RecyclerView预加载机制源码分析

RecyclerView四级缓存

再次总结一下 RecyclerView 的四级缓存

  • Scrap
  • Cache
  • ViewCacheExtension
  • RecycledViewPool Scrap: 对应ListView 的Active View,就是屏幕内的缓存数据,就是相当于换了个名字,可以直接拿来复用。

Cache: 刚刚移出屏幕的缓存数据,默认大小是2个,当其容量被充满同时又有新的数据添加的时候,会根据FIFO原则,把优先进入的缓存数据移出并放到下一级缓存中,然后再把新的数据添加进来。Cache里面的数据是干净的,也就是携带了原来的ViewHolder的所有数据信息,数据可以直接来拿来复用。需要注意的是,cache是根据position来寻找数据的,这个postion是根据第一个或者最后一个可见的item的position以及用户操作行为(上拉还是下拉)。
举个栗子:当前屏幕内第一个可见的item的position是1,用户进行了一个下拉操作,那么当前预测的position就相当于(1-1=0),也就是position=0的那个item要被拉回到屏幕,此时RecyclerView就从Cache里面找position=0的数据,如果找到了就直接拿来复用。

ViewCacheExtension: 是google留给开发者自己来自定义缓存的,这个ViewCacheExtension我个人建议还是要慎用,因为我扒拉扒拉网上其他的博客,没有找到对应的使用场景,而且这个类的api设计的也有些奇怪,只有一个public abstract View getViewForPositionAndType(@NonNull Recycler recycler, int position, int type);让开发者重写通过position和type拿到ViewHolder的方法,却没有提供如何产生ViewHolder或者管理ViewHolder的方法,给人一种只出不进的赶脚,还是那句话慎用。

RecycledViewPool: 刚才说了Cache默认的缓存数量是2个,当Cache缓存满了以后会根据FIFO(先进先出)的规则把Cache先缓存进去的ViewHolder移出并缓存到RecycledViewPool中,RecycledViewPool默认的缓存数量是5个。RecycledViewPool与Cache相比不同的是,从Cache里面移出的ViewHolder再存入RecycledViewPool之前ViewHolder的数据会被全部重置,相当于一个新的ViewHolder,而且Cache是根据position来获取ViewHolder,而RecycledViewPool是根据itemType获取的,如果没有重写getItemType()方法,itemType就是默认的。因为RecycledViewPool缓存的ViewHolder是全新的,所以取出来的时候需要走onBindViewHolder()方法。

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让你彻底掌握RecyclerView的缓存机制

Prefetch功能的使用

google官方在 Support Library v25 版本中,为RecyclerView增加了Prefetch。 并且在 v25.1.0 以及25.3.0版本中进行了完善。在最新的稳定版本25.3.1中已经基本稳定。
Prefetch 默认就是处理开启的状态,通过LinearLayoutManager的setItemPrefetchEnabled()我们可以手动控制该功能的开启关闭。

我们都知道android是通过每16ms刷新一次页面来保证ui的流畅程度,现在android系统中刷新ui会通过cpu产生数据,然后交给gpu渲染的形式来完成,从上图可以看出当cpu完成数据处理交给gpu后就一直处于空闲状态,需要等待下一帧才会进行数据处理,而这空闲时间就被白白浪费了,如何才能压榨cpu的性能,让它一直处于忙碌状态,这就是rv的预取功能(Prefetch)要做的事情,rv会预取接下来可能要显示的item,在下一帧到来之前提前处理完数据,然后将得到的itemholder缓存起来,等到真正要使用的时候直接从缓存取出来即可。

预取代码理解

虽说预取是默认开启不需要我们开发者操心的事情,但是明白原理还是能加深该功能的理解。下面就说下自己在看预取源码时的一点理解。实现预取功能的一个关键类就是gapworker,可以直接在rv源码中找到该类

GapWorker mGapWorker;

rv通过在ontouchevent中触发预取的判断逻辑,在手指执行move操作的代码末尾有这么段代码

case MotionEvent.ACTION_MOVE: {
......
if (mGapWorker != null && (dx != 0 || dy != 0)) {
mGapWorker.postFromTraversal(this, dx, dy);
}
}
} break;

通过每次move操作来判断是否预取下一个可能要显示的item数据,判断的依据就是通过传入的dx和dy得到手指接下来可能要移动的方向,如果dx或者dy的偏移量会导致下一个item要被显示出来则预取出来,但是并不是说预取下一个可能要显示的item一定都是成功的,其实每次rv取出要显示的一个item本质上就是取出一个viewholder,根据viewholder上关联的itemview来展示这个item。而取出viewholder最核心的方法就是

tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position,boolean dryRun, long deadlineNs)

名字是不是有点长,在rv源码中你会时不时见到这种巨长的方法名,看方法的参数也能找到和预取有关的信息,deadlineNs的一般取值有两种,一种是为了兼容版本25之前没有预取机制的情况,兼容25之前的参数为

static final long FOREVER_NS = Long.MAX_VALUE;

,另一种就是实际的deadline数值,超过这个deadline则表示预取失败,这个其实也好理解,预取机制的主要目的就是提高rv整体滑动的流畅性,如果要预取的viewholder会造成下一帧显示卡顿强行预取的话那就有点本末倒置了。
关于预取成功的条件通过调用

boolean willCreateInTime(int viewType, long approxCurrentNs, long deadlineNs) {
long expectedDurationNs = getScrapDataForType(viewType).mCreateRunningAverageNs;
return expectedDurationNs == 0 || (approxCurrentNs + expectedDurationNs < deadlineNs);
}

来进行判断,approxCurrentNs的值为

long start = getNanoTime();
if (deadlineNs != FOREVER_NS
&& !mRecyclerPool.willCreateInTime(type, start, deadlineNs)) {
// abort - we have a deadline we can't meet
return null;
}

而mCreateRunningAverageNs就是创建同type的holder的平均时间,感兴趣的可以去看下这个值如何得到,不难理解就不贴代码了。关于预取就说到这里,感兴趣的可以自己去看下其余代码的实现方式,可以说google对于rv还是相当重视的,煞费苦心提高rv的各种性能,据说最近推出的viewpager2控件就是通过rv来实现的,大有rv控件一统天下的感觉。

预取功能的应用

预取功能是默认开启的,在对应的RecyclerView.LayoutManager中提供了一个setInitialPrefetchItemCount(int itemCount)来设置预取个数。有一种场景,比如你在垂直列表里面有一个水平滚动列表的时候,竖屏每一行都是展示三个半item,可以调用内部(横向)Recyclerview的 innerLLM.setInitialItemsPrefetchCount(4),这样当水平列表将要展示在屏幕上的时候,如果UI线程有空闲时间,RecyclerView会尝试在内部预先把这几个item取出来。

Ref

RecyclerView预加载机制源码分析 :https://blog.csdn.net/weishenhong/article/details/81150172

https://www.jianshu.com/p/1d2213f303fc

延伸阅读Recyclerview缓存

RecyclerView 源码分析(三) - RecyclerView的缓存机制
【进阶】RecyclerView源码解析(三)——深度解析缓存机制



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