RecyclerView 简析之缓存机制及优化

RecyclerView 是用于大量数据展示的控件，相对于传统的 ListView ，更加强大和灵活。

缓存机制

RecyclerView 与 ListView 的缓存机制原理大致相似，滑动的时候，离屏的 ItemView 被回收至缓存，入屏的 ItemView 则会优先从缓存中获取，只是 ListView 与 RecyclerView 的实现细节有差异。

ListView 缓存机制

ListView 主要是二级缓存，缓存的对象是 View，ListView 是继承于 AbsListView 的，而 AbsListView 里面有个 mRecycler，用于存储不使用的 view，其将被下次 layout 的时候重新使用，以避免创建新的实例。

    /**
     * The data set used to store unused views that should be reused during the next layout
     * to avoid creating new ones
     */
    @UnsupportedAppUsage(maxTargetSdk = Build.VERSION_CODES.P, trackingBug = 123769398)
    final RecycleBin mRecycler = new RecycleBin();

RecycleBin 是 AbsListView 的内部类，其作用是通过两级缓存来缓存 view。（RecycleBin 在 layout 的过程中便于 view 重用，RecycleBin 有两级缓存：mActiveViews 和 mScrapViews）。

mActiveViews
第一级缓存，这些 View 是布局过程开始时屏幕上的 view，layout 开始时这个数组被填充，layout 结束，mActiveViews 中的 View 移动到 mScrapView，意义在于快速重用屏幕上可见的列表项 ItemView，而不需要重新 createView 和 bindView。
mScrapView
第二级缓存，mScrapView 是多个 List 组成的数据，数组的长度为 viewTypeCount，每个 List 缓存不同类型 Item 布局的 View，其意义在于缓存离开屏幕的 ItemView，目的是让即将进入屏幕的 itemView 重用，当 mAdapter 被更换时，mScrapViews 则被清空。

RecyclerView 缓存机制

同样地，RecyclerView 也有一个类专门来管理缓存，不过与 ListView 不同的是，RecylerView 缓存的是 ViewHolder，而且实现的是四级缓存，如下：

public final class Recycler {
final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>();
private ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null;

final ArrayList<ViewHolder> mCachedViews = new ArrayList<ViewHolder>();

private final List<ViewHolder>
        mUnmodifiableAttachedScrap = Collections.unmodifiableList(mAttachedScrap);

private RecycledViewPool mRecyclerPool;

private ViewCacheExtension mViewCacheExtension;

mAttachedScrap
第一级缓存，相当于 ListView 的 mActiveView，快速重用屏幕上可见的 ViewHolder。
mCacheViews
第二级缓存，如果仍依赖于 RecyclerView(比如已经滑出可视范围，但还没有被移除掉)，但已经被标记移除的 ItemView 集合被添加到 mAttachedScrap 中。然后如果 mAttachedScrap 中不再依赖时会被加入到 mCachedViews 中，默认缓存 2 个 ItemView，RecycleView 从这里获取的缓存时，如果数据源不变的情况下，无需重新 bindView。
mViewCacheExtension
第三级缓存，其是一个抽象静态类，用于充当附加的缓存池，当 RecyclerView 从 mCacheViews 找不到需要的 View 时，将会从 ViewCacheExtension 中寻找。不过这个缓存是由开发者维护的，如果没有设置它，则不会启用。通常我们也不会设置它，除非有特殊需求，比如要在调用系统的缓存池之前，返回一个特定的视图，才会用到它。
RecycledViewPool
第四级缓存，最强大的缓存器，代码如下：

public static class RecycledViewPool {

 // 根据 viewType 保存的被废弃的 ViewHolder 集合，以便下次使用
 private SparseArray<ArrayList<ViewHolder>> mScrap = new SparseArray<ArrayList<ViewHolder>>();
  /**
   * 从缓存池移除并返回一个 ViewHolder
   */
  public ViewHolder getRecycledView(int viewType) {
    final ArrayList<ViewHolder> scrapHeap = mScrap.get(viewType);
    if (scrapHeap != null && !scrapHeap.isEmpty()) {
      final int index = scrapHeap.size() - 1;
      final ViewHolder scrap = scrapHeap.get(index);
      scrapHeap.remove(index);
      return scrap;
    }
      return null;
    }

  public void putRecycledView(ViewHolder scrap) {
    final int viewType = scrap.getItemViewType();
    final ArrayList scrapHeap = getScrapHeapForType(viewType);
    if (mMaxScrap.get(viewType) <= scrapHeap.size()) {
      return;
    }
    scrap.resetInternal();
    scrapHeap.add(scrap);
  }

  /**
   * 根据 viewType 获取对应缓存池
   */
  private ArrayList<ViewHolder> getScrapHeapForType(int viewType) {
    ArrayList<ViewHolder> scrap = mScrap.get(viewType);
      if (scrap == null) {
        scrap = new ArrayList<>();
        mScrap.put(viewType, scrap);
          if (mMaxScrap.indexOfKey(viewType) < 0) {
            mMaxScrap.put(viewType, DEFAULT_MAX_SCRAP);
          }
      }
    return scrap;
  }
}

顾名思义，它是一个缓存池，实现上，是通过一个默认为 5 大小的 ArrayList 实现的。这一点，同 ListView 的 RecyclerBin 这个类一样。每一个 ArrayList 又都是放在一个 Map 里面的，SparseArray 用两个数组用来替代 Map。
把所有的 ArrayList 放在一个 Map 里面，这也是 RecyclerView 最大的亮点，这样根据 itemType 来取不同的缓存 Holder，每一个 Holder 都有对应的缓存，而只需要为这些不同 RecyclerView 设置同一个 Pool 就可以了。
这个可以在 Pool 的 setRecycledViewPool() 方法可以看到注释：

/**
 * Recycled view pools allow multiple RecyclerViews to share a common pool of scrap views.
 * This can be useful if you have multiple RecyclerViews with adapters that use the same
 * view types, for example if you have several data sets with the same kinds of item views
 * displayed by a {@link android.support.v4.view.ViewPager ViewPager}.
 *
 * @param pool Pool to set. If this parameter is null a new pool will be created and used.
 */
public void setRecycledViewPool(RecycledViewPool pool) {
    mRecycler.setRecycledViewPool(pool);
}

RecyclerView 优化

数据处理和视频加载分离
耗时的数据处理逻辑应该放在异步处理，这样 Adapter 在 notify 改变数据时，ViewHolder 可以操作数据于视图的绑定逻辑。比如：

mTextView.setText(Html.fromHtml(data).toString());

这里的 Html.fromHtml(data) 方法可能就是比较耗时的，存在多个 TextView 的话耗时会更为严重，这样便会引发掉帧、卡顿，故此时应该在子线程处理。

数据优化
分页拉取数据时，对拉取下来的远端数据进行缓存，提升二次加载速度；对于新增或者删除数据通过 DiffUtil 来进行局部刷新数据，而不是一味地全局刷新数据。
减少布局层级和过渡绘制
可以通过自定义 View 或者更合理地设置布局来减少层级，移除不必要的背景减少过度绘制。
减少 xml 文件 inflate 时间
这里的 xml 文件不仅包括 layout 的 xml，还包括 drawable 的 xml，xml 文件 inflate 出 ItemView 时通过耗时的 IO 操作，尤其当 Item 的复用几率很低的情况下，对着 Type 的增多，这种 inflate 带来的损耗时相当大的，此时我们可以用代码去生成布局。
减少 View 对象的创建
一个稍微复杂的 Item 会包含大量的 View，而大量的 View 的创建也会消耗大量时间，所以要尽可能简化 ItemView；设计 ItemType 时，对多 ViewType 能够共用的部分尽量设计成自定义 View，减少 View 的构造和嵌套。
使用 RecyclerView 的 prefetch 功能
如果 Item 高度是固定的话，可以使用 RecylerView.setHasFixedSize(true)，来避免 requestLayout 浪费资源。
滑动过程冲停止数据加载或者图片加载工作。
如果不需要动画，把默认动画关闭来提升效率，动画在 Android 系统中是一个很大的开销。
通过 RecyclerView.setItemViewCacheSize(size)；来加大 RecyclerView 的缓存，用空间换时间来提高滚动的流畅性。
如果多个 RecyclerView 的 Adapter 是一样的，比如嵌套的 RecyclerView 存在一样的 Adapter，可以通过设置 RecyclerView.setRecycledViewPool() 方法来共用一个 RecyledViewPool。
通过 getExtraLayoutSpace() 方法来增加 RecyclerView 预留的额外空间(显示范围之外，应额外缓存空间)，如下：

new LinearLayoutManager(this) {
    @Override
    protected int getExtraLayoutSpace(RecyclerView.State state) {
        return size;
    }
};

在 onBindView 的时候只做数据绑定数据工作，不要创建对象。