雕虫晓技(五) 网格分页布局源码解析(上)

GcsSloop
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0.前言

pager-layoutmanager： github.com/GcsSloop/pa…

这个是我之前公开分享的一个开源库 【PagerLayoutManager(网格分页布局)】 的详细解析，在开始讲解之前，先看看它能实现的一些效果。

上面是它的应用场景之一，再看一下实现这种场景所需的代码：

// 布局管理器
PagerGridLayoutManager layoutManager = new PagerGridLayoutManager(1, 4, PagerGridLayoutManager.HORIZONTAL);
mRecyclerView.setLayoutManager(layoutManager);

// 滚动辅助器
PagerGridSnapHelper snapHelper = new PagerGridSnapHelper();
snapHelper.attachToRecyclerView(mRecyclerView);

没错，想要实现这样分页滚动的效果，只需要四五行代码就可以了，至于 RecyclerView 和 Adapter 使用官方提供的即可。

1. 摘要

之前项目中有类似的需求，在网上寻找了一些实现方案，结果均不太满意。

有些方案使用起来过于麻烦，例如 ViewPager + GridView，不用我说，用过的都知道，这种方案数据绑定十分麻烦，并且会多一层View嵌套，相对来说会损耗一些性能。

有些则是存在重大缺陷，例如内存泄露，性能问题等，像上面那种场景仅展示几个固定条目的情况还不明显，但是当需要动态加载几百个条目的时候缺陷就显现出来了，会造成严重的滑动卡顿，当数据达到一定数量级的时候，可能直接导致ANR。

在试过诸多方案，踩过很多坑以后，依旧没有找到合适的方案，于是自己动手，丰衣足食，也就有了这个项目。

这个项目已经在公司多个项目上使用，经过十几个版本的迭代更新，基本上已经没有重大bug了，更新日志可以见这里： PagerLayoutManager。

如果你只是需要这样一个组件，那么直接点击上面的链接，看它的说明文档就可以了，本文不是你需要的，但如果你想要知道它的具体实现方案，对它进行改进的话，那么下文的内容可能会对你有所帮助。

2. 基础网格布局解析

2.1 方案选择

首先项目所需要的核心内容主要有以下几点：

  1. 网格效果
  2. 分页显示
  3. 横向排布

所需效果大概就如上图所示，为了避免重复造轮子，在一开始我想要使用一些现有的组件来完成。

  1. 最先想到的自然是网格布局，但是呢，项目需要动态加载数百条的数据，网格布局本身不带有条目自动回收创建功能，如果同让上百个View存在于一个页面之中，不卡爆才怪。

  2. 之后想到的是 ViewPager+GridLayout，但是这种方案数据拆分和绑定十分麻烦，遂放弃。

  3. 然后想 RecyclerView + GridLayoutManager 看起来靠谱一点，首先使用 GridLayoutMnager，作出网格效果，然后监听滚动事件来控制滚动距离，一切看起来都是那么美好，但是，事实证明这种方案还是太难使用。

    首先网格布局同时只能控制行数或者列数其中一个，如果想要如果想要像设定那样2行3列，一页整好现实6条数据，那么View的宽高是需要动态计算的，如果设置了固定大小，必然会导致适配问题，

    其次，数据不一定是整页，如果是2行3列，一页6条数据，那么使用 GridLayoutManager滑动后可能会出现这样的效果，另外，数据排列顺序也并非我所需要的：

    这显然不是我想要的效果，在数据不足一页时，我需要的效果是这样的：

    如果想要在不动 GridLayoutManager 的情况下实现需求，则需要执行如下操作：

    假设，需要显示2行3列，共8条数据，那么需要执行如下操作：

    1. 将不足一页部分补足一页

      1、2、3、4、5、6、7、8
1、2、3、4、5、6、7、8、空、空、空、空

    2. 通过数据变换调整数据次序使其显示符合预期

      1、2、3、4、5、6、7、8、空、空、空、空
1、4、2、5、3、6、7、空、8、空、空、空

    3. 通过监听滚动控制滚动距离来实现分页显示

    另外，页面数据是分页加载显示的，如果使用上面这种方案，单是数据处理逻辑就能把我绕进去。

在经过深思熟虑之后，我决定自定义一个 LayoutManager 来实现这个“简单”的需求。幸好 RecyclerView 的扩展性非常强，自定义一个 LayoutManager 也不是什么难事，下面我们就一步步的的实现一个分页网格布局。

2.2 创建一个基础的 LayoutManager

首先我们创建一个 PagerGridLayoutManager 并继承 RecyclerView.LayoutManager，实现其抽象方法，一个LayoutManager 就可以用了，如下：

public class PagerGridLayoutManager extends RecyclerView.LayoutManager {
    @Override
    public RecyclerView.LayoutParams generateDefaultLayoutParams() {
        return new RecyclerView.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT);
    }
}

这是一个符合规范的 LayoutManager，但是目前它不会将任何View显示在界面上，因为它没有对条目进行处理，也就意味着没有条目会添加到界面上。但我们先不着急处理子条目，在真正布局之前，我们先来解决一些简单的基础问题。

2.3 确定行列数数和滚动方向

由于行列数会直接关系到一个页面显示条目的个数，进而影响到总共可以滚动的j距离和页数总数，所以它们要在构造方法中设置。

而滚动方向一般都是确定的，横向或者竖向，并且基本不变，所以，它也可以在构造方法中进行设置，提醒使用者不要忘记滚动方向。

所以为 PagerGridLayoutManager 添加如下的属性和构造方法：

public static final int VERTICAL = 0;           // 垂直滚动
public static final int HORIZONTAL = 1;         // 水平滚动

@IntDef({VERTICAL, HORIZONTAL})
public @interface OrientationType {}            // 滚动类型

@OrientationType
private int mOrientation = HORIZONTAL;          // 默认水平滚动

private int mRows = 0;                          // 行数
private int mColumns = 0;                       // 列数
private int mOnePageSize = 0;                   // 一页的条目数量

/**
 * 构造函数
 *
 * @param rows        行数
 * @param columns     列数
 * @param orientation 方向
 */
public PagerGridLayoutManager(@IntRange(from = 1, to = 100) int rows,
                              @IntRange(from = 1, to = 100) int columns,
                              @OrientationType int orientation) {
    mOrientation = orientation;
    mRows = rows;
    mColumns = columns;
    mOnePageSize = mRows * mColumns;
}

注意：

  1. 上面使用了 @IntDef 注解自定义了一个 OrientationType 注解，用于防治用户随意设置数值。
  2. 使用 @IntRange 方法将行列数限制在一个较合理的范围内。
  3. 在初始化的时候利用行列数计算出了一页应该有多少个条目，方面后面使用。

在确定了滚动方向后，顺便就可以实现 LayoutManager 以下两个方法了，这两个方法会真正的决定 RecyclerView 可以滚动的方向。

/** 是否可以水平滚动
 * @return true 是，false 不是。
 */
@Override
public boolean canScrollHorizontally() {
    return mOrientation == HORIZONTAL;
}

/** 是否可以垂直滚动
 * @return true 是，false 不是。
 */
@Override
public boolean canScrollVertically() {
    return mOrientation == VERTICAL;
}

2.4 计算子条目的宽高

由于我们是分页网格显示，目前已经知道了行列数，如果再知道 RecyclerView 的宽高，就能算出单个自条目的所能占用的宽高了。

因此我们再添加两个方法用于获取 RecyclerView 的可用宽高：

/** 获取可用的宽度
 * @return 宽度 - padding
 */
private int getUsableWidth() {
    return getWidth() - getPaddingLeft() - getPaddingRight();
}

/** 获取可用的高度
 * @return 高度 - padding
 */
private int getUsableHeight() {
    return getHeight() - getPaddingTop() - getPaddingBottom();
}

注意：可用宽高要减去 Padding 数值。

有了总的可用宽高，在分别处以行列数就可以得到每一个子条目占用的宽高了。

private int mItemWidth = 0;  // 条目宽度
private int mItemHeight = 0; // 条目高度
mItemWidth = getUsableWidth() / mColumns;
mItemHeight = getUsableHeight() / mRows;

2.5 计算条目显示区域

既然知道了条目的宽高，那么只要知道这个条目所在位置就能确切的知道它的显示区域了。

这里使用的计算方案是：条目所在页面的偏移量 + 条目在页面内的偏移量。
同时由于页面可能会反复的滑动，因此不可能每次滚动时都重新计算一下条目的位置，因此计算过的条目用 mItemFrames 存储起来，之后想要获取该条目的显示区域，直接从 mItemFrames 中取出即可，防止重复计算造成的性能浪费。至于存储所耗费的内存空间，其实并不算大，存储 10 万个 Rect 耗费内存也才 4M 左右，正常情况下一般不会超过一万条数据，所耗费的空间一般不会超过 0.5M，大可以放心使用。

```Java
private SparseArray mItemFrames; // 条目的显示区域

/** 获取条目显示区域

  • @param pos 位置下标

  • @return 显示区域
    */
    private Rect getItemFrameByPosition(int pos) {
    Rect rect = mItemFrames.get(pos);
    if (null == rect) {
    rect = new Rect();
    // 计算显示区域 Rect
    // 1. 获取当前View所在页数
    int page = pos / mOnePageSize;

    // 2. 计算当前页数左上角的总偏移量
int offsetX = 0;
int offsetY = 0;
if (canScrollHorizontally()) {
    offsetX += getUsableWidth() * page;
} else {
    offsetY += getUsableHeight() * page;
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