Android性能：经典ListView适配器convertView缓存及复用机制

Android中的ListView常用Adapter中都会涉及到convertView的使用，使用convertView主要是为了缓存试图View，用以增加ListView的item view加载效率。有经验的Android开发者通常知道在Adapter的getView中，先判断convertView是否为空null，如果非空，则直接再次对convertView复用，否则才创建新的View。为何要复用convertView呢？参见我之前写的附录文章1。那么Android是如何维护convertView这一机制的运转呢？
（一）当第一次打开Android的ListView初始化时候，在Adapter中此时的convertView无疑均是空的，Android将创建新的convertView，创建多少呢？答案是一屏ListView有多少条item，就创建多少个convertView，注意，这仅仅是在第一次初始化ListView展现item时候才是这样的convertView创建机制，以一个ListView配置一个ArrayAdapter，写例子：

package zhangphil.demo;

import android.app.ListActivity;
import android.os.Bundle;
import android.support.annotation.NonNull;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.util.Log;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.ArrayAdapter;
import android.widget.TextView;

public class MainActivity extends ListActivity {
    private int tagId = 0;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        ArrayAdapter mAdapter = new ArrayAdapter(this, 0) {
            private TextView text1;
            private TextView text2;

            @NonNull
            @Override
            public View getView(int position, @Nullable View convertView, @NonNull ViewGroup parent) {
                if (convertView == null) {
                    convertView = LayoutInflater.from(getContext()).inflate(android.R.layout.simple_list_item_2, null);
                    //convertView.setMinimumHeight(400);

                    Log.d("位置" + position, "创建新convertView,设置tagId:" + tagId);
                    convertView.setTag(tagId++);
                } else {
                    Log.d("位置" + position, convertView.getTag() + " 复用convertView");
                }

                text1 = convertView.findViewById(android.R.id.text1);
                text1.setTextColor(getResources().getColor(android.R.color.holo_blue_bright));
                text1.setText(getItem(position));

                text2 = convertView.findViewById(android.R.id.text2);
                text2.setTextColor(getResources().getColor(android.R.color.holo_red_light));
                text2.setText("convertView tagId:" + String.valueOf(convertView.getTag()));

                return convertView;
            }

            @Nullable
            @Override
            public String getItem(int position) {
                return "位置position:" + position;
            }

            @Override
            public int getCount() {
                return 99999;
            }
        };

        setListAdapter(mAdapter);
    }
}

定义了一个tagId，用以标记convertView，在新创建的convertView里面打入进去，然后在后续convertView复用时候取出来，以追踪此时复用的到底是哪个convertView。

代码运行结果：

logcat日志输出结果：

11-03 14:40:08.745 22766-22766/zhangphil.demo D/位置0: 创建新convertView,设置tagId:0
11-03 14:40:08.760 22766-22766/zhangphil.demo D/位置1: 创建新convertView,设置tagId:1
11-03 14:40:08.765 22766-22766/zhangphil.demo D/位置2: 创建新convertView,设置tagId:2
11-03 14:40:08.773 22766-22766/zhangphil.demo D/位置3: 创建新convertView,设置tagId:3
11-03 14:40:08.782 22766-22766/zhangphil.demo D/位置4: 创建新convertView,设置tagId:4
11-03 14:40:08.787 22766-22766/zhangphil.demo D/位置5: 创建新convertView,设置tagId:5
11-03 14:40:08.795 22766-22766/zhangphil.demo D/位置6: 创建新convertView,设置tagId:6
11-03 14:40:08.800 22766-22766/zhangphil.demo D/位置7: 创建新convertView,设置tagId:7
11-03 14:40:16.573 22766-22766/zhangphil.demo D/位置8: 创建新convertView,设置tagId:8

可以看出，在ListView的初始化阶段，Android经过计算创建了九个全新的convertView，比当前设备屏幕可见区域的八条再多一条，我给这九个全新的convertView标记了tagId分别为0,1,2,3,4,5,6,7,8。这些打进去的tagId在后续可以追踪观察convertView的具体复用。
此处注意！根据每个屏幕的大小尺寸不一样，以及Adapter中getView返回的View高度不同，在不同的设备上，创建的新convertView个数不同。


（二）convertView发生作用的地方，就是当ListView在向上/向下滑动过程中，convertView缓存和复用机制才发挥出来。比如当手指在屏幕自下往上翻动ListView时候，此时ListView头部的item将滚出设备屏幕，而底部的新item将加载出来，此时convertView的复用机制将发挥作用。由于此前在ListView初始化阶段已经创建了九个全新的convertView，Android系统将之前ListView初始化阶段创建的九个全新convertView都缓存起来，现在，由于ListView的上下翻动，顶部和底部之前显示的item滚出设备屏幕不可见，Android系统要么完全回收这些convertView，要么复用这些convertView。ListView的item有一个共同点：在大多数情况下，这些item的View是相同的，所以，明智的做法是继续复用，这样无疑会提高系统加载性能，要知道每一次创建新的convertView，是有一定系统开销的。于是，在往下翻动ListView时候，代码运行结果如图所示：

logcat日志输出结果如图：

11-03 15:02:50.553 31901-31901/zhangphil.demo D/位置64: 1 复用convertView
11-03 15:02:50.637 31901-31901/zhangphil.demo D/位置65: 2 复用convertView
11-03 15:02:50.720 31901-31901/zhangphil.demo D/位置66: 5 复用convertView
11-03 15:02:50.820 31901-31901/zhangphil.demo D/位置67: 4 复用convertView
11-03 15:02:50.936 31901-31901/zhangphil.demo D/位置68: 7 复用convertView
11-03 15:02:51.069 31901-31901/zhangphil.demo D/位置69: 3 复用convertView
11-03 15:02:51.236 31901-31901/zhangphil.demo D/位置70: 8 复用convertView
11-03 15:02:51.452 31901-31901/zhangphil.demo D/位置71: 0 复用convertView
11-03 15:02:51.786 31901-31901/zhangphil.demo D/位置72: 6 复用convertView

（三）从第（二）小节的叙述和代码运行输出可见，Android的ListView在复用的缓存convertView过程中，并不保证是按顺序复用convertView的，这一点可以从输出的tagId可以看出来。tagId在每一轮复用convertView过程中的输出次序不是严格的0,1,2,3,4,5,6,7,8。而是呈现一定的随机性，但是，唯一可以保证的是，每一轮的复用，都必将把tagId编号0~8的这九个缓存convertView用完，只是不保证复用顺序。此处可以得到一定的启发，如果开发者打算按照某种特定顺序复用这九个缓存的convertView，那么可以在getView创建全新convertView时候，把这些新的convertView依次放入一个首尾相接的链表（一个闭环的圆圈链表），在本例中，该首尾相连的链表元素个数是9。开发者可以根据自己具体情况，从getView判断convertView为空时候作为定义该首尾相连链表长度的依据。


附录：
1，《基于“ViewHolder”技术提升Android ListView中Item View加载效率》链接：http://blog.csdn.net/zhangphil/article/details/44779723