Advanced RecyclerView

作者: zac4j | 来源:发表于2017-08-13 17:56 被阅读178次

本文源自 Yiğit Boyar 在 360|AnDev 的演讲，建议有空看下，绝对会有收获：Yotube | Article | Slide，这里 Boyar 从整体架构讲述了 RecyclerView : 它是如何工作，有哪些优先注意事项，以及你该如何充分利用它们。

Introduction

RecylerView 有三种主要组件：

LayoutManager 负责定位 views
Item Animator 负责管理动画
Adapter 负责处理 views

在后续优化 RecyclerView 的过程中，我们并没有添加新的 API，而是加入新的组件，比如控制 Item drag，drop 和 swipe 动作的 ItemTouchHelper；以及控制 snap 动作的 SnapHelper。

I. 视图更新 View Updates

首先要讨论 View::requestLayout。这与 RecyclerView 无关，它是 Android 视图系统的一部分。

request_layput.png

当你对某个 view 做了一些修改，这个 view 会向上层的 viewGroup 说：“我现在需要 request layout，因为我发生了变化。”然后这句话会向上冒泡直到 根布局( root layout ) 回复：“👌 ，我在下个 布局帧( layout frame) 的时候通知你。”
下个帧开始时，根布局会通知所有的子 view：“重新 measure 自己，这是你们重新获得 layout 的时刻。”每个子 view 将会递归地 measure 它们自身。现在，假如没有 view 请求布局，所有的这些 measure 的尺寸将会被缓存。
现在所有的 view 的层次结构趋于稳定，这对于 RecyclerView 来说意味什么呢。
假如 Adapter::onBindViewHolder 有如下的逻辑:

onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position) {
  ...
  imageLoader.loadImage(holder.imageView, ImgUrl, R.drawable.placeHolder);
}

ImageLoader 异步地从网络上下载图片资源，将其转化为 bitmap，然后调用 ImageView，设置 image bitmap。
上述步骤发生时，ImageView 会说：“我原来的数据已经无效了，让我请求一次布局吧”。消息被传递到 imageView 的父布局 itemView，itemView 会说：“👌 ，看来我的子 view 已经无效了，我来请求布局吧”。最终消息被传递到 RecyclerView，RecyclerView 会复位所有的子 view ，这是一个很 expensive 的操作。
还记得 RecyclerView::setHasFixedSize 吗，可以在这里使用。如果 RecyclerView 拥有固定的尺寸，它知道不需要复位子 view，也就不会请求布局。

has_fixed_size.png

然而 RecyclerView::setHasFixedSize 仅会使 RecyclerView 不会调用 requestLayout()；对于其子 view ，还是会经历完整的 requestLayout() 过程，这同样是个 expensive 的操作。

好消息是从 2011 年开始，ImageView 的绘制逻辑做了一些优化：

// ImageView.java Since 2011
void setImageDrawable(Drawable drawable) {
  if (mDrawable != drawable) {
    int oldWidth = mDrawableWidth;
    int oldHeight = mDrawableHeight;
    updateDrawable(drawable);
    // 只有在 Drawable 尺寸变化时才请求布局
    if (oldWidth != mDrawableWidth || oldHeight != mDrawableHeight) {
      requestLayout();
    }
    invalidate();
  }
}

更新 Drawable 时，它会检查 Drawable 大小是否有变化，如果不变，则不会调用 requestLayout()，只调用 invalidate()，invalidate 会在原位置上重新绘制视图，这是一个 cheap 的操作。
对于 TextView 则不是这样，即使你两次设置相同的字符串，TextView 依然会调用 requestLayout()。

miss_cached.png

我们加载一些图片，假如其中某张图片不在内存中会发生什么？在图片加载完成之前，你添加了 placeholder。布局看起来很稳健，但实际上并不是这样。

watch_desire_reality.jpg

理想状态下 The Tall Bird 未加载完，placeholder 空白展示，The Watch 始终位于左侧，但实际上 StaggeredGridLayoutManager 会将 The Watch 置于右侧，因为 item 检测到其 ImageView 的 height 为 0，其余的 item 都会依据上层的 item 安置自己 ImageView 。

解决这种问题可以通过自定义 ImageView：

// AspectRatioImageView.java
private float mAspectRatio;
@Override
protected void onMeasure(int wSpec, int hSpec) {
  int width = MeasureSpec.getSize(wSpec);
  int height = (int) (width * mAspectRatio);
  setMeasureDimension(width, height);
}

自定义的 AspectRatioImageView 可以根据已知的 宽高比(aspect ratio) 调整自己的 size，然后复写 onMeasure 方法，设置 measure 后的尺寸。依据之前提到的 setImageDrawable 机制，当我们获取到实际的图片后，它并不会调用 requestLayout，而是直接更新 placeholder。
那么问题来了，如何设置宽高比呢？假设后端的 API 是这样：

{
  "user" : {
      "name" : "Michael",
      "photoUrl" : "https://..."
  }
}

这无法解决我们的问题，如果 API 能提供图片的 metadata 这样会不会更好：

{
  "user" : {
      "name" : "Michael",
      "photoUrl" : {
          "width" : 300,
          "height" : 500,
          "url" : "https://...",
          "palette" : {}
  }
}

API 提供了宽和高，这样我们方便计算宽高比，同时我们可以在下载实际图片之前根据宽高比及 palette 设置好合适的 placeholder。

II. 数据更新 Data Updates

假设我们从服务端获取到一组新的新闻数据，然后刷新列表：

update_list.PNG

直接使用 Adapter::notifyDataSetChanged 会存在如下问题：

RecyclerView 更新数据集时并不知道到底数据集的哪里发生了改变，于是只能非常低效地从位置 0 开始，重新绑定一遍数据。

解决这种问题的方法也比较简单，使用 Adapter::getItemId:

long getItemId(int position) {
  news.get(position).getId();
}

现在 RecyclerView 知道每个位置对应的 ID，可以根据 ID 判断哪个位置该去绑定数据，然而当你使用 Adapter::notifyDataSetChanged 时，它同样需要对其他的 item 进行多余的 measure 和 layout。针对这种场景，我们提供了 SortedList。

list_rebind.PNG

SortedList

通过简单的几个方法实现了所有元素的排序，并且有内置的逻辑提供 RecyclerView 的数据更新。

SortedList<Item> mSortedList = new SortedList<>(Item.class, new SortedListAdapterCallback<Item>(mAdapter)) {
  @Override
  public int compare(Item oldItem, Item newItem) {
    return oldItem.id - newItem.id;
  }
  @Override
  public boolean areItemsTheSame(Item oldItem, Item newItem) {
    return oldItem.id == newItem.id;
  }
  @Override
  public boolean areContentsTheSame(Item oldItem, Item newItem) {
    return oldItem.text.equals(newItem.text);
  }
});

通过使用 SortedList，我们可以将服务端获取新的数据直接添加到 SortedList 上，它会为我们通知 adapter 数据更新：

void onFetched(List<News> newsList) {
  mSortedList.addAll(newsList);
}

SortedList 为我们添加 Item 提供了便捷的方法，但是假如我们获取的新的 Item 数据，是旧的 Item 的某项数值发生了变化，比如(add("To Rx or Not To Rx", 9))：

item_diff_votes.PNG

我们修改 compare 方法，根据 votes 数值大小排列数据:

SortedList<Item> mSortedList = new SortedList<>(Item.class, new SortedListAdapterCallback<Item>(mAdapter)) {
  @Override
  public int compare(Item oldItem, Item newItem) {
    return newItem.votes - oldItem.votes;
  }
  ...
});

得到的排序是这样的：

item_dup_name.PNG

当你插入某项数据到 SortedList 中时，它会简单的做二分查找。从中间的 item 开始，判断是向上还是向下比较，因此无法判断原先的 item 是否已经存在【数据集】中。
如何解决这种问题呢？SortedList 提供了 SortedList::updateItemAt 方法：

Map<Integer, Item> items;
void inset(Item) {
  Item existing = items.put(item.id, item);
  if (existing == null) {
    mSortedList.add(item);
  } else {
    int index = mSortedList.indexOf(existing);
    mSortedList.updateItemAt(index, item);
  }
}

SortedList 会对插入的 Item 进行判断，假如存在数据集中，进行更新；假如不存在，直接添加。这个效果不错，不过我们提供了更便捷的工具: DiffUtil。

DiffUtil

先看看使用的 API:

DiffResult result = DiffUtil.calculateDiff(new MyDiffCallback(oldList, newList));
mAdapter.setItems(newList);
result.dispatchUpdateTo(mAdapter);

DiffUtil::calculateDiff 接收 DiffUtil.Callback 回调方法，返回 DiffResult，设置新的数据集，然后调用DiffResult::dispatchUpdateTo 方法更新数据。

DiffUtil.Callback 与 SortedListAdapterCallback 实现的方法比较类似：

class MyCallback extends DiffUtil.Callback {
  @Override
  public int getOldListSize() {
    return mOld.size();
  }
  @Override
  public int getNewListSize() {
    return mNew.size();
  }
  // 判断两个数据集是否相同
  @Override
  public boolean areItemsTheSame(int oldItemPosition, int newItemPosition) {
    return mOld.get(oldItemPosition).id == mNew.get(newItemPosition).id;
  }
  // 判断两个数据集中的元素是否相同
  @Override
  public boolean areContentsTheSame(int oldItemPosition, int newItemPosition) {
    return mOld.get(oldItemPosition).equals(mNew.get(newItemPosition));
  }
}

III. 资源管理 Resource management

RecyclerView 的生命周期：

viewholder_lifecycle.PNG

ViewHolder 通过 onCreate 方法创建，然后绑定到某个位置，绑定后可以认为 ViewHolder 快速 attach 到视图中，接收到 onViewAttachedToWindow 回调后，ViewHolder 出现在屏幕中，对用户可见。
当用户滑动或其他操作时，item 也许被 detach，比如当你把某个 item 滑动到屏幕之外时，Layout Manager 决定移除这个条目，这个时候会收到 onViewDetachedFromWindow 回调。
例如我们有一个视频订阅列表，滑动列表，当视频滑出屏幕时停止播放，滑入屏幕时开始播放，这是一个很好的方式去改善视频隐藏和出现时的用户体验。

RecyclerView 是异步的

RecyclerView 是异步的是什么意思？
这里并不是表示 RecyclerView 是多线程的，这里表示的是它处理事务是异步的。

pending_changes.PNG

当新帧出现时，RecyclerView 会向 View 应用所有待处理的修改并进行视图更新。
例如你调用 scrollToPosition(15)。当下个帧出现时，RecyclerView 会应用这些修改:

recyclerView.scrollToPosition(15);
int x = layoutManager.getFirstVisibleItemPosition();

然后你通过 LayoutManager 获取第一个可见的位置，它会返回15吗？实际上不会，RecyclerView 并不会立即执行滑动，而是等待下一帧开始才去执行。

void onCreate(SavedInstanceState state) {
  ...
  // 两个都是在下一帧执行，所以它们看上去像是同步的。
  mRecyclerView.scrollToPosition(selectedPosition);
  mRecyclerView.setAdapter(mAdapter);
}

下面的方法也会执行：

void onCreate(SavedInstanceState state) {
  ...
  mRecyclerView.scrollToPosition(selectedPosition);
  model.loadItems(items -> 
    mRecyclerView.setAdapter(
      new ItemAdapter(items));
  );
}

为什么在下一帧开始时，我们还没有 adapter，设置的滑动还能奏效呢？
原因其实很简单，当你有一个 RecyclerView，在没设置 adapter 和 Layout Manager 之前，它将忽略所有的 layout 调用。

ViewHolder艹

填充数据的最佳实践：

class ViewHolder {
  ...
  // ViewHolder 代表一个 item，更加抽象，便于移植到 Presenter 等位置。
  public bindTo(Item item, ImageLoader loader) {
    titleView.setText(item.getTitle());
    bodyView.setText(item.getBody());
    loader.loadImage(iconView, item.getIconUrl());
  }
}
  void onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position) {
    holder.bindTo(items.get(position), mImageLoader);
  }

ViewType 的最佳实践：
在 RecyclerView::getItemViewType 方法直接返回 layout:

@Override
public int getItemViewType(int position) {
  User user = mItems.get(position);
  if (user.isPremium()) {
    return R.layout.premium;
  }
  return R.layout.basic;
}

生成 RecyclerView::ViewHolder:

public RecyclerView.ViewHoder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
  View view = mLayoutInflater.inflate(viewType, parent, false);
  return new ViewHolder(view);
}

Item Click Listener 的最佳实践：

class MyAdapter {
  interface ItemClickListener {
    void onClick(Item item);
  }
  ItemClickListener itemClickListener;
  void setItemClickListener(ItemClickListener itemClickListener) {
   this.itemClickListener = itemClickListener;
  }

  public onCreateViewHolder(...) {
    final ViewHolder holder = ...;
    holder.itemView.setOnClickListener({
      // 获取 view holder 在 adapter 中的位置
      int position = holder.getAdapterPosition();
      if (position != NO_POSITION) {
        itemClickListener.onClick(items[position]);
      }
    });
  }
}

Advanced RecyclerView

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I. 视图更新 View Updates

II. 数据更新 Data Updates

SortedList

DiffUtil

III. 资源管理 Resource management

RecyclerView 是异步的

ViewHolder艹

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