RecyclerView缓存机制
A flexible view for providing a limited window into a large data set.
缓存层级
1 | public final class Recycler { |
从上面的代码片段我们可以看到这个类声明了五个成员变量：
- mAttachedScrap:我们可以看到这个变量是个存放ViewHolder对象的ArrayList,这一级缓存是没有容量限制的，只要符合条件的我来者不拒，全收了。前面讲两个专业术语的时候提到了Scrap,这个就属于Scrap中的一种，这里的数据是不做修改的，不会重新走Adapter的绑定方法。
- mChangedScrap:这个变量和上边的mAttachedScrap是一样的，唯一不同的从名字也可以看出来，它存放的是发生了变化的ViewHolder,如果使用到了这里的缓存的ViewHolder是要重新走Adapter的绑定方法的。
- mCachedViews:这个变量同样是一个存放ViewHolder对象的ArrayList,但是这个不同于上面的两个里面存放的是dettach掉的视图，它里面存放的是已经remove掉的视图，已经和RV分离的关系的视图，但是它里面的ViewHolder依然保存着之前的信息，比如position、和绑定的数据等等。这一级缓存是有容量限制的，默认是2（不同版本API可能会有差异，本文基于API26.1.0）。
- mRecyclerPool:这个变量呢本身是一个类，跟上面三个都不一样。这里面保存的ViewHolder不仅仅是removed掉的视图，而且是恢复了出厂设置的视图，任何绑定过的痕迹都没有了，想用这里缓存的ViewHolder那是铁定要重新走Adapter的绑定方法了。而且我们知道RV支持多布局，所以这里的缓存是按照itemType来分开存储的，我们来大致的看一下它的结构：
1 | public static class RecycledViewPool { |
- 首先我们看到一个常量‘DEFAULT_MAX_SCRAP’，这个就是缓存池定义的一个默认的缓存数，当然这个缓存数我们是可以自己设置的。而且这个缓存数量不是指整个缓存池只能缓存这么多，而是每个不同itemType的ViewHolder的缓存数量。
- 接着往下看，我们看到一个静态内部类ScrapData,这里我们只看跟缓存相关的两个变量，先说mMaxScrap，前面的常量赋值给了它，这也就印证了我们前面说的这个缓存数量是对应每一种类型的ViewHolder的。再来看这个mScrapHeap变量，熟悉的一幕又来了，同样是一个缓存ViewHolder对象的ArrayList，它的容量默认是5.
- 最后我们看到mScrap这个变量，它是一个存储我们上面提到的ScrapData类的对象的SparseArray，这样我们这个RecyclerPool就把不同itemType的ViewHolder按类型分类缓存了起来。
mViewCacheExtension：ViewCacheExtension是需要开发者自己实现的缓存，基本上页面上的所有数据都可以通过它进行实现。
绘制流程
一个VIew的显示要经过onMeasure、onLayout、onDraw三个方法，那么我们就先从第一个方法onMeasure入手，来看看里面做了什么。
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dispatchLayoutStep1和2方法，1方法中如果mState.mRunPredictiveAnimations为true会调用mLayout.onLayoutChildren(mRecycler, mState)这个方法，但是一般RV的预测动画都为false，所以我们看一下2方法，方法中同样调用了mLayout.onLayoutChildren(mRecycler, mState)方法，来看一下：
1 | private void dispatchLayoutStep2() { |
这里onLayoutChildren方法是必走的，而mLayout是RV的成员变量，也就是LayoutManager,接下来我们去LinearLayoutManager里看看onLayoutChildren方法做了什么。
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来看下detachAndScrapAttachedViews(recycler)方法中做了什么。
1 | public void detachAndScrapAttachedViews(Recycler recycler) { |
如果有子view调用了scrapOrRecycleView(recycler, i, v)方法，继续追踪。
1 | private void scrapOrRecycleView(Recycler recycler, int index, View view) { |
正常开始布局的时候会进入else分支，首先是调用detachViewAt(index)来分离视图，然后调用了recycler.scrapView(view)方法。前面我们说过Recycler是RV的内部类，是管理RV缓存的核心类，然后我们继续追踪这个srapView方法，看看里面做了什么。
1 | void scrapView(View view) { |
这里我们看到了熟悉的身影，「mAttachedScrap」,到此为止我们知道了，onLayoutChildren方法中调用detachAndScrapAttachedViews方法把存在的子view先分离然后缓存到了AttachedScrap中。我们回到onLayoutChildren方法中看看接下来做了什么，我们发现它先判断了方向，因为LinearLayoutManager有横纵两个方向，无论哪个方向最后都是调用fill方法，见名知意，这是个填充布局的方法，fill方法中又调用了layoutChunk这个方法，我们看一眼这个方法。
1 | void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state, |
该方法中我们看到通过layoutState.next(recycler)方法来拿到视图，如果这个视图为null那么方法终止，否则就会调用addView方法将视图添加或者重新attach回来，这个我们不关心，我们看看是怎么拿到视图的。
1 | View next(RecyclerView.Recycler recycler) { |
首先我们看到如果mScrapList不为空会去其中取视图，mScrapList是什么呢？实际上它就是mAttachedScrap,但是它是只读的，而且只有在开启预测动画时才会被赋值，所以我们忽略它即可。重点关注下recycler.getViewForPosition(mCurrentPosition)方法,这个方法经过层层调用，最终是调用的Recycler类中的「tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position,boolean dryRun,long deadlineNs)」方法，接下来看一下这个方法做了哪些事。
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这段代码着实做了不少事情，获取View和绑定View都是在这个方法中完成的，当然关于绑定和其它的无关代码这里就不贴了。我们一步步的看一下：
\1. 第一步先从getChangedScrapViewForPosition(position)方法中找需要的视图，但是有个条件mState.isPreLayout()要为true，这个一般在我们调用adapter的notifyItemChanged等方法时为true，其实也很好理解，数据发生了变化，viewholder被detach掉后缓存在mChangedScrap之中，在这里拿到的viewHolder后续需要重新绑定。
\2. 第二步，如果没有找到视图则从getScrapOrHiddenOrCachedHolderForPosition这个方法中继续找。这个方法的代码就不贴了，简单说下这里的查找顺序：
- 首先从mAttachedScrap中查找
- 再次从前面略过的ChildHelper类中的mHiddenViews中查找
- 最后是从mCachedViews中查找的
\3. 第三步， mViewCacheExtension中查找，我们说过这个对象默认是null的，是由我们开发者自定义缓存策略的一层，所以如果你没有定义过，这里是找不到View的。
\4. 第四步，从RecyclerPool中查找，前面我们介绍过RecyclerPool,先通过itemType从SparseArray类型的mscrap中拿到ScrapData，不为空继续拿到scrapHeap这个ArrayList，然后取到视图，这里拿到的视图需要重新绑定。
\5. 第五步，如果前面几步都没有拿到视图，那么调用了mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type)方法，这个方法内部调用了一个抽象方法onCreateViewHolder,是不是很熟悉，没错，就是我们自己写一个Adapter要实现的方法之一。
到此为止我们获取一个视图的流程就讲完了，获取到视图之后就是怎么摆放视图并添加到RV之中，然后最终展示到我们面前。细心的小伙伴可能发现这个流程貌似有点问题啊？第一次进入onLayoutChildren时还没有任何子view，在fill方法前等于没有缓存子view，所有的子View都是第五步onCreateViewHolder创建而来的。实际上这里的设计是有道理的，除了一些特殊情况onLayoutChildren方法会被多次调用外，一个View从无到有展示在我们面前要至少经过两次onMeasure,一次onLayout,一次onDraw方法（为什么是这样的呢，感兴趣的小伙伴可以去ViewRootImpl中找找答案）。所以这里需要做个缓存，而不至于每次都重新创建新的视图。整个过程大致如图：
这里提一下，在RV展示成功后，Scrap这层的缓存就为空了，在从Scrap中取视图的同时就被移出了缓存。在onLayout这里最终会调用到dispatchLayoutStep3方法，没错，除了1和2还有3，在3中，如果Scrap还有缓存，那么缓存会被清空，清空的缓存会被添加到mCachedViews或者RecyclerPool中。
滑动时的缓存过程
RV是可以通过滚动来展示大量数据的控件，那么由当前屏幕滚动而出的View去哪了？滚动而入的View哪来的？同样的，我们去源码中找找答案。
scrollHorizontallyBy,scrollVerticallyBy
一个LayoutManager如果可以滑动，那么上面的两个方法要返回非0值，分别代表可以横向滚动和纵向滚动。最终两个方法都会调用scrollBy方法，然后scrollby方法调用了fill方法，这个fill我们已经见过了，现在再看一下。
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11int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,
RecyclerView.State state, boolean stopOnFocusable) {
final int start = layoutState.mAvailable;
if (layoutState.mScrollingOffset != LayoutState.SCROLLING_OFFSET_NaN) {
// TODO ugly bug fix. should not happen
if (layoutState.mAvailable < 0) {
layoutState.mScrollingOffset += layoutState.mAvailable;
}
recycleByLayoutState(recycler, layoutState);
}
}这这段代码中判断了当前是否是滚动触发的fill方法，如果是调用recycleByLayoutState(recycler, layoutState)方法。这个方法几经周转会调用到removeAndRecycleViewAt方法：
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5public void removeAndRecycleViewAt(int index, Recycler recycler) {
final View view = getChildAt(index);
removeViewAt(index);
recycler.recycleView(view);
}这里注意先把视图remove掉了，而不是detach掉。然后调用Recycler中的recycleView方法，这个方法最后会调用recycleViewHolderInternal方法，方法如下：
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18void recycleViewHolderInternal(ViewHolder holder) {
if (forceRecycle || holder.isRecyclable()) {
if (省略) {
int cachedViewSize = mCachedViews.size();
if (cachedViewSize >= mViewCacheMax && cachedViewSize > 0) {
recycleCachedViewAt(0);
cachedViewSize--;
}
mCachedViews.add(targetCacheIndex, holder);
cached = true;
}
if (!cached) {
addViewHolderToRecycledViewPool(holder, true);
recycled = true;
}
}
}删除不相关代码后逻辑很清晰。前面我们说过mCachedViews是有容量限制的，默认为2。那么如果符合放到mCachedViews中的条件，首先会判断mCachedViews是否已经满了，如果满了会通过recycleCachedViewAt(0)方法把最老得那个缓存放进RecyclerPool,然后在把新的视图放进mCachedViews中。如果这个视图不符合条件会直接被放进RecyclerPool中。我们注意到，在缓存进mCachedViews之前，我们的视图只是被remove掉了，绑定的数据等信息都还在，这意味着从mCachedViews取出的视图如果符合需要的目标视图是可以直接展示的，而不需要重新绑定。而放进RecyclerPool最终是要调用putRecycledView方法的。
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9public void putRecycledView(ViewHolder scrap) {
final int viewType = scrap.getItemViewType();
final ArrayList<ViewHolder> scrapHeap = getScrapDataForType(viewType).mScrapHeap;
if (mScrap.get(viewType).mMaxScrap <= scrapHeap.size()) {
return;
}
scrap.resetInternal();
scrapHeap.add(scrap);
}这个方法中同样对容量做了判断，跟mCachedViews不一样，如果容量满了，就不再继续缓存了。在缓存之前先调用了scrap.resetInternal()方法，这个方法顾名思义是个重置的方法，缓存之前把视图的信息都清除掉了，这也是为什么这里缓存满了之后就不再继续缓存了，而不是把老的缓存替换掉，因为它们重置后都一样了（这里指具有同种itemType的是一样的）。这就是滑动缓存的全过程，至此我们知道了滚动出去的视图去哪了，那么滚动进来的视图哪来的呢？
- 和从无到有的过程一样，最后滚动也调用了fill方法，那最后必然是要走到前面分析的获取视图的5个流程。前面说过在布局完成之后，Scrap层的缓存就是空的了，那就只能从mCachedViews或者RecyclerPool中取了，都取不到最后就会走onCreateViewHolder创建视图。到这里滑动时的缓存以及取缓存就讲完了。
数据更新时的缓存过程
这块我就简单说一下结论，感兴趣的同学可以自行查看源码。为什么我们在有数据刷新的时候推荐大家使用notifyItemChanged等方法而不使用notifyDataSetChanged方法呢？
- 在调用notifyDataSetChanged方法后，所有的子view会被标记，这个标记导致它们最后都被缓存到RecyclerPool中，然后重新绑定数据。并且由于RecyclerPool有容量限制，如果不够最后就要重新创建新的视图了。
- 但是使用notifyItemChanged等方法会将视图缓存到mChangedScrap和mAttachedScrap中，这两个缓存是没有容量限制的，所以基本不会重新创建新的视图，只是mChangedScrap中的视图需要重新绑定一下。
