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嗨！這是一篇值得深入學習的控件-RecyclerView（源碼解析篇）

myeveryheart / 2181人閱讀

摘要：其實通過父類的這個方法之后會調用它的方法，這個名字熟悉自定義的童鞋都知道了。

為什么要寫這篇源碼解析呢？

我一直在說RecyclerView是一個值得深入學習，甚至可以說是一門具有藝術性的控件。那到底哪里值得我們花時間去深入學習呢。沒錯了，就是源碼的設計。但是看源碼其實是一件不簡單的事情，就拿RecyclerView的源碼來說，打開源碼一看，往下拉啊拉啊，我擦，怎么還沒到頭，汗....居然有12k+行。看到這里恐怕會嚇一跳，就這么一個看似簡單的控件就這么多行源碼，這讓我從何看起，一股畏懼感油然而生。

其實不需要害怕，我們不需要一開始就想完全弄懂它每一步怎么實現的，這樣反而會造成只見森林不見樹木的感覺。我們就把源碼就當成一片森林來說吧。首先我們只需要先抓住一條路徑去看，也就是帶著一個問題去看，這樣就能夠把這條路徑上的樹都看明白了。就不會有只見森林不見樹，一臉茫然了。當然我們大多數情況肯定是不滿足于此一條路徑，想完全看明白它是怎么實現的，那就繼續另開路徑（再帶著另外一個問題），繼續看這條路上的樹。當你把每條路都走差不多了，再回頭來看，就會發現你既見到了森林又見到了一顆顆清晰樹木，猶如醍醐灌頂、豁然開朗。

說著很簡單，但是不得不說看源碼的過程還是有點小痛苦的。不過，不用慌，看完之后你所獲得那種充實感和滿足感會遠遠大于過程中的痛苦感。畢竟這是一個充滿藝術感的控件嘛，值得我們去欣賞和學習。

那么開始放正片了......
一、開辟一條路徑

從使用RecyclerView的時候，它的一個功能就讓我感覺很這個控件不簡單，不知道你和我想的是不是一樣。那是什么功能呢？我們只需改變一行代碼就可以直接設置它的ItemView為水平布局、垂直布局、表格布局以及瀑布流布局。這是ListView所不能做到的。用起來簡單，其背后肯定有故事啊。那我們就以這條路為核心來看這片森林了。

二、開始尋路

從哪里開始看呢？
1.我們先從setAdapter()看起，這個方法我們比較熟悉,在Activity中這是我們直接接觸的方法。

/**
*Replaces the current adapter with the new one and triggers listeners.
*/
 public void setAdapter(Adapter adapter){

        .....

        //用一個新的設配器和觸發器來替代目前正在使的
        setAdapterInternal(adapter,false,true);
        //請求布局，直接調用View類的請求布局方法
        requestLayout();
    }

setAdapter里面主要做了兩件事：

首先調用setAdapterInternal方法，目的是用一個新的設配器和觸發器來替代目前正在使用的。
我們深入進去看看它做了什么？

對于熟悉了觀察者設計模式的，可以從下面的代碼看出來，其實里面有個操作是：

注銷觀察者（之前的設配器）和注冊觀察者（新的設配器）操作。簡單的理解一下就是設配器觀察者會監測一些對象的狀態，當這些對象狀態改變，它可以通過這種設計模式低耦合的做出相應的改變。最后調用markKnownViewsInvalid方法刷新一下視圖。

如果你想深入了解觀察者設計模式的可以看一下這篇文章

傳送門：觀察者設計模式

{
 Adapter mAdapter;
......

 private void setAdapterInternal(Adapter adapter, boolean compatibleWithPrevious,
                                    boolean removeAndRecycleViews) {
        if (mAdapter != null) {
            mAdapter.unregisterAdapterDataObserver(mObserver);  //注銷觀察者
            mAdapter.onDetachedFromRecyclerView(this);          //Called by RecyclerView when it stops observing this Adapter.
        }
        ......
        mAdapterHelper.reset();
        final Adapter oldAdapter = mAdapter;
        mAdapter = adapter;
        if (adapter != null) {
            adapter.registerAdapterDataObserver(mObserver);  //注冊觀察者
            adapter.onAttachedToRecyclerView(this);
        }
      ......
        //刷新視圖
        markKnownViewsInvalid();
    }

之后調用了 requestLayout方法請求重新布局。這個方法很關鍵，和我們的這次選的路是相通的。

 @Override
    public void requestLayout() {
        if (mEatRequestLayout == 0 && !mLayoutFrozen) {
            super.requestLayout();
        } else {
            mLayoutRequestEaten = true;
        }
    }

這么關鍵的方法代碼卻這么少？而且好像只做了一個操作？沒錯，表面上只調用了父類View的requestLayout方法。其實通過父類的這個方法之后會調用它的onLayout方法，這個名字熟悉自定義View的童鞋都知道了。但我們看父類View的onLayout方法其實是個空方法。也就是說最終需要由它的子類來重寫，也即RecyclerVie調用自身的onLayout方法。

   @Override
    protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
        TraceCompat.beginSection(TRACE_ON_LAYOUT_TAG);
        dispatchLayout();
        TraceCompat.endSection();
        mFirstLayoutComplete = true;
    }

onLayout又調用了dispatchLayout方法,來分發layout

void dispatchLayout() {
       ......
        if (mState.mLayoutStep == State.STEP_START) {
          //分發第一步
            dispatchLayoutStep1();
            mLayout.setExactMeasureSpecsFrom(this);
              //分發第二步
            dispatchLayoutStep2();
        } 
        ......
         //分發第三步
        dispatchLayoutStep3();
        ......
    }

它把這個分發的過程分為了三步走
step1：做一下準備工作：決定哪一個動畫被執行，保存一些目前view的相關信息

 private void dispatchLayoutStep1() {
       ......
        if (mState.mRunSimpleAnimations) {
            // Step 0: Find out where all non-removed items are, pre-layout
            int count = mChildHelper.getChildCount();
            for (int i = 0; i < count; ++i) {
                final ViewHolder holder = getChildViewHolderInt(mChildHelper.getChildAt(i));
                final ItemHolderInfo animationInfo = mItemAnimator
                        .recordPreLayoutInformation(mState, holder,
                 ItemAnimator.buildAdapterChangeFlagsForAnimations(holder),
                                holder.getUnmodifiedPayloads());
                mViewInfoStore.addToPreLayout(holder, animationInfo);

            }
            ......
        }

step2:找到實際的view和最終的狀態后運行layout。

    private void dispatchLayoutStep2() {
        eatRequestLayout();
        onEnterLayoutOrScroll();
       ......

        mState.mInPreLayout = false;
         // Step 2: 運行layout
        mLayout.onLayoutChildren(mRecycler, mState);

        mState.mStructureChanged = false;
        ....
        resumeRequestLayout(false);
    }

這里面有個方法很關鍵了，就是下面這個onLayoutChildren，這個為什么關鍵呢，先提一下這個，待會要詳細說的。

mLayout.onLayoutChildren(mRecycler, mState);

step3：做一些分發的收尾工作了，保存動畫和一些其他的信息。和我們不同路，就不看它了。

看了這么多先喝一杯92年的肥宅快樂水壓壓驚吧~~，順便看張圖小結一下上面的過程

三、尋得果樹

之前說過RecyclerView和ListView最大的不同就是在它們的布局實現上。在ListView中布局是通過自身的layoutChildren方法實現的，但對于RecyclerView來說就不是了，那是誰來實現了呢？

這就要從剛才結束的onLayoutChildren方法說起了，它不是RecyclerView的類直接方法，它是RecyclerView的內部類LayoutManager的方法，顧名思義，就是布局管理者了。我們的RecyclerView布局就通過這個布局管理者來做了，把這樣一個很重要的職責就交給它了。從而實現某種程度上的低耦合。

那我們繼續走，它是怎么執行這一職責的。
但是點進去看onLayoutChildren方法，發現只有一行代碼，而且還是打印的日志：必須重寫這個方法。

 public void onLayoutChildren(Recycler recycler, State state) {
            Log.e(TAG, "You must override onLayoutChildren(Recycler recycler, State state) ");
        }

那么既然要重寫必須要尋找一個子類，所以這里我就找了一個子類LinearLayoutManager類，也是我們最常用的一種線性布局來看。

public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {

       ......
        int startOffset;
        int endOffset;
        final int firstLayoutDirection;
        onAnchorReady(recycler, state, mAnchorInfo, firstLayoutDirection);
        ......
        if (mAnchorInfo.mLayoutFromEnd) {
            // 底部向頂部的填充
            updateLayoutStateToFillStart(mAnchorInfo);
            mLayoutState.mExtra = extraForStart;

            //填充
            fill(recycler, mLayoutState, state, false);
            startOffset = mLayoutState.mOffset;
            final int firstElement = mLayoutState.mCurrentPosition;
            if (mLayoutState.mAvailable > 0) {
                extraForEnd += mLayoutState.mAvailable;
            }
            // 頂部向底部的填充
            updateLayoutStateToFillEnd(mAnchorInfo);
            mLayoutState.mExtra = extraForEnd;
            mLayoutState.mCurrentPosition += mLayoutState.mItemDirection;
              //填充
            fill(recycler, mLayoutState, state, false);
            endOffset = mLayoutState.mOffset;

            ......
            }
        } else {
           ......
        }

        ......
    }

這個方法主要就是通過一個布局算法，實現itemView從頂部到底部或者底部到頂部的填充，并創建一個布局的狀態。接下來看一下fill方法是怎么進行填充的。

 int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,
            RecyclerView.State state, boolean stopOnFocusable) {
        ......
        //1.計算RecyclerView可用的布局寬或高
        int remainingSpace = layoutState.mAvailable + layoutState.mExtra;
        LayoutChunkResult layoutChunkResult = mLayoutChunkResult;
        //2.迭代布局item View
        while ((layoutState.mInfinite || remainingSpace > 0) && layoutState.hasMore(state)) {
            layoutChunkResult.resetInternal();
            //3.布局item view
            layoutChunk(recycler, state, layoutState, layoutChunkResult);
            //4.計算布局偏移量
            layoutState.mOffset += layoutChunkResult.mConsumed * layoutState.mLayoutDirection;

            if (!layoutChunkResult.mIgnoreConsumed || mLayoutState.mScrapList != null
                    || !state.isPreLayout()) {
                layoutState.mAvailable -= layoutChunkResult.mConsumed;
                // we keep a separate remaining space because mAvailable is important for recycling
                //5.計算剩余的可用空間
                remainingSpace -= layoutChunkResult.mConsumed;
            }
            ......
        }

        return start - layoutState.mAvailable;
    }

fill方法總的來說用了5步實現了itemVIew的填充:

(1)計算RecyclerView可用的布局寬或高

(2)迭代布局item View

(3)布局itemview

(4)計算布局偏移量

(5)計算剩余的可用空間

fill方法又會循環的調用layoutChunk來進行itemView的布局，下面先看看layoutChunk的實現

 void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state,
            LayoutState layoutState, LayoutChunkResult result) {
        //1.獲取itemview
        View view = layoutState.next(recycler);
        ......
        //2.獲取itemview的布局參數
        LayoutParams params = (LayoutParams) view.getLayoutParams();

        //3.測量Item View
        measureChildWithMargins(view, 0, 0);
        //4.計算該itemview消耗的寬和高
        result.mConsumed = mOrientationHelper.getDecoratedMeasurement(view);

        int left, top, right, bottom;
        //5.按照水平或豎直方向布局來計算itemview的上下左右坐標
        if (mOrientation == VERTICAL) {
            if (isLayoutRTL()) {
                right = getWidth() - getPaddingRight();
                left = right - mOrientationHelper.getDecoratedMeasurementInOther(view);
            } else {
                left = getPaddingLeft();
                right = left + mOrientationHelper.getDecoratedMeasurementInOther(view);
            }
            if (layoutState.mLayoutDirection == LayoutState.LAYOUT_START) {
                bottom = layoutState.mOffset;
                top = layoutState.mOffset - result.mConsumed;
            } else {
                top = layoutState.mOffset;
                bottom = layoutState.mOffset + result.mConsumed;
            }
        } else {
            ......
        }
        6.計算itemview的邊界比如下劃線和margin，從而確定itemview準確的位實現最終的布局
        layoutDecoratedWithMargins(view, left, top, right, bottom);

        }
        result.mFocusable = view.hasFocusable();
    }

在layoutChunk中首先從layoutState獲取此時的itemview，然后根據獲得的這個itemview獲取它的布局參數和尺寸信息，并且判斷布局方式（橫向或者縱向），以此計算出itemview的上下左右坐標。最后調用layoutDecoratedWithMargins方法完成布局。

這樣一看就對整個過程有了個清晰的認識了吧，有沒有感覺設計的很優雅。

四、貫穿布局的一條線

到這里已經算走完我們之前準備走的一條路了。但從開始到這里始終忽略了一個東西沒有說，那就在布局過程的大多方法中的參數都有一個Recycler對象。這個Recycler是什么呢？

在使用RecyclerView的過程中，我們都知道Adapter被緩存的單位不再是普通的itemview了，而是一個ViewHolder。這是和listview的一個很大的不同。

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

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

     public View getViewForPosition(int position) {
            return getViewForPosition(position, false);
        }

        View getViewForPosition(int position, boolean dryRun) {
            return tryGetViewHolderForPositionByDeadline(position, dryRun, FOREVER_NS).itemView;
        }

         ViewHolder tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position,
                boolean dryRun, long deadlineNs) {

                ...
                }  

        ......

在Recycler類的開始就看到mAttachedScrap、mChangedScrap、mCachedViews、 mUnmodifiableAttachedScrap這幾個ViewHolder的列表對象，它們就是用來緩存ViewHolder的。

具體是怎么實現的這里就不做詳細的解釋了。因為這里一說又會牽涉到其他的點，子子孫孫無窮盡也，畢竟這是一個有藝術感的控件，不能指望一篇文章把它說透哈。

到這里我們就結束了我們對RecyclerView的的源碼分析了。相信你看完會有所收獲。

作者：錦小白
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