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提高列表滑动流畅度和响应速度-RecyclerView的Prefetch机制源码解析

2024-11-29 19:40

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Prefetch机制原理

RecycleView的Prefetch技术是在用户滑动列表时,系统提前预加载下一页或上一页的数据,以便在用户滑动到这些页面时能够快速显示数据,从而提高列表的滑动流畅度和响应速度,通过减少因数据加载和视图创建而导致的延迟,来改善用户体验。

(1) 依赖组件:

(2) 工作流程:

(3) 优化细节:

Prefetch机制源码解析

(1) 计算需要预加载的Item数量:LayoutManager会在onLayoutChildren方法中调用Adapter的prepareForPreLayout方法来计算需要预加载的Item数量。根据LayoutManager的方向和滑动速度来计算需要预加载的Item数量,通过LayoutManager获取当前显示的第一个和最后一个数据项的位置,根据滑动方向来判断需要预加载哪些数据项。

@Override
public void onBindViewHolder(MyViewHolder holder, int position) {
    // 绑定ViewHolder时进行预加载
    if (mLayoutManager != null) {
        int firstVisibleItem = mLayoutManager.findFirstVisibleItemPosition();
        int lastVisibleItem = mLayoutManager.findLastVisibleItemPosition();

        // 向下滑动
        if (position > lastVisibleItem) {
            preload(position + 1);
        }
        // 向上滑动
        else if (position < firstVisibleItem) {
            preload(position - 1);
        }
    }

    // 绑定数据到ViewHolder
    holder.bindData(mData.get(position));
}

private void preload(int position) {
    // 预加载下一个数据项
    if (position >= 0 && position < mData.size()) {
        mData.get(position).preload();
    }
}

获取当前显示的第一个和最后一个数据项的位置,在绑定ViewHolder时判断滑动方向并进行预加载,通过调用Adapter的getItem方法来获取数据并创建ItemView。

@Override
public void prepareForPreLayout() {
    final int prefetchDistance = getExtraLayoutSpace(state);
    final int prefetchItemCount = prefetchDistance / mOrientationHelper.getTotalSpace();
    final int firstVisibleItem = getFirstChildPosition();
    if (mOrientation == VERTICAL) {
        for (int i = 1; i <= prefetchItemCount; i++) {
            final int position = firstVisibleItem + i;
            if (position < getItemCount()) {
                mPrefetchArray[i] = position;
            } else {
                break;
            }
        }
    } else {
        for (int i = 1; i <= prefetchItemCount; i++) {
            final int position = firstVisibleItem - i;
            if (position >= 0) {
                mPrefetchArray[i] = position;
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}

LayoutManager通过调用Adapter的prepareForPreLayout方法来通知Adapter进行预加载。

(2) 获取数据并创建ItemView:Adapter根据传入的预加载的Item数量、位置等,从数据源中获取数据并创建ItemView。

@Override
public ViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
    final ViewHolder holder = createViewHolder(parent, viewType);
    if (mPrefetchMaxCountObserved > 0) {
        holder.itemView.addOnAttachStateChangeListener(mAttachListener);
    }
    return holder;
}

@Override
public void onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position) {
    onBindViewHolder(holder, position, mPayloads);
}

@Override
public void onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position, List payloads) {
    mPrefetchRegistry.markFetched(position);
    bindViewHolder(holder, position, payloads);
    final ViewGroup.LayoutParams lp = holder.itemView.getLayoutParams();
    if (lp instanceof LayoutParams) {
        ((LayoutParams) lp).mInsetsDirty = true;
    }
}

(3) 添加到Scrap缓存中:预加载的ItemView会被添加到RecycleView的Scrap缓存中,以便在需要时快速复用。

private void addViewHolderToRecycledViewPool(ViewHolder holder, boolean dispatchRecycled) {
    RecyclerView.clearNestedRecyclerViewIfNotNested(holder);
    final View itemView = holder.itemView;
    final RecyclerView.ViewHolder oldCachedViewHolder = getChangedHolder(itemView);
    if (oldCachedViewHolder != null) {
        unscrapView(oldCachedViewHolder);
    }
    if (dispatchRecycled) {
        dispatchViewRecycled(holder);
    }
    mRecyclerPool.putRecycledView(holder);
}

Prefetch执行时机

Prefetch执行时机不是直接暴露给开发者进行精确控制的API,RecyclerView内部使用了一种复杂的机制来预测哪些项可能很快会被需要,基于这些预测来触发数据的预取。

影响Prefetch执行时机的主要因素:

  • 滚动速度:当用户快速滚动列表时,RecyclerView会预测更多的项需要被预取,因为屏幕上的内容会更快地改变。如果用户滚动得很慢,可能只预取少数几个项。
  • 屏幕大小和列表项大小:这些因素决定了在屏幕上可以同时显示多少个列表项。较大的屏幕或较小的列表项可能会导致RecyclerView预测需要预取更多的数据。
  • RecyclerView的布局管理器(LayoutManager):不同的布局管理器(如LinearLayoutManager、GridLayoutManager等)可能有不同的滚动行为和性能特征,也会影响Prefetch的执行时机。
  • RecyclerView.LayoutManager的onLayoutCompleted和onScrollStateChanged方法:这些方法被用来通知RecyclerView关于其布局和滚动状态的变化。虽然这些方法不直接控制Prefetch,但可以用来了解何时可能会触发Prefetch。
  • 自定义的Prefetch距离:在某些情况下,开发者可能想要通过扩展RecyclerView或其LayoutManager来更精细地控制Prefetch的行为,包括何时开始预取数据。

需要注意的是,RecyclerView的Prefetch机制主要是为了优化滚动性能而设计的,不是为了给开发者提供直接的控制接口。如果默认Prefetch行为不满足需求,需要考虑优化数据加载逻辑(比如使用更高效的异步加载库,如Paging 3),或者通过自定义扩展RecyclerView组件来实现更复杂的预取逻辑。

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