ListView和RecycleView的性能比对

ListView相比RecyclerView，有一些优点：

• addHeaderView(), addFooterView()添加头视图和尾视图。
• 通过”android:divider”设置自定义分割线。
• setOnItemClickListener()和setOnItemLongClickListener()设置点击事件和长按事件。

这些功能在RecyclerView中都没有直接的接口，要自己实现（虽然实现起来很简单），因此如果只是实现简单的显示功能，ListView无疑更简单。

RecyclerView相比ListView，有一些明显的优点：

• 默认已经实现了View的复用，不需要类似if(convertView == null)的实现，而且回收机制更加完善。
• 默认支持局部刷新。
• 容易实现添加item、删除item的动画效果。
• 容易实现拖拽、侧滑删除等功能。

RecyclerView是一个插件式的实现，对各个功能进行解耦，从而扩展性比较好。

局部刷新

ListView实现局部刷新

我们都知道ListView通过adapter.notifyDataSetChanged()实现ListView的更新，这种更新方法的缺点是全局更新，即对每个Item View都进行重绘。但事实上很多时候，我们只是更新了其中一个Item的数据，其他Item其实可以不需要重绘。

这里给出ListView实现局部更新的方法：

public void updateItemView(ListView listview, int position, Data data){
    int firstPos = listview.getFirstVisiblePosition();
    int lastPos = listview.getLastVisiblePosition();
    if(position >= firstPos && position <= lastPos){  //可见才更新，不可见则在getView()时更新
        //listview.getChildAt(i)获得的是当前可见的第i个item的view
        View view = listview.getChildAt(position - firstPos);
        VH vh = (VH)view.getTag();
        vh.text.setText(data.text);
    }
}

可以看出，我们通过ListView的getChildAt()来获得需要更新的View，然后通过getTag()获得ViewHolder，从而实现更新。

RecyclerView实现局部刷新

RecyclerView提供了notifyItemInserted(),notifyItemRemoved(),notifyItemChanged()等API更新单个或某个范围的Item视图。

缓存机制

ListView与RecyclerView缓存机制原理大致相似，如下图所示：

image

过程中，离屏的ItemView即被回收至缓存，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.（这只是缓存使用的其中一个场景，还有如刷新等）

缓存机制对比

1. 层级不同：

RecyclerView比ListView多两级缓存，支持多个离ItemView缓存，支持开发者自定义缓存处理逻辑，支持所有RecyclerView共用同一个RecyclerViewPool(缓存池)。

具体来说：
ListView(两级缓存)：

image

RecyclerView(四级缓存)：

image

ListView和RecyclerView缓存机制基本一致：

1). mActiveViews和mAttachedScrap功能相似，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；

2). mScrapView和mCachedViews + mReyclerViewPool功能相似，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.

3). RecyclerView的优势在于

• mCacheViews的使用，可以做到屏幕外的列表项ItemView进入屏幕内时也无须bindView快速重用；
• mRecyclerPool可以供多个RecyclerView共同使用，在特定场景下，如viewpaper+多个列表页下有优势。

客观来说，RecyclerView在特定场景下对ListView的缓存机制做了补强和完善。

2. 缓存不同：

1). RecyclerView缓存RecyclerView.ViewHolder，抽象可理解为：
View + ViewHolder(避免每次createView时调用findViewById) + flag(标识状态)；
2). ListView缓存View。

缓存不同，二者在缓存的使用上也略有差别，具体来说：
ListView获取缓存的流程：

image

RecyclerView获取缓存的流程：

image

1). RecyclerView中mCacheViews(屏幕外)获取缓存时，是通过匹配pos获取目标位置的缓存，这样做的好处是，当数据源数据不变的情况下，无须重新bindView：

 

 

而同样是离屏缓存，ListView从mScrapViews根据pos获取相应的缓存，但是并没有直接使用，而是重新getView（即必定会重新bindView），相关代码如下：

//AbsListView源码：line2345
//通过匹配pos从mScrapView中获取缓存
final View scrapView = mRecycler.getScrapView(position);
//无论是否成功都直接调用getView,导致必定会调用createView
final View child = mAdapter.getView(position, scrapView, this);
if (scrapView != null) {
    if (child != scrapView) {
        mRecycler.addScrapView(scrapView, position);
    } else {
        ...
    }
}

2). ListView中通过pos获取的是view，即pos–>view；
RecyclerView中通过pos获取的是viewholder，即pos –> (view，viewHolder，flag)；
从流程图中可以看出，标志flag的作用是判断view是否需要重新bindView，这也是RecyclerView实现局部刷新的一个核心.

局部刷新

由上文可知，RecyclerView的缓存机制确实更加完善，但还不算质的变化，RecyclerView更大的亮点在于提供了局部刷新的接口，通过局部刷新，就能避免调用许多无用的bindView.

 

(RecyclerView和ListView添加，移除Item效果对比)

 

结合RecyclerView的缓存机制，看看局部刷新是如何实现的：
以RecyclerView中notifyItemRemoved(1)为例，最终会调用requestLayout()，使整个RecyclerView重新绘制，过程为：
onMeasure()–>onLayout()–>onDraw()

其中，onLayout()为重点，分为三步：

1. dispathLayoutStep1()：记录RecyclerView刷新前列表项ItemView的各种信息，如Top,Left,Bottom,Right，用于动画的相关计算；
2. dispathLayoutStep2()：真正测量布局大小，位置，核心函数为layoutChildren()；
3. dispathLayoutStep3()：计算布局前后各个ItemView的状态，如Remove，Add，Move，Update等，如有必要执行相应的动画.

其中，layoutChildren()流程图：

image

image

当调用notifyItemRemoved时，会对屏幕内ItemView做预处理，修改ItemView相应的pos以及flag(流程图中红色部分)：

image

当调用fill()中RecyclerView.getViewForPosition(pos)时，RecyclerView通过对pos和flag的预处理，使得bindview只调用一次.

需要指出，ListView和RecyclerView最大的区别在于数据源改变时的缓存的处理逻辑，ListView是”一锅端”，将所有的mActiveViews都移入了二级缓存mScrapViews，而RecyclerView则是更加灵活地对每个View修改标志位，区分是否重新bindView。

回收机制源码分析

ListView回收机制

ListView为了保证Item View的复用，实现了一套回收机制，该回收机制的实现类是RecycleBin，他实现了两级缓存：

• View[] mActiveViews: 缓存屏幕上的View，在该缓存里的View不需要调用getView()。
• ArrayList<View>[] mScrapViews;: 每个Item Type对应一个列表作为回收站，缓存由于滚动而消失的View，此处的View如果被复用，会以参数的形式传给getView()。

接下来我们通过源码分析ListView是如何与RecycleBin交互的。其实ListView和RecyclerView的layout过程大同小异，ListView的布局函数是layoutChildren()，实现如下：

void layoutChildren(){
    //1. 如果数据被改变了，则将所有Item View回收至scrapView  
  //（而RecyclerView会根据情况放入Scrap Heap或RecyclePool）；否则回收至mActiveViews
    if (dataChanged) {
        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            recycleBin.addScrapView(getChildAt(i), firstPosition+i);
        }
    } else {
        recycleBin.fillActiveViews(childCount, firstPosition);
    }
    //2. 填充
    switch(){
        case LAYOUT_XXX:
            fillXxx();
            break;
        case LAYOUT_XXX:
            fillXxx();
            break;
    }
    //3. 回收多余的activeView
    mRecycler.scrapActiveViews();
}

其中fillXxx()实现了对Item View进行填充，该方法内部调用了makeAndAddView()，实现如下：

View makeAndAddView(){
    if (!mDataChanged) {
        child = mRecycler.getActiveView(position);
        if (child != null) {
            return child;
        }
    }
    child = obtainView(position, mIsScrap);
    return child;
}

其中，getActiveView()是从mActiveViews中获取合适的View，如果获取到了，则直接返回，而不调用obtainView()，这也印证了如果从mActiveViews获取到了可复用的View，则不需要调用getView()。

obtainView()是从mScrapViews中获取合适的View，然后以参数形式传给了getView()，实现如下：

View obtainView(int position){
    final View scrapView = mRecycler.getScrapView(position);  //从RecycleBin中获取复用的View
    final View child = mAdapter.getView(position, scrapView, this);
}

接下去我们介绍getScrapView(position)的实现，该方法通过position得到Item Type，然后根据Item Type从mScrapViews获取可复用的View，如果获取不到，则返回null，具体实现如下：

class RecycleBin{
    private View[] mActiveViews;    //存储屏幕上的View
    private ArrayList<View>[] mScrapViews;  //每个item type对应一个ArrayList
    private int mViewTypeCount;            //item type的个数
    private ArrayList<View> mCurrentScrap;  //mScrapViews[0]

    View getScrapView(int position) {
        final int whichScrap = mAdapter.getItemViewType(position);
        if (whichScrap < 0) {
            return null;
        }
        if (mViewTypeCount == 1) {
            return retrieveFromScrap(mCurrentScrap, position);
        } else if (whichScrap < mScrapViews.length) {
            return retrieveFromScrap(mScrapViews[whichScrap], position);
        }
        return null;
    }
    private View retrieveFromScrap(ArrayList<View> scrapViews, int position){
        int size = scrapViews.size();
        if(size > 0){
            return scrapView.remove(scrapViews.size() - 1);  //从回收列表中取出最后一个元素复用
        } else{
            return null;
        }
    }
}

RecyclerView回收机制

RecyclerView和ListView的回收机制非常相似，但是ListView是以View作为单位进行回收，RecyclerView是以ViewHolder作为单位进行回收。
Recycler是RecyclerView回收机制的实现类，他实现了四级缓存：

• mAttachedScrap: 缓存在屏幕上的ViewHolder。
• mCachedViews: 缓存屏幕外的ViewHolder，默认为2个。ListView对于屏幕外的缓存都会调用getView()。
• mViewCacheExtensions: 需要用户定制，默认不实现。
• mRecyclerPool: 缓存池，多个RecyclerView共用。

在上文Layout Manager中已经介绍了RecyclerView的layout过程，但是一笔带过了getViewForPosition()，因此此处介绍该方法的实现。

View getViewForPosition(int position, boolean dryRun){
    if(holder == null){
        //从mAttachedScrap,mCachedViews获取ViewHolder
        holder = getScrapViewForPosition(position,INVALID,dryRun); //此处获得的View不需要bind
    }
    final int type = mAdapter.getItemViewType(offsetPosition);
    if (mAdapter.hasStableIds()) { //默认为false
        holder = getScrapViewForId(mAdapter.getItemId(offsetPosition), type, dryRun);
    }
    if(holder == null && mViewCacheExtension != null){
        final View view = mViewCacheExtension.getViewForPositionAndType(this, position, type); //从
        if(view != null){
            holder = getChildViewHolder(view);
        }
    }
    if(holder == null){
        holder = getRecycledViewPool().getRecycledView(type);
    }
    if(holder == null){  //没有缓存，则创建
        holder = mAdapter.createViewHolder(RecyclerView.this, type); //调用onCreateViewHolder()
    }
    if(!holder.isBound() || holder.needsUpdate() || holder.isInvalid()){
        mAdapter.bindViewHolder(holder, offsetPosition);
    }
    return holder.itemView;
}

从上述实现可以看出，依次从mAttachedScrap, mCachedViews, mViewCacheExtension, mRecyclerPool寻找可复用的ViewHolder，如果是从mAttachedScrap或mCachedViews中获取的ViewHolder，则不会调用onBindViewHolder()，mAttachedScrap和mCachedViews也就是我们所说的Scrap Heap；而如果从mViewCacheExtension或mRecyclerPool中获取的ViewHolder，则会调用onBindViewHolder()。

RecyclerView局部刷新的实现原理也是基于RecyclerView的回收机制，即能直接复用的ViewHolder就不调用onBindViewHolder()。

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