聊聊RecyclerView缓存机制

2022-05-08 591

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简介： 聊聊RecyclerView缓存机制

1. 引言

网上有很多关于RecyclerView缓存的文章，那么为什么还要写这篇文章？写本文之前我也浏览了一些网上点击量比较高的文章，总体写的还不错，美中不足的是有的知识点，他们未必理解明白，有的用错误的结论表述，有的则一笔带过。为了让读者更快速的决定要不要观看此文，提出如下几个问题，如果你能给出正确答案，那么此文的知识点基本都掌握了。

mAttachedScrap是干嘛的？这级缓存跟开发者的关系大吗？

mChangedScrap又是干嘛的？跟开发者的关系大吗？

在一级缓存的维度上，为什么要同时设计mAttachedScrap和mChangedScrap两个不同的缓存？

mUnmodifiableAttachedScrap的设计小技巧是什么？

mCachedViews的缓存个数，以及该缓存中的ViewHolder有什么特性?

mViewCacheExtension虽说是给开发者定制缓存策略的，但并没什么软用。

RecyclerPool可以给多个RecyclerView共享缓存对象，但是如果设置不当，也会造成严重的性能问题？

hasStableIds返回true，到底有啥用？

onBindViewHolder(VH holder, int position, List payloads)这个方法到底该如何使用才好？2. 关于RecyclerView相关的文章

我之前写过一些关于RecyclerView的文章，阅读它们，有利于将RecyclerView的知识点串联起来，触类旁通。

1. RecyclerView滑动时干什么了
2. 详解RecyclerView动画原理之一
3. 详解RecyclerView动画原理之二

在RecyclerView滑动时干什么了一文中，讲解了RecyclerView滑动过程中复用和回收的先后顺序问题，但是并没有详细讲解RecyclerView的缓存机制，本文可作为该文的后续补充。

在详解RecyclerView动画原理系列文章中，接触到了mAttachedScrap，在LayoutManager的onLayoutChildren方法中，会先把RecyclerView上的View剥离开，放入到mAttachedScrap中，该文涉及到了缓存机制的一级缓存，阅读该文可以很好的了解mAttachedScrap是干嘛用的。

3. RecyclerView缓存架构图

RecyclerView的缓存，一图以蔽之。

由图可知，RecyclerView缓存是一个四级缓存的架构。当然，从RecyclerView的代码注释来看，官方认为只有三级缓存，即mCachedViews是一级缓存，mViewCacheExtension是二级缓存，mRecyclerPool是三级缓存。从开发者的角度来看，mAttachedScrap和mChangedScrap对开发者是不透明的，官方并未暴露出任何可以改变他们行为的方法。

3.1 mCacheViews可以通过如下方法，改变缓存的大小

public void setItemViewCacheSize(int size) {
    mRecycler.setViewCacheSize(size);
}

3.2 ViewCacheExtension则是一个抽象类，你完全可以自定义一个子类，修改获取缓存的策略。但是这个类只提供了获取缓存的接口，没有提供保存缓存的接口，对开发者要求甚高，而且使用RecyclerPool都能很好的实现一般的缓存需求。所以该接口，基本就是设计者的鸡肋，没啥软用。

public abstract static class ViewCacheExtension {
  public abstract View getViewForPositionAndType(Recycler recycler, int position,
          int type);
  }

3.3 RecyclerViewPool类提供了修改不同类型View的最大缓存数量，这对开发者很透明

public void setMaxRecycledViews(int viewType, int max) {
    ScrapData scrapData = getScrapDataForType(viewType);
    scrapData.mMaxScrap = max;
    final ArrayList<ViewHolder> scrapHeap = scrapData.mScrapHeap;
    while (scrapHeap.size() > max) {
        scrapHeap.remove(scrapHeap.size() - 1);
    }

4. RecyclerView$Recycler源码

我们知道RecyclerView的缓存功能是定义在RecyclerView$Recycler中的。

  public final class Recycler {
        final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>();
        ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null;
        final ArrayList<ViewHolder> mCachedViews = new ArrayList<ViewHolder>();
        private final List<ViewHolder>
                mUnmodifiableAttachedScrap = Collections.unmodifiableList(mAttachedScrap);
        private int mRequestedCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;
        int mViewCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;
        RecycledViewPool mRecyclerPool;
        private ViewCacheExtension mViewCacheExtension;
        static final int DEFAULT_CACHE_SIZE = 2;
}

我们来依次讲解不同层级的缓存：

4.1 mAttachedScrap

mAttachedScrap的对应数据结构是ArrayList，在LayoutManager#onLayoutChildren方法中，对views进行布局时，会将RecyclerView上的Views全部暂存到该集合中，以备后续使用，该缓存中的ViewHolder的特性是，如果和RV上的position或者itemId匹配上了，那么认为是干净的ViewHolder，是可以直接拿出来使用的，无需调用onBindViewHolder方法。该ArrayList的大小是没有限制的，屏幕上有多少个View，就会创建多大的集合。触发该层级缓存的场景一般是调用notifyItemXXX方法。调用notifyDataSetChanged方法，只有当Adapter hasStableIds返回true，会触发该层级的缓存使用。

4.2 mChangedScrap

mChangedScrap和mAttachedScrap是同一级的缓存，他们是平等的。但是mChangedScrap的调用场景是notifyItemChanged和notifyItemRangeChanged，只有发生变化的ViewHolder才会放入到mChangedScrap中。mChangedScrap缓存中的ViewHolder是需要调用onBindViewHolder方法重新绑定数据的。那么此时就有个问题了，为什么同一级别的缓存需要设计两个不同的缓存？有何作用，阅读过动画原理系列文章详解RecyclerView动画原理之一和详解RecyclerView动画原理之二的同学会记得，在dispatchLayoutStep2阶段LayoutManager onLayoutChildren方法中最终会调用layoutForPredictiveAnimations方法，把mAttachedScrap中剩余的ViewHolder填充到屏幕上，所以他们的区别就是，mChangedScrap中的ViewHolder在RV填充满的情况下，是不会强行填充到RV上的。那么有办法可以让发生改变的ViewHolder进入mAttachedScrap缓存吗？当然可以。调用notifyItemChanged(int position, Object payload)方法可以，实现局部刷新功能，payload不为空，那么发生改变的ViewHolder是会被分离到mAttachedScrap中的。

4.3 mUnmodifiableAttachedScrap

mUnmodifiableAttachedScrap = Collections.unmodifiableList(mAttachedScrap)是对mAttachedScrap的封装，它将mAttachedScrap暴露给开发者调用，它的特性就是只可读不能写。

4.4 mCachedViews

mCachedViews对应的数据结构也是ArrayList但是该缓存对集合的大小是有限制的，默认是2。该缓存中ViewHolder的特性和mAttachedScrap中的特性是一样的，只要position或者itemId对应上了，那么它就是干净的，无需重新绑定数据。开发者可以调用setItemViewCacheSize(size)方法来改变缓存的大小。该层级缓存触发的一个常见的场景是滑动RV。当然notifyXXX也会触发该缓存。该缓存和mAttachedScrap一样特别高效。

4.5 ViewCacheExtension

ViewCacheExtension开发者自己实现的意义不大，基本上所有你想做的，都可以通过RecyclerViewPool来实现。

4.6 RecyclerViewPool

RecyclerViewPool缓存可以针对多ItemType，设置缓存大小。默认每个ItemType的缓存个数是5。而且该缓存可以给多个RecyclerView共享。由于默认缓存个数为5，假设某个新闻App，每屏幕可以展示10条新闻，那么必然会导致缓存命中失败，频繁导致创建ViewHolder影响性能。所以需要扩大缓存size。

5. 结束

本文没有涉及到代码的讲解。一来网上的资料太多了，而且讲解的比较全，二来本文侧重点在于讲解各级缓存的作用和区别。关于开头的灵魂几问，如果您还不确定，赶紧翻开源码好好阅读一番吧。