Android 手写RecyclerView实现列表加载
作者：Ghelper
前言
我相信一点，只要我们的产品中，涉及到列表的需求，肯定第一时间想到RecyclerView，即便是自定义View，那么RecyclerView也会是首选，为什么会选择RecyclerView而不是ListView，主要就是RecyclerView的内存复用机制，这也是RecyclerView的核心
当RecyclerView展示列表信息的时候，获取ItemView的来源有2个：一个是从适配器拿，另一个是从复用池中去拿；一开始的时候就是从复用池去拿，如果复用池中没有，那么就从Adapter中去拿，这个时候就是通过onCreateViewHolder来创建一个ItemView。
1 RecyclerView的加载流程
首先，当加载第一屏的时候，RecyclerView会向复用池中请求获取View，这个时候复用池中是空的，因此就需要我们自己创建的Adapter，调用onCreateViewHolder创建ItemView，然后onBindViewHolder绑定数据，展示在列表上
当我们滑动的时候第一个ItemView移出屏幕时，会被放到复用池中；同时，底部空出位置需要加载新的ItemView，触发加载机制，这个时候复用池不为空，拿到复用的ItemView，调用Adapter的onBIndViewHolder方法刷新数据，加载到尾部；
这里有个问题，放在复用池的仅仅是View吗？其实不是的，因为RecyclerView可以根据type类型加载不同的ItemView，那么放在复用池中的ItemView也是根据type进行归类，当复用的时候，根据type取出不同类型的ItemView；
例如ItemView07的类型是ImageView，那么ItemView01在复用池中的类型是TextView，那么在加载ItemView07时，从复用池中是取不到的，需要Adapter新建一个ImageView类型的ItemView。
2 自定义RecyclerView
其实RecyclerView，我们在使用的时候，知道怎么去用它，但是内部的原理并不清楚，而且就算是看了源码，时间久了就很容易忘记，所以只有当自己自定义RecyclerView之后才能真正了解其中的原理。
2.1 RecyclerView三板斧
通过第一节的加载流程，我们知道RecyclerView有3个重要的角色：RecyclerView、适配器、复用池，所以在自定义RecyclerView的时候，就需要先创建这3个角色；
/**
* 自定义RecyclerView
*/
public class MyRecyclerView extends ViewGroup {
public MyRecyclerView(Context context) {
super(context);
}
public MyRecyclerView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public MyRecyclerView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
}
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
return super.onTouchEvent(event);
}
@Override
public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
return super.onInterceptTouchEvent(ev);
}
@Override
public void scrollBy(int x, int y) {
super.scrollBy(x, y);
}
interface Adapter<VH extends ViewHolder>{
VH onCreateViewHolder(ViewGroup parent,int viewType);
void onBindViewHolder(VH holder,int position);
int getItemCount();
int getItemViewType(int position);
}
}/**
* 复用池
*/
public class MyRecyclerViewPool {
}/**
* Rv的ViewHolder
*/
public class ViewHolder {
private View itemView;
public ViewHolder(View itemView) {
this.itemView = itemView;
}
}真正在应用层使用到的就是MyRecyclerView，通过设置Adapter实现View的展示
2.2 初始化工作
从加载流程中，我们可以看到，RecyclerView是协调Adapter和复用池的关系，因此在RecyclerView内部是持有这两个对象的引用的。
//持有Adapter和复用池的引用 private Adapter mAdapter; private MyRecyclerViewPool myRecyclerViewPool; //Rv的宽高 private int mWidth; private int mHeight; //itemView的高度 private int[] heights;
那么这些变量的初始化，是在哪里做的呢？首先肯定不是在构造方法中做的，我们在使用Adapter的时候，会调用setAdapter，其实就是在这个时候，进行初始化的操作。
public void setAdapter(Adapter mAdapter) {
this.mAdapter = mAdapter;
this.needLayout = true;
//刷新页面
requestLayout();
}
/**
* 对子View进行位置计算摆放
* @param changed
* @param l
* @param t
* @param r
* @param b
*/
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if(changed || needLayout){
needLayout = false;
mWidth = r - l;
mHeight = b - t;
}
}每次调用setAdapter的时候，都会调用requestLayout刷新重新布局，这个时候会调用onLayout，因为onLayout的调用很频繁非常耗性能，因此我们通知设置一个标志位needLayout，只有当需要刷新的时候，才能刷新重新摆放子View
2.3 ItemView的获取与摆放
其实在RecyclerView当中，是对每个子View进行了测量，得到了它们的宽高，然后根据每个ItemView的高度摆放，这里我们就写死了高度是200，仅做测试使用，后续优化。
那么在摆放的时候，比如我们有200条数据，肯定不会把200条数据全部加载进来，默认就展示一屏的数据，所以需要判断如果最后一个ItemView的bottom超过了屏幕的高度，就停止加载。
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
if(changed || needLayout){
needLayout = false;
if(mAdapter != null){
mWidth = r - l;
mHeight = b - t;
//计算每个ItemView的宽高，然后摆放位置
rowCount = mAdapter.getItemCount();
//这里假定每个ItemView的高度为200，实际Rv是需要测量每个ItemView的高度
heights = new int[rowCount];
for (int i = 0; i < rowCount; i++) {
heights[i] = 200;
}
//摆放 -- 满第一屏就停止摆放
for (int i = 0; i < rowCount; i++) {
bottom = top + heights[i];
//获取View
ViewHolder holder = getItemView(i,0,top,mWidth,bottom);
viewHolders.add(holder);
//第二个top就是第一个的bottom
top = bottom;
}
}
}
}我们先拿到之前的图，确定下子View的位置
其实每个子View的left都是0，right都是RecyclerView的宽度，变量就是top和bottom，其实从第2个ItemView开始，top都是上一个ItemView的bottom，那么bottom就是 top + ItemView的高度
在确定了子View的位置参数之后，就可以获取子View来进行摆放，其实在应用层是对子View做了一层包装 --- ViewHolder，因此这里获取到的也是ViewHolder。
private ViewHolder getItemView(int row,int left, int top, int right, int bottom) {
ViewHolder viewHolder = obtainViewHolder(row,right - left,bottom - top);
viewHolder.itemView.layout(left,top,right,bottom);
return viewHolder;
}
private ViewHolder obtainViewHolder(int row, int width, int height) {
ViewHolder viewHolder = null;
//首先从复用池中查找
//如果找不到，那么就通过适配器生成
if(mAdapter !=null){
viewHolder = mAdapter.onCreateViewHolder(this,mAdapter.getItemViewType(row));
}
return viewHolder;
}通过调用obtainViewHolder来获取ViewHolder对象，其实是分2步的，首先 是从缓存池中去拿，在第一节加载流程中提及到，缓存池中不只是存了一个ItemView的布局，而是通过type标注了ItemView，所以从缓存池中需要根据type来获取，如果没有获取到，那么就调用Adapter的onCreateViewHolder获取，这种避免了每个ItemView都通过onCreateViewHolder创建，浪费系统资源；
在拿到了ViewHolder之后，调用根布局ItemView的layout方法进行位置摆放。
2.4 复用池
前面我们提到，在复用池中不仅仅是缓存了一个布局，而是每个type都对应一组回收的Holder，所以在复用池中存在一个容器存储ViewHolder
/**
* 复用池
*/
public class MyRecyclerViewPool {
static class scrapData{
List<ViewHolder> viewHolders = new ArrayList<>();
}
private SparseArray<scrapData> array = new SparseArray<>();
/**
* 从缓存中获取ViewHolder
* @param type ViewHolder的类型，用户自己设置
* @return ViewHolder
*/
public ViewHolder getRecyclerView(int type){
}
/**
* 将ViewHolder放入缓存池中
* @param holder
*/
public void putRecyclerView(ViewHolder holder){
}
}当RecyclerView触发加载机制的时候，首先会从缓存池中取出对应type的ViewHolder；当ItemView移出屏幕之后，相应的ViewHolder会被放在缓存池中，因此存在对应的2个方法，添加及获取
/**
* 从缓存中获取ViewHolder
*
* @param type ViewHolder的类型，用户自己设置
* @return ViewHolder
*/
public static ViewHolder getRecyclerView(int type) {
//首先判断type
if (array.get(type) != null && !array.get(type).viewHolders.isEmpty()) {
//将最后一个ViewHolder从列表中移除
List<ViewHolder> scrapData = array.get(type).viewHolders;
for (int i = scrapData.size() - 1; i >= 0; i--) {
return scrapData.remove(i);
}
}
return null;
}
/**
* 将ViewHolder放入缓存池中
*
* @param holder
*/
public static void putRecyclerView(ViewHolder holder) {
int key = holder.getItemViewType();
//获取集合
List<ViewHolder> viewHolders = getScrapData(key).viewHolders;
viewHolders.add(holder);
}
private static ScrapData getScrapData(int key) {
ScrapData scrapData = array.get(key);
if(scrapData == null){
scrapData = new ScrapData();
array.put(key,scrapData);
}
return scrapData;
}2.5 数据更新
无论是从缓存池中拿到了缓存的ViewHolder，还是通过适配器创建了ViewHolder，最终都需要将ViewHolder进行数据填充
private ViewHolder obtainViewHolder(int row, int width, int height) {
int itemViewType = mAdapter.getItemViewType(row);
//首先从复用池中查找
ViewHolder viewHolder = MyRecyclerViewPool.getRecyclerView(itemViewType);
//如果找不到，那么就通过适配器生成
if(viewHolder == null){
viewHolder = mAdapter.onCreateViewHolder(this,itemViewType);
}
//更新数据
if (mAdapter != null) {
mAdapter.onBindViewHolder(viewHolder, row);
//设置ViewHOlder的类型
viewHolder.setItemViewType(itemViewType);
//测量
viewHolder.itemView.measure(
MeasureSpec.makeMeasureSpec(width, MeasureSpec.EXACTLY),
MeasureSpec.makeMeasureSpec(height, MeasureSpec.EXACTLY)
);
addView(viewHolder.itemView);
}
return viewHolder;
}如果跟到这里，我们其实已经完成了RecyclerView的基础功能，一个首屏列表的展示
3 RecyclerView滑动事件处理
3.1 点击事件与滑动事件
对于RecyclerView来说，我们需要的其实是对于滑动事件的处理，对于点击事件来说，通常是子View来响应，做相应的跳转或者其他操作，所以对于点击事件和滑动事件，RecyclerView需要做定向的处理。
那么如何区分点击事件和滑动事件？
@Override
public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
switch (ev.getAction()){
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
return true;
}
return false;
}在容器中，如果碰到MOVE事件就拦截就认为是滑动事件，这种靠谱吗？显然 不是的，当手指点击到屏幕上时，首先系统会接收到一次ACTION_DWON时间，在手指抬起之前，ACTION_DWON只会响应一次，而且ACTION_MOVE会有无数次，因为人体手指是有面积的，当我们点下去肯定不是一个点，而是一个面肯定会存在ACTION_MOVE事件，但这种我们会认为是点击事件；
所以对于滑动事件，我们会认为当手指移动一段距离之后，超出某个距离就是滑动事件，这个最小滑动距离通过ViewConfiguration来获取。
private void init(Context context) {
ViewConfiguration viewConfiguration = ViewConfiguration.get(context);
this.touchSlop = viewConfiguration.getScaledTouchSlop();
}因为列表我们认为是竖直方向滑动的，所以我们需要记录手指在竖直方向上的滑动距离。
@Override
public boolean onInterceptTouchEvent(MotionEvent ev) {
//判断是否拦截
boolean intercept = false;
switch (ev.getAction()){
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
mCurrentY = (int) ev.getY();
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
//y值在不停改变
int y = (int) ev.getY();
if(Math.abs(y - mCurrentY) > touchSlop){
//认为是滑动了
intercept = true;
}
break;
}
return intercept;
}我们通过intercept标志位，来判断当前是否在进行滑动，如果滑动的距离超出了touchSlop，那么就将事件拦截，在onTouchEvent中消费这个事件。
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_MOVE: {
//判断滑动的方向
int diff = (int) (mCurrentY - event.getRawY());
if(Math.abs(diff) > touchSlop){
Log.e(TAG,"diff --- "+diff);
scrollBy(0, diff);
mCurrentY = (int) event.getRawY();
}
break;
}
}
return super.onTouchEvent(event);
}3.2 scrollBy和scrollTo
在onTouchEvent中，我们使用了scrollBy进行滑动，那么scrollBy和scrollTo有什么区别，那就根据Android的坐标系开始说起
scrollBy滑动，其实是滑动的偏移量，相对于上一次View所在的位置，例如上图中，View上滑，偏移量就是（200 - 100 = 100），所以调用scrollBy(0,100)就是向上滑动，反之就是上下滑动；
scrollTo滑动，滑动的是绝对距离，例如上图中，View上滑，那么需要传入详细的坐标scrollTo(200,100)，下滑scrollTo(200,300)，其实scrollBy内部调用也是调用的scrollTo，所以偏移量就是用来计算绝对位置的。
3.3 滑动带来的View回收
当滑动屏幕的时候，有一部分View会被滑出到屏幕外，那么就涉及到了View的回收和View的重新摆放。
首先分析向上滑动的操作，首先我们用scrollY来标记，屏幕中第一个子View左上角距离屏幕左上角的距离，默认就是0.
@Override
public void scrollBy(int x, int y) {
super.scrollBy(x, y);
scrollY += y;
if (scrollY > 0) {
Log.e(TAG, "上滑");
//防止一次滑动多个子View出去
while (scrollY > heights[firstRow]) {
//被移除，放入回收池
if (!viewHolders.isEmpty()) {
removeView(viewHolders.remove(0));
}
scrollY -= heights[firstRow];
firstRow++;
}
} else {
Log.e(TAG, "下滑");
}
}
当ItemView1移出屏幕之后，因为上滑scrollY > 0，所以scrollY肯定会超过Itemiew 的高度，这里有个情况就是，如果一次滑出去多个ItemView，那么高度肯定是超过单个ItemView的高度，这里用firstRow来标记，当前子View在数据集合中的位置，所以这里使用的是while循环。
/**
* 移除ViewHolder，放入回收池
*
* @param holder
*/
private void removeView(ViewHolder holder) {
MyRecyclerViewPool.putRecyclerView(holder);
//系统方法，从RecyclerView中移除这个View
removeView(holder.itemView);
viewHolders.remove(holder);
}如果滑出去多个子View，那么就循环从viewHolders（当前屏幕展示的View的集合）中移除，移除的ViewHolder就被放在了回收池中，然后从当前屏幕中移除；
3.4 加载机制
既然有移除，那么就会有新增，当底部出现空缺的时候，就会触发加载机制，那么每次移除一个元素，都会有一个元素添加进来吗？其实不然
像ItemView1移除之后，最底部的ItemView还没有完全展示出来，其实是没有触发加载的，那么什么时候触发加载呢？
在当前屏幕中展示的View其实是在缓存中的，那么只要计算缓存中全部ItemView的高度跟屏幕的高度比较，如果不足就需要填充。
//如果小于屏幕的高度
while (getRealHeight(firstRow) <= mHeight) {
//触发加载机制
int addIndex = firstRow + viewHolders.size();
ViewHolder viewHolder = obtainViewHolder(addIndex, mWidth, heights[addIndex]);
viewHolders.add(viewHolders.size(), viewHolder);
Log.e(TAG,"添加一个View");
}
/**
* 获取实际展示的高度
*
* @param firstIndex
* @return
*/
private int getRealHeight(int firstIndex) {
return getSumArray(firstRow, viewHolders.size()) - scrollY;
}
private int getSumArray(int firstIndex, int count) {
int totalHeight = 0;
count+= firstIndex;
for (int i = firstIndex; i < count; i++) {
totalHeight += heights[i];
}
return totalHeight;
}这样其实就实现了，一个View移除屏幕之后，会有一个新的View添加进来
/**
* 重新摆放View
*/
private void repositionViews() {
int left = 0;
int top = -scrollY;
int right = mWidth;
int bottom = 0;
int index = firstRow;
for (int i = 0; i < viewHolders.size(); i++) {
bottom = top + heights[index++];
viewHolders.get(i).itemView.layout(left,top,right,bottom);
top = bottom;
}
}当然新的View只要添加进来，就需要对他进行重新摆放，这样上滑就实现了（只有上滑哦）
3.5 RecyclerView下滑处理
在此之前，我们处理了上滑的事件，顶部的View移出，下部分的View添加进来，那么下滑正好相反。
那么下滑添加View的时机是什么呢？就是scrollY小于0的时候，会有新的View添加进来
//下滑顶部添加View
while (scrollY < 0) {
//获取ViewHolder
ViewHolder viewHolder = obtainViewHolder(firstRow - 1, mWidth, heights[firstRow - 1]);
//放到屏幕缓存ViewHolder最顶部的位置
viewHolders.add(0, viewHolder);
firstRow--;
//当顶部ItemView完全加进来之后，需要改变scrollY的值
scrollY += heights[firstRow];
}此时需要将添加的View，放在屏幕展示View缓存的首位，然后firstRow需要－1；
那么当新的View添加进来之后，底部View需要移除，那么移除的时机是什么呢？先把尾部最后一个View的高度抛开，继续往下滑动，如果当前屏幕展示的View的高度超过了屏幕高度，那么就需要移除
//底部移除View
while (!viewHolders.isEmpty() &&
getRealHeight(firstRow) - viewHolders.get(viewHolders.size() - 1).itemView.getHeight() >= mHeight) {
//需要移除
removeView(viewHolders.remove(viewHolders.size() - 1));
}3.6 边界问题
当我们上滑或者下滑的时候，firstRow都在递增或者递减，但是firstRow肯定是有边界的，例如滑到最上端的时候，firstRow最小就是0，如果再－1，那么就会数组越界，最下端也有边界，那就是数组的最大长度。
/**
* @param scrollY
* @param firstRow
*/
private void scrollBounds(int scrollY, int firstRow) {
if (scrollY > 0) {
//上滑
if (getSumArray(firstRow, heights.length - firstRow) - scrollY > mHeight) {
this.scrollY = scrollY;
} else {
this.scrollY = getSumArray(firstRow, heights.length - firstRow) - mHeight;
}
} else {
//下滑
this.scrollY = Math.max(scrollY, -getSumArray(0, firstRow));
}
}首先看下滑，这个时候firstRow > 0，这个时候getSumArray的值是逐渐减小的，等到最顶部，也就是滑到firstRow = 0的时候，这个时候getSumArray = 0，那么再往下滑其实还是能滑的，这个时候我们需要做限制，取scrollY 和 getSumArray的最大值，如果一致下滑，getSumArray一致都是0，然后scrollY < 0，最终scrollY = 0，不会再执行下滑的操作了。
接下来看上滑，正常情况下，如果200条数据，那么当firstRow = 10的时候，剩下190个ItemView的高度（减去上滑的高度）肯定是高于屏幕高度的，那么一直滑，当发现剩余的ItemView的高度不足以占满整个屏幕的时候，就是没有数据了，这个时候，其实就可以把scrollY设置为0，不能再继续滑动了。
@Override
public void scrollBy(int x, int y) {
// super.scrollBy(x, y);
scrollY += y;
scrollBounds(scrollY, firstRow);
if (scrollY > 0) {
Log.e(TAG, "上滑");
//防止一次滑动多个子View出去
while (scrollY > heights[firstRow]) {
//被移除，放入回收池
if (!viewHolders.isEmpty()) {
removeView(viewHolders.remove(0));
}
scrollY -= heights[firstRow];
firstRow++;
Log.e("scrollBy", "scrollBy 移除一个View size =="+viewHolders.size());
}
//如果小于屏幕的高度
while (getRealHeight(firstRow) < mHeight) {
//触发加载机制
int addIndex = firstRow + viewHolders.size();
ViewHolder viewHolder = obtainViewHolder(addIndex, mWidth, heights[addIndex]);
viewHolders.add(viewHolders.size(), viewHolder);
Log.e("scrollBy", "scrollBy 添加一个View size=="+viewHolders.size());
}
//重新摆放
repositionViews();
} else {
Log.e(TAG, "下滑");
//底部移除View
while (!viewHolders.isEmpty() &&
getRealHeight(firstRow) - viewHolders.get(viewHolders.size() - 1).itemView.getHeight() >= mHeight) {
//需要移除
removeView(viewHolders.remove(viewHolders.size() - 1));
}
//下滑顶部添加View
while (scrollY < 0) {
//获取ViewHolder
ViewHolder viewHolder = obtainViewHolder(firstRow - 1, mWidth, heights[firstRow - 1]);
//放到屏幕缓存ViewHolder最顶部的位置
viewHolders.add(0, viewHolder);
firstRow--;
//当顶部ItemView完全加进来之后，需要改变scrollY的值
scrollY += heights[firstRow];
}
}
}OK，这其实跟RecyclerView的源码相比，简直就是一个穷人版的RecyclerView，但是其中的思想我们是可以借鉴的，尤其是回收池的思想，在开发中是可以借鉴的，下面展示的就是最后的成果
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