导语

RecyclerView是Android 5.0提出的新UI控件，可以用来代替传统的ListView。

Bugly之前也发过一篇相关文章，讲解了 RecyclerView 与 ListView 在缓存机制上的一些区别：

Android ListView 与 RecyclerView 对比浅析--缓存机制

今天精神哥来给大家详细介绍关于 RecyclerView，你需要了解的方方面面。

本文来自腾讯天天P图团队——damonxia(夏正冬)，Android工程师

前言

下文中Demo的源代码地址：

https://github.com/xiazdong/RecyclerViewDemo

（点击文末阅读原文，直接访问该项目）

Demo1: RecyclerView添加HeaderView和FooterView，ItemDecoration范例。
Demo2: ListView实现局部刷新。
Demo3: RecyclerView实现拖拽、侧滑删除。
Demo4: RecyclerView闪屏问题。
Demo5: RecyclerView实现setEmptyView()。
Demo6: RecyclerView实现万能适配器，瀑布流布局，嵌套滑动机制。

基本概念

RecyclerView是Android 5.0提出的新UI控件，位于support-v7包中，可以通过在build.gradle中添加compile 'com.android.support:recyclerview-v7:24.2.1'导入。

RecyclerView的官方定义如下：

A flexible view for providing a limited window into a large data set.

从定义可以看出，flexible（可扩展性）是RecyclerView的特点。不过我们发现和ListView有点像，本文后面会介绍RecyclerView和ListView的区别。

为什么会出现RecyclerView？

RecyclerView并不会完全替代ListView（这点从ListView没有被标记为@Deprecated可以看出），两者的使用场景不一样。但是RecyclerView的出现会让很多开源项目被废弃，例如横向滚动的ListView, 横向滚动的GridView, 瀑布流控件，因为RecyclerView能够实现所有这些功能。

比如有一个需求是屏幕竖着的时候的显示形式是ListView，屏幕横着的时候的显示形式是2列的GridView，此时如果用RecyclerView，则通过设置LayoutManager一行代码实现替换。

ListView vs RecyclerView

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。

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：

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。

标准用法

RecyclerView的标准实现步骤如下：

创建Adapter：创建一个继承RecyclerView.Adapter<VH>的Adapter类（VH是ViewHolder的类名），记为NormalAdapter。
创建ViewHolder：在NormalAdapter中创建一个继承RecyclerView.ViewHolder的静态内部类，记为VH。ViewHolder的实现和ListView的ViewHolder实现几乎一样。
在NormalAdapter中实现：

VH onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType): 映射Item Layout Id，创建VH并返回。
void onBindViewHolder(VH holder, int position): 为holder设置指定数据。
int getItemCount(): 返回Item的个数。

可以看出，RecyclerView将ListView中getView()的功能拆分成了 onCreateViewHolder()和onBindViewHolder()。

基本的Adapter实现如下：

创建完Adapter，接着对RecyclerView进行设置，一般来说，需要为RecyclerView进行四大设置，也就是后文说的四大组成：Adapter(必选),Layout Manager(必选),Item Decoration(可选，默认为空), Item Animator(可选，默认为DefaultItemAnimator)。

需要注意的是在onCreateViewHolder()中，映射Layout必须为

View v = LayoutInflater.from(parent.getContext()).inflate(R.layout.item_1, parent, false);

而不能是：

View v = LayoutInflater.from(parent.getContext()).inflate(R.layout.item_1, null);

如果要实现ListView的效果，只需要设置Adapter和Layout Manager，如下：

List<String> data = initData();
RecyclerView rv = (RecyclerView) findViewById(R.id.rv);
rv.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this));
rv.setAdapter(new NormalAdapter(data));

ListView只提供了notifyDataSetChanged()更新整个视图，这是很不合理的。RecyclerView提供了 notifyItemInserted(),notifyItemRemoved(), notifyItemChanged()等API更新单个或某个范围的Item视图。

四大组成

RecyclerView的四大组成是：

Adapter：为Item提供数据。
Layout Manager：Item的布局。
Item Animator：添加、删除Item动画。
Item Decoration：Item之间的Divider。

Adapter

Adapter的使用方式前面已经介绍了，功能就是为RecyclerView提供数据，这里主要介绍万能适配器的实现。其实万能适配器的概念在ListView就已经存在了，即base-adapter-helper。

这里我们只针对RecyclerView，聊聊万能适配器出现的原因。为了创建一个RecyclerView的Adapter，每次我们都需要去做重复劳动，包括重写onCreateViewHolder(), getItemCount()、创建ViewHolder，并且实现过程大同小异，因此万能适配器出现了，他能通过以下方式快捷地创建一个Adapter：

是不是很方便。当然复杂情况也可以轻松解决。

这里讲解下万能适配器的实现思路。

我们通过public abstract class QuickAdapter<T> extends RecyclerView.Adapter<QuickAdapter.VH>定义万能适配器QuickAdapter类，T是列表数据中每个元素的类型，QuickAdapter.VH是QuickAdapter的ViewHolder实现类，称为万能ViewHolder。

首先介绍QuickAdapter.VH的实现：

其中的关键点在于通过SparseArray<View>存储item view的控件，getView(int id)的功能就是通过id获得对应的View（首先在mViews中查询是否存在，如果没有，那么 findViewById()并放入mViews中，避免下次再执行findViewById()）。

QuickAdapter的实现如下：

其中：

getLayoutId(int viewType)是根据viewType返回布局ID。
convert()做具体的bind操作。

就这样，万能适配器实现完成了。

Item Decoration

RecyclerView通过addItemDecoration()方法添加item之间的分割线。Android并没有提供实现好的Divider，因此任何分割线样式都需要自己实现。

方法是：创建一个类并继承RecyclerView.ItemDecoration，重写以下两个方法：

onDraw(): 绘制分割线。
getItemOffsets(): 设置分割线的宽、高。

Google在sample中给了一个参考的实现类：DividerItemDecoration，这里我们通过分析这个例子来看如何自定义Item Decoration。

首先看构造函数，构造函数中获得系统属性android:listDivider，该属性是一个Drawable对象。

因此如果要设置，则需要在value/styles.xml中设置：

<style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
    <item name="android:listDivider">@drawable/item_divider</item></style>

接着来看getItemOffsets()的实现：

这里只看mOrientation == VERTICAL_LIST的情况，outRect是当前item四周的间距，类似margin属性，现在设置了该item下间距为 mDivider.getIntrinsicHeight()。

那么getItemOffsets()是怎么被调用的呢？

RecyclerView继承了ViewGroup，并重写了measureChild()，该方法在 onMeasure()中被调用，用来计算每个child的大小，计算每个child大小的时候就需要加上getItemOffsets()设置的外间距：

这里我们只考虑mOrientation == VERTICAL_LIST的情况，DividerItemDecoration的 onDraw()实际上调用了drawVertical()：

那么onDraw()是怎么被调用的呢？还有ItemDecoration还有一个方法 onDrawOver()，该方法也可以被重写，那么onDraw()和 onDrawOver()之间有什么关系呢？

我们来看下面的代码：

根据View的绘制流程，首先调用RecyclerView重写的draw()方法，随后 super.draw()即调用View的draw()，该方法会先调用 onDraw()（这个方法在RecyclerView重写了），再调用dispatchDraw()绘制children。因此：ItemDecoration的 onDraw()在绘制Item之前调用，ItemDecoration的onDrawOver()在绘制Item之后调用。

当然，如果只需要实现Item之间相隔一定距离，那么只需要为Item的布局设置margin即可，没必要自己实现ItemDecoration这么麻烦。

Layout Manager

LayoutManager负责RecyclerView的布局，其中包含了Item View的获取与回收。这里我们简单分析LinearLayoutManager的实现。

对于LinearLayoutManager来说，比较重要的几个方法有：

onLayoutChildren(): 对RecyclerView进行布局的入口方法。
fill(): 负责填充RecyclerView。
scrollVerticallyBy():根据手指的移动滑动一定距离，并调用 fill()填充。
canScrollVertically()或 canScrollHorizontally(): 判断是否支持纵向滑动或横向滑动。

onLayoutChildren()的核心实现如下：

RecyclerView的回收机制有个重要的概念，即将回收站分为Scrap Heap和Recycle Pool，其中Scrap Heap的元素可以被直接复用，而不需要调用 onBindViewHolder()。detachAndScrapAttachedViews()会根据情况，将原来的Item View放入Scrap Heap或Recycle Pool，从而在复用时提升效率。

fill()是对剩余空间不断地调用 layoutChunk()，直到填充完为止。layoutChunk()的核心实现如下：

其中next()调用了 getViewForPosition(currentPosition)，该方法是从RecyclerView的回收机制实现类Recycler中获取合适的View，在后文的回收机制中会介绍该方法的具体实现。

如果要自定义LayoutManager，可以参考：

创建一个 RecyclerView LayoutManager – Part 1

https://github.com/hehonghui/android-tech-frontier/blob/master/issue-9/%E5%88%9B%E5%BB%BA-RecyclerView-LayoutManager-Part-1.md

创建一个 RecyclerView LayoutManager – Part 2

https://github.com/hehonghui/android-tech-frontier/blob/master/issue-13/%E5%88%9B%E5%BB%BA-RecyclerView-LayoutManager-Part-2.md

创建一个 RecyclerView LayoutManager – Part 3

https://github.com/hehonghui/android-tech-frontier/blob/master/issue-13/%E5%88%9B%E5%BB%BA-RecyclerView-LayoutManager-Part-3.md

Item Animator

RecyclerView能够通过mRecyclerView.setItemAnimator(ItemAnimator animator)设置添加、删除、移动、改变的动画效果。RecyclerView提供了默认的ItemAnimator实现类：DefaultItemAnimator。这里我们通过分析DefaultItemAnimator的源码来介绍如何自定义Item Animator。

DefaultItemAnimator继承自SimpleItemAnimator，SimpleItemAnimator继承自ItemAnimator。

首先我们介绍ItemAnimator类的几个重要方法：

animateAppearance(): 当ViewHolder出现在屏幕上时被调用（可能是add或move）。
animateDisappearance(): 当ViewHolder消失在屏幕上时被调用（可能是remove或move）。
animatePersistence(): 在没调用notifyItemChanged()和 notifyDataSetChanged()的情况下布局发生改变时被调用。
animateChange(): 在显式调用notifyItemChanged()或 notifyDataSetChanged()时被调用。
runPendingAnimations(): RecyclerView动画的执行方式并不是立即执行，而是每帧执行一次，比如两帧之间添加了多个Item，则会将这些将要执行的动画Pending住，保存在成员变量中，等到下一帧一起执行。该方法执行的前提是前面 animateXxx()返回true。
isRunning(): 是否有动画要执行或正在执行。
dispatchAnimationsFinished(): 当全部动画执行完毕时被调用。

上面用斜体字标识的方法比较难懂，不过没关系，因为Android提供了SimpleItemAnimator类（继承自ItemAnimator），该类提供了一系列更易懂的API，在自定义Item Animator时只需要继承SimpleItemAnimator即可：

animateAdd(ViewHolder holder): 当Item添加时被调用。
animateMove(ViewHolder holder, int fromX, int fromY, int toX, int toY): 当Item移动时被调用。
animateRemove(ViewHolder holder): 当Item删除时被调用。
animateChange(ViewHolder oldHolder, ViewHolder newHolder, int fromLeft, int fromTop, int toLeft, int toTop): 当显式调用notifyItemChanged()或 notifyDataSetChanged()时被调用。

对于以上四个方法，注意两点：

当Xxx动画开始执行前（在runPendingAnimations()中）需要调用 dispatchXxxStarting(holder)，执行完后需要调用 dispatchXxxFinished(holder)。
这些方法的内部实际上并不是书写执行动画的代码，而是将需要执行动画的Item全部存入成员变量中，并且返回值为true，然后在 runPendingAnimations()中一并执行。

DefaultItemAnimator类是RecyclerView提供的默认动画类。我们通过阅读该类源码学习如何自定义Item Animator。我们先看DefaultItemAnimator的成员变量：

DefaultItemAnimator实现了SimpleItemAnimator的animateAdd()方法，该方法只是将该item添加到mPendingAdditions中，等到 runPendingAnimations()中执行。

接着看runPendingAnimations()的实现，该方法是执行remove,move,change,add动画，执行顺序为：remove动画最先执行，随后move和change并行执行，最后是add动画。为了简化，我们将remove,move,change动画执行过程省略，只看执行add动画的过程，如下：

为了防止在执行add动画时外面有新的add动画添加到mPendingAdditions中，从而导致执行add动画错乱，这里将mPendingAdditions的内容移动到局部变量additions中，然后遍历additions执行动画。

在runPendingAnimations()中， animateAddImpl()是执行add动画的具体方法，其实就是将itemView的透明度从0变到1（在 animateAdd()中已经将view的透明度变为0），实现如下：

从DefaultItemAnimator类的实现来看，发现自定义Item Animator好麻烦，需要继承SimpleItemAnimator类，然后实现一堆方法。别急，recyclerview-animators解救你，原因如下：

首先，recyclerview-animators提供了一系列的Animator，比如FadeInAnimator,ScaleInAnimator。其次，如果该库中没有你满意的动画，该库提供了BaseItemAnimator类，该类继承自SimpleItemAnimator，进一步封装了自定义Item Animator的代码，使得自定义Item Animator更方便，你只需要关注动画本身。如果要实现DefaultItemAnimator的代码，只需要以下实现：

是不是比继承SimpleItemAnimator方便多了。

对于RecyclerView的Item Animator，有一个常见的坑就是”闪屏问题”。这个问题的描述是：当Item视图中有图片和文字，当更新文字并调用 notifyItemChanged()时，文字改变的同时图片会闪一下。这个问题的原因是当调用 notifyItemChanged()时，会调用DefaultItemAnimator的 animateChangeImpl()执行change动画，该动画会使得Item的透明度从0变为1，从而造成闪屏。

解决办法很简单，在 rv.setAdapter()之前调用 ((SimpleItemAnimator)rv.getItemAnimator()).setSupportsChangeAnimations(false)禁用change动画。

拓展RecyclerView

添加setOnItemClickListener接口

RecyclerView默认没有像ListView一样提供 setOnItemClickListener()接口，而 RecyclerView无法添加onItemClickListener最佳的高效解决方案（http://blog.csdn.net/liaoinstan/article/details/51200600）这篇文章给出了通过 recyclerView.addOnItemTouchListener(...)添加点击事件的方法，但我认为根本没有必要费这么大劲对外暴露这个接口，因为我们完全可以把点击事件的实现写在Adapter的 onBindViewHolder()中，不暴露出来。具体方法就是通过：

public void onBindViewHolder(VH holder, int position) {
        holder.itemView.setOnClickListener(...);
    }

添加HeaderView和FooterView

RecyclerView默认没有提供类似 addHeaderView()和 addFooterView()的API，因此这里介绍如何优雅地实现这两个接口。

如果你已经实现了一个Adapter，现在想为这个Adapter添加 addHeaderView()和 addFooterView()接口，则需要在Adapter中添加几个Item Type，然后修改 getItemViewType(), onCreateViewHolder(), onBindViewHolder(), getItemCount()等方法，并添加switch语句进行判断。那么如何在不破坏原有Adapter实现的情况下完成呢？

这里引入装饰器（Decorator）设计模式，该设计模式通过组合的方式，在不破话原有类代码的情况下，对原有类的功能进行扩展。

这恰恰满足了我们的需求。我们只需要通过以下方式为原有的Adapter（这里命名为NormalAdapter）添加 addHeaderView()和 addFooterView()接口：

是不是看起来特别优雅。具体实现思路其实很简单，创建一个继承 RecyclerView.Adapter<RecyclerView.ViewHolder>的类，并重写常见的方法，然后通过引入ITEM TYPE的方式实现：

添加setEmptyView

ListView提供了 setEmptyView()设置Adapter数据为空时的View视图。RecyclerView虽然没提供直接的API，但是也可以很简单地实现。

创建一个继承RecyclerView的类，记为EmptyRecyclerView。
通过 getRootView().addView(emptyView)将空数据时显示的View添加到当前View的层次结构中。
通过AdapterDataObserver监听RecyclerView的数据变化，如果adapter为空，那么隐藏RecyclerView，显示EmptyView。

具体实现如下：

拖拽、侧滑删除

Android提供了ItemTouchHelper类，使得RecyclerView能够轻易地实现滑动和拖拽，此处我们要实现上下拖拽和侧滑删除。首先创建一个继承自 ItemTouchHelper.Callback的类，并重写以下方法：

getMovementFlags(): 设置支持的拖拽和滑动的方向，此处我们支持的拖拽方向为上下，滑动方向为从左到右和从右到左，内部通过 makeMovementFlags()设置。
onMove(): 拖拽时回调。
onSwiped(): 滑动时回调。
onSelectedChanged(): 状态变化时回调，一共有三个状态，分别是ACTION_STATE_IDLE(空闲状态)，ACTION_STATE_SWIPE(滑动状态)，ACTION_STATE_DRAG(拖拽状态)。此方法中可以做一些状态变化时的处理，比如拖拽的时候修改背景色。
clearView(): 用户交互结束时回调。此方法可以做一些状态的清空，比如拖拽结束后还原背景色。
isLongPressDragEnabled(): 是否支持长按拖拽，默认为true。如果不想支持长按拖拽，则重写并返回false。

具体实现如下：

然后通过以下代码为RecyclerView设置该滑动、拖拽功能：

ItemTouchHelper helper = new ItemTouchHelper(new SimpleItemTouchCallback(adapter, data));
helper.attachToRecyclerView(recyclerview);

前面拖拽的触发方式只有长按，如果想支持触摸Item中的某个View实现拖拽，则核心方法为 helper.startDrag(holder)。首先定义接口：

interface OnStartDragListener{
    void startDrag(RecyclerView.ViewHolder holder);
}

然后让Activity实现该接口：

public MainActivity extends Activity implements OnStartDragListener{
    ...
    public void startDrag(RecyclerView.ViewHolder holder) {
        mHelper.startDrag(holder);
    }
}

如果要对ViewHolder的text对象支持触摸拖拽，则在Adapter中的 onBindViewHolder()中添加：

其中mListener是在创建Adapter时将实现OnStartDragListener接口的Activity对象作为参数传进来。

回收机制

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：

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：

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：

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：

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。

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()。

嵌套滑动机制

Android 5.0推出了嵌套滑动机制，在之前，一旦子View处理了触摸事件，父View就没有机会再处理这次的触摸事件，而嵌套滑动机制解决了这个问题，能够实现如下效果：

为了支持嵌套滑动，子View必须实现NestedScrollingChild接口，父View必须实现NestedScrollingParent接口，而RecyclerView实现了NestedScrollingChild接口，而CoordinatorLayout实现了NestedScrollingParent接口，上图是实现CoordinatorLayout嵌套RecyclerView的效果。

为了实现上图的效果，需要用到的组件有：

CoordinatorLayout: 布局根元素。
AppBarLayout: 包裹的内容作为应用的Bar。
CollapsingToolbarLayout: 实现可折叠的ToolBar。
ToolBar: 代替ActionBar。

实现中需要注意的点有：

我们为ToolBar的 app:layout_collapseMode设置为pin，表示折叠之后固定在顶端，而为ImageView的 app:layout_collapseMode设置为parallax，表示视差模式，即渐变的效果。
为了让RecyclerView支持嵌套滑动，还需要为它设置 app:layout_behavior="@string/appbar_scrolling_view_behavior"。
为CollapsingToolbarLayout设置 app:layout_scrollFlags="scroll|exitUntilCollapsed"，其中scroll表示滚动出屏幕，exitUntilCollapsed表示退出后折叠。

具体实现参见Demo6。

回顾

回顾整篇文章，发现我们已经实现了RecyclerView的很多扩展功能，包括：打造万能适配器、添加Item事件、添加头视图和尾视图、设置空布局、侧滑拖拽。BaseRecyclerViewAdapterHelper是一个比较火的RecyclerView扩展库，仔细一看发现，这里面80%的功能在我们这篇文章中都实现了。

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