RecyclerView缓存机制

RecyclerView是Android平台上非常流行的一个控件，用于展示列表数据。它是ListView的升级版，优化了性能和扩展性。其中最重要的一项优化就是缓存机制，这使得RecyclerView更具有高效性。

一、缓存机制概述

RecyclerView中的缓存机制，是指它的item View的缓存。它缓存了RecyclerView中所有item View的实例，不再每次滚动列表时都去创建新的实例，大大减少了耗时和消耗内存。

RecyclerView的缓存机制主要有两种形式：可复用的缓存池和不可复用的缓存池。

二、可复用的缓存池

RecyclerView将创建的item View存储在一个可复用的缓存池中，这个缓存池用于存储所有已离开屏幕（滑出屏幕）的item View。当需要展示一个新的item View时，RecyclerView先从缓存池中查找可复用的item View，如果找到了就直接使用，如果没有找到就创建新的item View。

1、缓存池的实现

public class RecyclerView{
    ... 
    final Recycler mRecycler = new Recycler();
    ...
    class Recycler {
        ...
        private ArrayList mAttachedScrap = new ArrayList();
        private ArrayList mCachedViews = new ArrayList();
        ...
    }
    ...
}

RecyclerView的缓存池实现在Recycler类中，缓存池主要有两个ArrayList，分别是mAttachedScrap和mCachedViews。

其中，mAttachedScrap是一个临时缓存池，用于存储RecyclerView中所有已离开屏幕的item View；mCachedViews是一个可复用的缓存池，用于存储所有已经被detach（移除父View）的item View。

2、视图回收机制

RecyclerView的视图回收机制，会在item View离开屏幕后，将item View存储在mAttachedScrap中，等待重新使用。每次滚动列表时，会调用RecyclerView的scrollBy()方法，检测所有在屏幕外的item View，将其放置在mAttachedScrap中。同时，在Recycler类中提供了一个方法，用于清空mAttachedScrap中的所有item View：

void clear() {
    mAttachedScrap.clear();
    recycleAndClearCachedViews();
}

三、不可复用的缓存池

在item View因为屏幕滑动被移除屏幕时，RecyclerView并不会将其直接放入mCachedViews缓存池中。而是将这些不可复用的item View标记为“Scrap”，并将它们存储在Recycler中的mChangedScrap中。这些不可复用的item View只能在下次重新创建新的item View之前使用，因为它们的ViewHolder会被重新创建，所有缓存失效。

1、不可复用的缓存池实现

class Recycler {
    ...
    ArrayList mChangedScrap = null;
    int mViewCacheMaxCount = DEFAULT_CACHE_SIZE;
    ...
}

RecyclerView的不可复用的缓存池是mChangedScrap ArrayList，用于存储当前屏幕之外的item View，该缓存池的最大容量受到一个参数mViewCacheMaxCount限制，其默认值是2。

2、Scrap机制实现

RecyclerView的Scrap机制主要包含3个过程：

在Recycler的detachAndScrapAttachedViews()方法中，将除了第一个可视的Item以外的所有Item View从RecyclerView中detach（移除父View），并将其存储在mChangedScrap中。
在Recycler的getViewForPosition()方法中，首先会从可复用的缓存池mCachedViews中查找是否有可复用的item View。如果没有，就从mAttachedScrap中查找。
如果mAttachedScrap中也没有可复用的item View，那么就从mChangedScrap中查找是否有不可复用的item View。如果找到了，就将其重新bind（绑定数据）。如果没有找到，就创建全新的item View。

四、对缓存机制的优化

为了提高RecyclerView的性能，可以对缓存机制进行优化：

1、手动保持ViewHolder的状态

ViewHolder是item View的持有者，保存着item View中的子View的引用，因此ViewHolder内部的状态不像item View那样容易受到RecyclerView的状态改变而改变。在View的复用时，可能会引发一些问题。在ViewHolder中存储该View的状态信息，可以解决这类问题。我们可以在ViewHolder中添加一个保存状态的SparseArray，存储着每一个子View的状态信息。在onBindViewHolder()方法中，将保存的状态赋值给子View即可。

2、减少item View的层级结构

RecyclerView的性能也受到item View的层级结构的影响。当一个item View中含有嵌套的子View层级较多的时候，就容易引起过度绘制、卡顿等问题，降低了RecyclerView的性能。因此，为了提高RecyclerView的性能，item View的层级结构应该尽可能的简单。

3、减小item View的尺寸与数量

RecyclerView的性能受到item View的数量和尺寸的影响，如果item View尺寸太小，数量太多，RecyclerView的性能将会变得很低。因此，我们需要尽可能的减少item View的数量，增加item View的尺寸。另外，设置item View尽可能的大，可以减少item View与布局之间的间隙，使屏幕不容易产生过度绘制。

五、总结

RecyclerView的缓存机制是其性能的重要保证之一。RecyclerView通过可复用的缓存池和不可复用的缓存池，实现了对item View的缓存，避免了每次滚动列表时都去创建新的实例。同时，通过手动保持ViewHolder的状态、减少item View的层级结构和数量、减小item View的尺寸，可以进一步提高RecyclerView的性能。

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