前言

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本文主要通过以下几个方面来讲解RecyclerView的布局和动画原理：

1. 布局放置:RecyclerView#dispatchLayout()
2. 预布局阶段：RecyclerView#dispatchLayoutStep1()
3. 布局阶段：RecyclerView#dispatchLayoutStep2()
4. 开启动画阶段：RecyclerView#dispatchLayoutStep3()

背景知识

RecyclerView的Adapter有几个notify相关的方法：

• notifyDataSetChanged()
• notifyItemChanged(int)
• notifyItemInserted(int)
• notifyItemRemoved(int)
• notifyItemRangeChanged(int, int)
• notifyItemRangeInserted(int, int)
• notifyItemRangeRemoved(int, int)
• notifyItemMoved(int, int)

notifyDataSetChanged()与其他方法的区别：

1. 会导致整个列表刷新，其它几个方法则不会；
2. 不会触发RecyclerView的动画机制，其它几个方法则会触发各种不同类型的动画。

1. 布局放置

1.1 核心方法

RecyclerView#dispatchLayout()

1.2 作用

1. 将View放置到合适的位置
2. 记录布局阶段View的信息
3. 处理动画

RecyclerView的布局我们可以分成三个阶段，也可以精细分成五个阶段。

1.2.1 三个阶段

1.2.1.1 预布局阶段

当需要做动画时，预布局阶段才会工作，否则没有实际意义，它对应dispatchLayoutStep1方法。动画有开始状态和结束状态，预布局完成后的RecyclerView是动画的开始状态。

1.2.1.2 布局阶段

无论是否需要做动画，布局阶段都会工作，它对应dispatchLayoutStep2方法。布局完成后的状态是用户最终看到的状态，也是动画的结束状态。

1.2.1.3 布局后阶段

布局完成后，需要执行动画操作，它对应的是dispatchLayoutStep3方法。当动画完成后，还会进行View回收操作。

1.2.2 五个阶段

1.2.2.1 预布局前

在dispatchLayoutStep1方法调用onLayoutChildren方法之前。它会保存当前RecyclerView上所有子View的信息到ViewInfoStore中，FLAG增加FLAG_PRE。表示View在预布局前就显示在RecyclerView上。

1.2.2.2 预布局中

在dispatchLayoutStep1方法调用onLayoutChildren方法时。它会根据算法，重新布置RecyclerView的子View，该阶段可能会添加新的子View。该阶段能够确定哪些View最终是不会展示给用户看的，FLAG增加FLAG_DISAPPEARED（例如：removed的View）。

1.2.2.3 预布局后

在dispatchLayoutStep1方法调用onLayoutChildren方法之后，将预布局完成后的子View与预布局前的子View对比，将新增的View的FLAG增加FLAG_APPEAR（调用notifyItemRemoved后，新填充的View）。

1.2.2.4 布局中

在dispatchLayoutStep2方法调用onLayoutChildren方法时。该阶段会把被挤出屏幕的View的FLAG增加FLAG_DISAPPEARED。

1.2.2.5 布局后

在dispatchLayoutStep3方法中。会将最终的子View的FLAG增加FLAG_POST。

1.2.3 动画类型

1.2.3.1 PERSISTENT

预布局前和布局后都存在的View所做的动画，位置有可能发生变化了，也有可能没有发生变化。

1.2.3.2 REMOVED

在布局前对用户可见，布局后不可见，而且数据已经从数据源中删除掉了。

1.2.3.3 ADDED

新增数据到数据源中，并且在布局后对用户可见。

1.2.3.4 DISAPPEARING

数据一直都存在于数据源中，但是布局后从可见变成不可见状态（例如因为其它View插入操作，导致被挤出屏幕外了）。

1.2.3.5 APPEARING

数据一直都存在于数据源中，但是布局后从不可见变成可见状态（例如因为其它View被删除，导致补位到屏幕内了）。

1.3 源码解析

1.3.1 RecyclerView#dispatchLayout()

1. dispatchLayoutStep1()执行预布局，记录ViewHolder位置信息；
2. dispatchLayoutStep2()执行布局，用户最终看到的效果；
3. dispatchLayoutStep3()执行动画操作。

2. 预布局阶段

2.1 核心方法

1. RecyclerView#dispatchLayoutStep1()
   
2. RecyclerView#processAdapterUpdatesAndSetAnimationFlags()
   
3. LinearLayoutManager#onLayoutChildren()
   
4. LinearLayoutManager#updateAnchorInfoForLayout()
   

2.2 作用

1. 处理Adapter变化
2. 决定该执行哪种类型动画
3. 保存当前RecyclerView上的子View的信息
4. 如果需要执行动画，进行预布局

2.3 源码解析

2.3.1 RecyclerView#dispatchLayoutStep1()

1. 判断是否需要开启动画功能
2. 如果开启动画，将当前屏幕上的Item相关信息保存起来供后续动画使用
3. 如果开启动画，调用mLayout.onLayoutChildren方法预布局
4. 预布局后，与第二步保存的信息对比，将新出现的Item信息保存到Appeared中

2.3.2 RecyclerView#processAdapterUpdatesAndSetAnimationFlags()

作用：判断是否需要开启动画

2.3.3 LinearLayoutManager#onLayoutChildren()

以垂直方向的RecyclerView为例子，我们填充RecyclerView的方向有两种，从上往下填充和从下往上填充。开始填充的位置不是固定的，可以从RecyclerView的任意位置处开始填充。

1. 寻找填充的锚点(最终调用findReferenceChild方法）；
2. 移除屏幕上的Views(最终调用detachAndScrapAttachedViews方法）；
3. 从锚点处从上往下填充(调用fill和layoutChunk方法)；
4. 从锚点处从下往上填充(调用fill和layoutChunk方法)；
5. 如果还有多余的空间，继续填充(调用fill和layoutChunk方法)；
6. 布局完成后有可能产生GAP，需要修复GAP；
7. dispatchLayoutStep2阶段调用layoutForPredictiveAnimation将scrapList中多余的ViewHolder填充(调用fill和layoutChunk方法)。

2.3.3.1 寻找填充的锚点

1. 优先返回全部在屏幕内，未标记removed的View；
2. 次优先级返回不可见的View；
3. 最低优先级返回删掉的view。

2.3.3.2 移除屏幕上的Views

1. 调用notifyItemChanged(position)，position对应的ViewHolder会放入到mChangedScrap缓存中；
2. 否则会放入到mAttachedScrap缓存中

2.3.3.3 ~ 2.3.3.5 填充

调用LinearLayoutManager#fill()和LinearLayoutManager#layoutChunk()

1. 从缓存中获取View或者创建View
2. 如果是step1预布局阶段，调用addView()，将标记为removed的view放入到DISAPPEARED动画列表中
3. 如果是step2布局阶段，调用addDisappearingView()，将被挤出屏幕的view放入到DISAPPEARED动画列表中
4. 如果是removed的或者changed，不会记录消耗的填充量

2.3.3.6 修复GAP

通过mOrientationHelper.offsetChildren(gap)直接填补GAP

2.3.3.7 layoutForPredictiveAnimation

为了做动画，增加额外的Item

1. 不需要做动画，或者是预布局直接返回
2. 从mAttachedScrap中遍历到非removed的ViewHolder，但是返回的结果可能包含removed ViewHolder
3. 如果遍历找到了非Removed ViewHolder，填充View

3. 布局阶段

3.1 核心方法

1. RecyclerView#dispatchLayoutStep2()
2. LinearLayoutManager#layoutChunk()
3. LinearLayoutManager#addDisappearingView()
4. ViewInfoStore#addToDisappearedInLayout()

3.2 作用

1. 根据数据源中的数据进行布局，真正展示给用户看的最终界面
2. 如果开启动画，将被挤出屏幕的View的保存到消失动画列表中

3.3 源码解析

3.3.1 RecyclerView#dispatchLayoutStep2()

1. 将预布局模式改为false
2. 布局填充View

3.3.2 LinearLayoutManager#layoutChunk()

布局阶段将被挤出屏幕的View放入到DISAPPEARED动画列表中

3.3.3 LinearLayoutManager#addDisappearingView()

把Removed的View或被挤出屏幕的View添加到Disappearing动画列表

3.3.4 ViewInfoStore#addToDisappearedInLayout()

加入到Disappeared动画列表

4. 触发动画阶段

4.1 核心方法

1. RecyclerView#dispatchLayoutStep3()
2. ViewInfoStore#addToPostLayout()
3. ViewInfoStore#process()
4. ItemAnimator#animateAppearance()

4.2 作用

1. 清理工作
2. 保存布局后的view的信息
3. 触发动画
4. 动画执行完回收工作

4.3 源码解析

4.3.1 RecyclerView#dispatchLayoutStep3()

1. 将当前屏幕上的View信息记录到postLayout动画列表中
2. 执行动画
3. 清理操作
4. 布局完成回调

4.3.2 ViewInfoStore#addToPostLayout()

View信息记录到postLayout动画列表中

4.3.3 ViewInfoStore#process()

作用：执行动画

工作流程，按优先级执行

1. 调用unuse() 将view回收掉
2. 执行消失动画

• 2.1 预布局中不可见调用unuse()
• 2.2 调用processDisappeared()

3. 调用processPersistent()执行move或者change动画
4. 执行remove动画
5. 执行insert动画

4.3.4 ViewInfoStore$InfoRecord

作用：定义动画类型

• FLAG_DISAPPEARED：消失动画，包含move和remove动画
• FLAG_APPEAR：出现动画，包含move和insert动画
• FLAG_PRE：预布局前已经显示在RecyclerView上
• FLAG_POST：布局后显示在RecyclerView上
• FLAG_APPEAR_AND_DISAPPEAR：先做出现动画，再做消失动画，无意义
• FLAG_PRE_AND_POST：预布局前和布局后一直显示在RecyclerView上
• FLAG_APPEAR_PRE_AND_POST：在FLAG_PRE_AND_POST基础上做出现动画

4.3.5 ViewInfoStore$ProccessCallback

作用：定义四种处理动画的接口

• processDisappeared 处理消失动画
• processAppeared 处理出现动画
• processPersistent 处理一直存在动画，包含move和change动画
• unused 不需要处理动画，执行回收

4.3.6 接口实现

4.3.7 ProccessCallback#processAppeared

兵分两路

1. 调用ItemAnimator#animateAppearance()
2. 调用RecyclerView#postAnimationRunner()

4.3.8 一路兵：ItemAnimator#animateAppearance()

4.3.8.1 SimpleItemAnimator#animateAppearance

1. 该方法返回true表示需要做动画
2. 否则不需要做动画
3. 如果预布局前View已经存在而且位置发生改变，处理MOVE动画
4. 否则，处理ADD动画

4.3.8.2 DefaultItemAnimator.animateMove

1. 该方法并没有真正执行动画
2. 将MoveInfo保存到mPendingMoves中，以便RecyclerView#postAnimationRunner()使用
3. 判断是否有必要执行MOVE动画
4. 回到preLayout的位置

4.3.8.3 DefaultItemAnimator.animateAdd

先调用setAlpha(0)，以便做淡入动画

4.3.9 二路兵：RecyclerView#postAnimationRunner()

4.3.9.1 RecyclerView#postAnimationRunner

最终调用到ItemAnimator.runPendingAnimations

4.3.9.2 DefaultItemAnimator.runPendingAnimations

1. 首先执行Remove动画
2. 然后同时执行Move和Change动画
3. 最后执行Add动画

动画的总时长为removeDuration + Math.max(moveDuration, changeDuration) + addDuration

4.3.10 RecyclerView$ItemAnimatorRestoreListener

作用：动画结束后执行回收操作

1. 动画执行完毕，removeAnimatingView
2. 调用Recycler.recycleViewHolderInternal执行回收操作

5. 场景篇

5.1 notifyItemRemoved场景

5.1.1 场景描述

1. 调用notifyItemRemoved()
2. Adapter数据有100条，屏幕上有Item1～Item6 6个View，删除Item1和Item2

5.1.2 布局过程

1. 将Item1 Item2对应的ViewHolder设置为REMOVE状态
2. 将所有的Item对应的ViewHolder的mPreLayoutPosition字段赋值为当前的position

5.1.2.1 dispatchLayoutStep1阶段

1. 寻找填充的锚点，寻找锚点的逻辑是，从上往下，找到第一个非remove状态的Item。在本Case中，找到Item3
   

移除屏幕上的Views，将它们的ViewHolder放入到Recycler的mAttachedScrap缓存中，这个缓存的好处是如果position对应上了，无需重新绑定，直接拿来用。

从锚点Item3处往下填充，mAttachedScrap只剩下ViewHolder2和ViewHolder1

从锚点Item3处往上填充Item2 Item1，因为Item2，Imte1已经被remove掉了，它消耗的空间不会被记录，那么到步骤5的时候还可以填充

还有多余的空间，继续填充，把Item7、Item8填充到屏幕中

因为当前是预布局，直接返回

5.1.2.2 dispatchLayoutStep2阶段

1. 寻找填充的锚点，寻找锚点的逻辑是，从上往下，找到第一个非remove状态的Item，找到Item3
   

移除屏幕上的Views，将它们的ViewHolder放入到Recycler的mAttachedScrap缓存中

从锚点Item3处往下填充，填充到Item6为止，就没有足够的距离了，mAttachedScrap只剩下ViewHolder8，ViewHolder7，ViewHolder2，ViewHolder1

往上填充，虽然此时还有两个View的高度，但是此时，上边没有数据了，此处不填充

此时还有两个View的高度，继续往下填充

修复GAP

当前是布局阶段，但是因为ViewHolder1和ViewHolder2都是被Remove掉的，所以跳过

5.1.2.3 dispatchLayoutStep3阶段

Item1、Item2做消失动画

Item3、Item4~Item8做移动动画

动画结束后，Item1、Item2会被回收到mCachedViews缓存池中

5.2 notifyItemInserted场景

5.2.1 场景描述

假设在Item1下面插入两条数据AddItem1，AddItem2

5.2.2 布局过程

5.2.2.1 dispatchLayoutStep1阶段

1. 寻找锚点，找到Item1

移除屏幕上的Views，放入到mAttachedScrap中

锚点处从上往下填充

1. 锚点处从下往上填充,由上图可知，上面没有空间了，不填充
2. 判断是否还有剩余的空间，如果有在末尾填充，下面没空间了，不填充
3. 因为当前是预布局阶段，不填充

5.2.2.2 dispatchLayoutStep2阶段

1. 寻找锚点，找到Item1

移除屏幕上的Views，放入到mAttachedScrap中

锚点处从上往下填充，此时将变化后的数据填充到屏幕上，addItem1和addItem2被填充到item1下面

1. 锚点处从下往上填充，由图可知，没有空间不填充
2. 判断是否还有剩余的空间，由图可知，没有空间不填充
3. 当前是layoutStep2阶段，会将mAttachScrap的内容，填充到屏幕末尾，ViewHolder5和ViewHolder6对应的ItemView被填充

5.2.2.3 dispatchLayoutStep3阶段

1. Item2、Item3~Item6做移动动画
2. addItem1、addItem2做淡入动画
3. 动画结束后Item5、Item6被回收到mCachedViews缓存池中

5.3 场景总结

5.3.1 notifyItemRemoved场景

5.3.2 notifyItemInserted场景