validateViewHolderForOffsetPosition做了一些检查，其中包括type
			//我不明白什么情况下可以不改变viewHolder的标志位，只改变type？
			//所以不知该方法的意义
			recycleViewHolderInternal(holder);
		}
	}
	if (holder == null){
		final int type = mAdapter.getItemViewType(offsetPosition);
		if (mAdapter.hasStableIds()) {
			//如果设置了id，则根据id在mAttachedScrap和mCachedViews中再找一遍
			//调用Adapter的notifyDataSetChanged会导致所有viewHolder为FLAG_UPDATE和FLAG_INVALID状态
			//在上面的按postion寻找时，遇到这两个标记位是直接丢弃的
			//但是如果设置了id，那么会忽略标志位强行复用viewHolder
			//意思是程序员保证数据没有变，用途是当notifyDataSetChanged而数据又没有变
			//会引发不必要的重新创建并测量子view导致屏幕闪烁，但是设置了id就可以强行复用避免闪烁
			//会检查type，因为即使指定了强制复用，type不一样还是不行的
            holder = getScrapOrCachedViewForId(mAdapter.getItemId(offsetPosition),type, dryRun);
		}
		if (holder == null && mViewCacheExtension != null){
			//从自定义的mViewCacheExtension中找
			......
		}
		if (holder == null){
			//从mRecyclerPool中根据类型找，因为mRecyclerPool中保存的是不含数据的
			holder = getRecycledViewPool().getRecycledView(type);
		}
		if (holder == null){
			//只能重新创建一个
			holder = mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type);
		}
	}
	//如果需要绑定数据调用onBindViewHolder(根据viewHolder的标志位判断)
	if (mState.isPreLayout() && holder.isBound()) ...
    //预布局阶段不重新绑定viewHolder
	else if (...) ...
	else tryBindViewHolderByDeadline(holder, offsetPosition, position, deadlineNs);
	设置LayoutParams
    return holder;
}

tryGetViewHolderForPositionByDeadline是获得viewHolder的核心方法，其中依次尝试从各级缓存获取。值得注意的有：

（1）其中诸如getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition的方法用到了ViewHolder的其中两个位置信息：mPreLayoutPosition和mposition，预布局阶段用mPreLayoutPosition，布局阶段用mposition。另外还有一个mOldPosition和动画相关，此处用不到。

（2）只有在预布局阶段会尝试从mChangedScrap中取viewHolder，并且从中取出的viewHolder是不重新绑定的，RecyclerView默认执行全部更新，即重新创建新的viewHolder。RecyclerView默认是直接放弃复用该viewHolder，因为不知道更新了多少。但是如果采用了局部刷新，变化的viewHolder不会被存入mChangedScrap，而是mAttachedScrap，此时仍然复用viewHolder，并且不执行change动画，所以view的闪烁动画就不会出现了。如果不想要动画可以采用局部刷新。

（3）除了mChangedScrap，从其他缓存池取的时候都要判断type类型。因为mChangedScrap的viewHolder是在真正布局阶段是不用的，所以type什么的就无所谓了。至于其他缓存池有没有必要判断type，笔者还没有弄明白，只知道确实这样做了。

（4）其中有一部根据id取ViewHolder，这是因为在调用Adapter的notifyDataSetChanged会导致所有viewHolder为FLAG_UPDATE和FLAG_INVALID状态，在上面的按postion寻找时，遇到这两个标记位是直接丢弃的，但是如果设置了id，那么getScrapOrCachedViewForId方法会忽略标志位强行复用viewHolder，意思是程序员保证数据没有变。一个常见的场景是当调用notifyDataSetChanged而数据又没有变，会引发不必要的重新创建并测量子view导致屏幕闪烁，但是设置了id就可以强行复用避免闪烁。

（5）最后都会判断是否需要重新绑定数据。

tryGetViewHolderForPositionByDeadline的逻辑还是比较清晰的，当RecyclerView需要viewHolder的时候就会调用这个方法，但是viewHolder什么时候会被回收进各级缓存呢？

回收

mChangedScrap和mAttachedScrap

根据布局流程篇分析，RecyclerView布局时会调用LinearLayoutManager的onLayoutChildren，其中又会先走detachAndScrapAttachedViews把目前RecyclerView所有的子view都缓存起来，如果数据有变（只可能发生在预布局阶段）就存入mChangedScrap，如果数据没变就存入mAttachedScrap。这两个的区别笔者只找到一处，就是在上述tryGetViewHolderForPositionByDeadline取的时候，mChangedScrap不需要判断type，而mAttachedScrap需要。在后面调用fill布局的时候会依次从中取出，一般情况下会取完（特殊情况稍后分析）。所以mChangedScrap和mAttachedScrap的意义在于onLayoutChildren时先缓存当前所有viewHolder，再按照新的顺序和位置放回去，起一个临时放置的作用，并且这两个缓存池都没有大小限制。

mCachedViews和mRecyclerPool

这两个的使用场景其实大多数时候是一样的（mRecyclerPool还有更高级的用法在此没有研究），并且都有大小限制。当viewHolder暂时不需要了，比如因为滑动移出屏幕，会被存入mCachedViews，空间满了，会按照最近最少使用原则移动一个到mRecyclerPool，当有数据改变时，在dispatchLayoutStep1的processAdapterUpdatesAndSetAnimationFlags方法也会检查mCachedViews，如果其中有变化的viewHolder，则进行移除。mRecyclerPool中的viewHolder有type没有数据。

mUnmodifiableAttachedScrap和mHiddenViews

实际上是mAttachedScrap的不可修改版本（Collections.unmodifiableList(mAttachedScrap)），仅在layoutForPredictiveAnimations函数中有用。之前说到mAttachedScrap一般情况下布局完会被取空，但是当有某个子view变大或者插入新的子view导致原来的子view被挤出屏幕，mAttachedScrap就会有剩余，此时从mUnmodifiableAttachedScrap取出viewHolder，暂时添加回RecyclerView的mChildren数组，执行平移动画并添加到ChildHelper类的mHiddenViews容器中，动画结束后再删除并存入mCachedViews。总结一下，mHiddenViews的作用在于，当某个子view被移除屏幕又需要执行动画，在动画进行期间会被暂时存在mHiddenViews。

总结

RecyclerView不仅对viewHolder的复用采取了优化，而且对于布局也有优化。在addView时，会判断需不需要重新测量子view的大小和位置、是仅仅需要加一个偏移量还是完全重新测量。可以说RecyclerView在优化效率上下了很大的功夫。