标签：
转自：http://www.it165.net/pro/html/201507/48006.html
在Android所有常用的原生控件当中，用法最复杂的应该就是ListView了，它专门用于处理那种内容元素很多，手机屏幕无法展示出所有内容的情况。ListView可以使用列表的形式来展示内容，超出屏幕部分的内容只需要通过手指滑动就可以移动到屏幕内了。
另外ListView还有一个非常神奇的功能，我相信大家应该都体验过，即使在ListView中加载非常非常多的数据，比如达到成百上千条甚至更多，ListView都不会发生OOM或者崩溃，而且随着我们手指滑动来浏览更多数据时，程序所占用的内存竟然都不会跟着增长。那么ListView是怎么实现这么神奇的功能的呢？当初我就抱着学习的心态花了很长时间把ListView的源码通读了一遍，基本了解了它的工作原理，在感叹Google大神能够写出如此精妙代码的同时我也有所敬畏，因为ListView的代码量比较大，复杂度也很高，很难用文字表达清楚，于是我就放弃了把它写成一篇博客的想法。那么现在回想起来这件事我已经肠子都悔青了，因为没过几个月时间我就把当初梳理清晰的源码又忘的一干二净。于是现在我又重新定下心来再次把ListView的源码重读了一遍，那么这次我一定要把它写成一篇博客，分享给大家的同时也当成我自己的笔记吧。
首先我们先来看一下ListView的继承结构，如下图所示：
可以看到，ListView的继承结构还是相当复杂的，它是直接继承自的AbsListView，而AbsListView有两个子实现类，一个是ListView，另一个就是GridView，因此我们从这一点就可以猜出来，ListView和GridView在工作原理和实现上都是有很多共同点的。然后AbsListView又继承自AdapterView，AdapterView继承自ViewGroup，后面就是我们所熟知的了。先把ListView的继承结构了解一下，待会儿有助于我们更加清晰地分析代码。
Adapter相信大家都不会陌生，我们平时使用ListView的时候一定都会用到它。那么话说回来大家有没有仔细想过，为什么需要Adapter这个东西呢？总感觉正因为有了Adapter，ListView的使用变得要比其它控件复杂得多。那么这里我们就先来学习一下Adapter到底起到了什么样的一个作用。
其实说到底，控件就是为了交互和展示数据用的，只不过ListView更加特殊，它是为了展示很多很多数据用的，但是ListView只承担交互和展示工作而已，至于这些数据来自哪里，ListView是不关心的。因此，我们能设想到的最基本的ListView工作模式就是要有一个ListView控件和一个数据源。
不过如果真的让ListView和数据源直接打交道的话，那ListView所要做的适配工作就非常繁杂了。因为数据源这个概念太模糊了，我们只知道它包含了很多数据而已，至于这个数据源到底是什么样类型，并没有严格的定义，有可能是数组，也有可能是集合，甚至有可能是数据库表中查询出来的游标。所以说如果ListView真的去为每一种数据源都进行适配操作的话，一是扩展性会比较差，内置了几种适配就只有几种适配，不能动态进行添加。二是超出了它本身应该负责的工作范围，不再是仅仅承担交互和展示工作就可以了，这样ListView就会变得比较臃肿。
那么显然Android开发团队是不会允许这种事情发生的，于是就有了Adapter这样一个机制的出现。顾名思义，Adapter是适配器的意思，它在ListView和数据源之间起到了一个桥梁的作用，ListView并不会直接和数据源打交道，而是会借助Adapter这个桥梁来去访问真正的数据源，与之前不同的是，Adapter的接口都是统一的，因此ListView不用再去担心任何适配方面的问题。而Adapter又是一个接口(interface)，它可以去实现各种各样的子类，每个子类都能通过自己的逻辑来去完成特定的功能，以及与特定数据源的适配操作，比如说ArrayAdapter可以用于数组和List类型的数据源适配，SimpleCursorAdapter可以用于游标类型的数据源适配，这样就非常巧妙地把数据源适配困难的问题解决掉了，并且还拥有相当不错的扩展性。简单的原理示意图如下所示：
当然Adapter的作用不仅仅只有数据源适配这一点，还有一个非常非常重要的方法也需要我们在Adapter当中去重写，就是getView()方法，这个在下面的文章中还会详细讲到。
那么在开始分析ListView的源码之前，还有一个东西是我们提前需要了解的，就是RecycleBin机制，这个机制也是ListView能够实现成百上千条数据都不会OOM最重要的一个原因。其实RecycleBin的代码并不多，只有300行左右，它是写在AbsListView中的一个内部类，所以所有继承自AbsListView的子类，也就是ListView和GridView，都可以使用这个机制。那我们来看一下RecycleBin中的主要代码，如下所示：
/** * The RecycleBin facilitates reuse of views across layouts. The RecycleBin * has two levels of storage: ActiveViews and ScrapViews. ActiveViews are * those views which were onscreen at the start of a layout. By * construction, they are displaying current information. At the end of * layout, all views in ActiveViews are demoted to ScrapViews. ScrapViews * are old views that could potentially be used by the adapter to avoid * allocating views unnecessarily. * * @see android.widget.AbsListView#setRecyclerListener(android.widget.AbsListView.RecyclerListener) * @see android.widget.AbsListView.RecyclerListener */ class RecycleBin { private RecyclerListener mRecyclerListener; /** * The position of the first view stored in mActiveViews. */ private int mFirstActivePosition; /** * Views that were on screen at the start of layout. This array is * populated at the start of layout, and at the end of layout all view * in mActiveViews are moved to mScrapViews. Views in mActiveViews * represent a contiguous range of Views, with position of the first * view store in mFirstActivePosition. */ private View[] mActiveViews = new View[0]; /** * Unsorted views that can be used by the adapter as a convert view. */ private ArrayList<View>[] mScrapViews; private int mViewTypeCount; private ArrayList<View> mCurrentScrap; /** * Fill ActiveViews with all of the children of the AbsListView. * * @param childCount * The minimum number of views mActiveViews should hold * @param firstActivePosition * The position of the first view that will be stored in * mActiveViews */ void fillActiveViews(int childCount, int firstActivePosition) { if (mActiveViews.length < childCount) { mActiveViews = new View[childCount]; } mFirstActivePosition = firstActivePosition; final View[] activeViews = mActiveViews; for (int i = 0; i < childCount; i++) { View child = getChildAt(i); AbsListView.LayoutParams lp = (AbsListView.LayoutParams) child.getLayoutParams(); // Don‘t put header or footer views into the scrap heap if (lp != null && lp.viewType != ITEM_VIEW_TYPE_HEADER_OR_FOOTER) { // Note: We do place AdapterView.ITEM_VIEW_TYPE_IGNORE in // active views. // However, we will NOT place them into scrap views. activeViews[i] = child; } } } /** * Get the view corresponding to the specified position. The view will * be removed from mActiveViews if it is found. * * @param position * The position to look up in mActiveViews * @return The view if it is found, null otherwise */ View getActiveView(int position) { int index = position - mFirstActivePosition; final View[] activeViews = mActiveViews; if (index >= 0 && index < activeViews.length) { final View match = activeViews[index]; activeViews[index] = null; return match; } return null; } /** * Put a view into the ScapViews list. These views are unordered. * * @param scrap * The view to add */ void addScrapView(View scrap) { AbsListView.LayoutParams lp = (AbsListView.LayoutParams) scrap.getLayoutParams(); if (lp == null) { return; } // Don‘t put header or footer views or views that should be ignored // into the scrap heap int viewType = lp.viewType; if (!shouldRecycleViewType(viewType)) { if (viewType != ITEM_VIEW_TYPE_HEADER_OR_FOOTER) { removeDetachedView(scrap, false); } return; } if (mViewTypeCount == 1) { dispatchFinishTemporaryDetach(scrap); mCurrentScrap.add(scrap); } else { dispatchFinishTemporaryDetach(scrap); mScrapViews[viewType].add(scrap); } if (mRecyclerListener != null) { mRecyclerListener.onMovedToScrapHeap(scrap); } } /** * @return A view from the ScrapViews collection. These are unordered. */ View getScrapView(int position) { ArrayList<View> scrapViews; if (mViewTypeCount == 1) { scrapViews = mCurrentScrap; int size = scrapViews.size(); if (size > 0) { return scrapViews.remove(size - 1); } else { return null; } } else { int whichScrap = mAdapter.getItemViewType(position); if (whichScrap >= 0 && whichScrap < mScrapViews.length) { scrapViews = mScrapViews[whichScrap]; int size = scrapViews.size(); if (size > 0) { return scrapViews.remove(size - 1); } } } return null; } public void setViewTypeCount(int viewTypeCount) { if (viewTypeCount < 1) { throw new IllegalArgumentException("Can‘t have a viewTypeCount < 1"); } // noinspection unchecked ArrayList<View>[] scrapViews = new ArrayList[viewTypeCount]; for (int i = 0; i < viewTypeCount; i++) { scrapViews[i] = new ArrayList<View>(); } mViewTypeCount = viewTypeCount; mCurrentScrap = scrapViews[0]; mScrapViews = scrapViews; } }
这里的RecycleBin代码并不全，我只是把最主要的几个方法提了出来。那么我们先来对这几个方法进行简单解读，这对后面分析ListView的工作原理将会有很大的帮助。
fillActiveViews() 这个方法接收两个参数，第一个参数表示要存储的view的数量，第二个参数表示ListView中第一个可见元素的position值。RecycleBin当中使用mActiveViews这个数组来存储View，调用这个方法后就会根据传入的参数来将ListView中的指定元素存储到mActiveViews数组当中。getActiveView() 这个方法和fillActiveViews()是对应的，用于从mActiveViews数组当中获取数据。该方法接收一个position参数，表示元素在ListView当中的位置，方法内部会自动将position值转换成mActiveViews数组对应的下标值。需要注意的是，mActiveViews当中所存储的View，一旦被获取了之后就会从mActiveViews当中移除，下次获取同样位置的View将会返回null，也就是说mActiveViews不能被重复利用。addScrapView() 用于将一个废弃的View进行缓存，该方法接收一个View参数，当有某个View确定要废弃掉的时候(比如滚动出了屏幕)，就应该调用这个方法来对View进行缓存，RecycleBin当中使用mScrapViews和mCurrentScrap这两个List来存储废弃View。getScrapView 用于从废弃缓存中取出一个View，这些废弃缓存中的View是没有顺序可言的，因此getScrapView()方法中的算法也非常简单，就是直接从mCurrentScrap当中获取尾部的一个scrap view进行返回。setViewTypeCount() 我们都知道Adapter当中可以重写一个getViewTypeCount()来表示ListView中有几种类型的数据项，而setViewTypeCount()方法的作用就是为每种类型的数据项都单独启用一个RecycleBin缓存机制。实际上，getViewTypeCount()方法通常情况下使用的并不是很多，所以我们只要知道RecycleBin当中有这样一个功能就行了。
了解了RecycleBin中的主要方法以及它们的用处之后，下面就可以开始来分析ListView的工作原理了，这里我将还是按照以前分析源码的方式来进行，即跟着主线执行流程来逐步阅读并点到即止，不然的话要是把ListView所有的代码都贴出来，那么本篇文章将会很长很长了。
不管怎么说，ListView即使再特殊最终还是继承自View的，因此它的执行流程还将会按照View的规则来执行，对于这方面不太熟悉的朋友可以参考我之前写的 Android视图绘制流程完全解析，带你一步步深入了解View(二) 。
View的执行流程无非就分为三步，onMeasure()用于测量View的大小，onLayout()用于确定View的布局，onDraw()用于将View绘制到界面上。而在ListView当中，onMeasure()并没有什么特殊的地方，因为它终归是一个View，占用的空间最多并且通常也就是整个屏幕。onDraw()在ListView当中也没有什么意义，因为ListView本身并不负责绘制，而是由ListView当中的子元素来进行绘制的。那么ListView大部分的神奇功能其实都是在onLayout()方法中进行的了，因此我们本篇文章也是主要分析的这个方法里的内容。
如果你到ListView源码中去找一找，你会发现ListView中是没有onLayout()这个方法的，这是因为这个方法是在ListView的父类AbsListView中实现的，代码如下所示：
可以看到，onLayout()方法中并没有做什么复杂的逻辑操作，主要就是一个判断，如果ListView的大小或者位置发生了变化，那么changed变量就会变成true，此时会要求所有的子布局都强制进行重绘。除此之外倒没有什么难理解的地方了，不过我们注意到，在第16行调用了layoutChildren()这个方法，从方法名上我们就可以猜出这个方法是用来进行子元素布局的，不过进入到这个方法当中你会发现这是个空方法，没有一行代码。这当然是可以理解的了，因为子元素的布局应该是由具体的实现类来负责完成的，而不是由父类完成。那么进入ListView的layoutChildren()方法，代码如下所示：
接下来在第114行会根据mLayoutMode的值来决定布局模式，默认情况下都是普通模式LAYOUT_NORMAL，因此会进入到第140行的default语句当中。而下面又会紧接着进行两次if判断，childCount目前是等于0的，并且默认的布局顺序是从上往下，因此会进入到第145行的fillFromTop()方法，我们跟进去瞧一瞧：
那么while循环当中又做了什么事情呢？值得让人留意的就是第18行调用的makeAndAddView()方法，进入到这个方法当中，代码如下所示：
那么我们平时写ListView的Adapter时，getView()方法通常会怎么写呢？这里我举个简单的例子：
那么这个View也会作为obtainView()的结果进行返回，并最终传入到setupChild()方法当中。其实也就是说，第一次layout过程当中，所有的子View都是调用LayoutInflater的inflate()方法加载出来的，这样就会相对比较耗时，但是不用担心，后面就不会再有这种情况了，那么我们继续往下看：
那么到此为止，第一次Layout过程结束。
虽然我在源码中并没有找出具体的原因，但如果你自己做一下实验的话就会发现，即使是一个再简单的View，在展示到界面上之前都会经历至少两次onMeasure()和两次onLayout()的过程。其实这只是一个很小的细节，平时对我们影响并不大，因为不管是onMeasure()或者onLayout()几次，反正都是执行的相同的逻辑，我们并不需要进行过多关心。但是在ListView中情况就不一样了，因为这就意味着layoutChildren()过程会执行两次，而这个过程当中涉及到向ListView中添加子元素，如果相同的逻辑执行两遍的话，那么ListView中就会存在一份重复的数据了。因此ListView在layoutChildren()过程当中做了第二次Layout的逻辑处理，非常巧妙地解决了这个问题，下面我们就来分析一下第二次Layout的过程。
其实第二次Layout和第一次Layout的基本流程是差不多的，那么我们还是从layoutChildren()方法开始看起：
接下来将会是非常非常重要的一个操作，在第113行调用了detachAllViewsFromParent()方法。这个方法会将所有ListView当中的子View全部清除掉，从而保证第二次Layout过程不会产生一份重复的数据。那有的朋友可能会问了，这样把已经加载好的View又清除掉，待会还要再重新加载一遍，这不是严重影响效率吗？不用担心，还记得我们刚刚调用了RecycleBin的fillActiveViews()方法来缓存子View吗，待会儿将会直接使用这些缓存好的View来进行加载，而并不会重新执行一遍inflate过程，因此效率方面并不会有什么明显的影响。
那么我们接着看，在第141行的判断逻辑当中，由于不再等于0了，因此会进入到else语句当中。而else语句中又有三个逻辑判断，第一个逻辑判断不成立，因为默认情况下我们没有选中任何子元素，mSelectedPosition应该等于-1。第二个逻辑判断通常是成立的，因为mFirstPosition的值一开始是等于0的，只要adapter中的数据大于0条件就成立。那么进入到fillSpecific()方法当中，代码如下所示：
注意在第23行，setupChild()方法的最后一个参数传入的是true，这个参数表明当前的View是之前被回收过的，那么我们再次回到setupChild()方法当中：
经历了这样一个detach又attach的过程，ListView中所有的子View又都可以正常显示出来了，那么第二次Layout过程结束。
经历了两次Layout过程，虽说我们已经可以在ListView中看到内容了，然而关于ListView最神奇的部分我们却还没有接触到，因为目前ListView中只是加载并显示了第一屏的数据而已。比如说我们的Adapter当中有1000条数据，但是第一屏只显示了10条，ListView中也只有10个子View而已，那么剩下的990是怎样工作并显示到界面上的呢？这就要看一下ListView滑动部分的源码了，因为我们是通过手指滑动来显示更多数据的。
由于滑动部分的机制是属于通用型的，即ListView和GridView都会使用同样的机制，因此这部分代码就肯定是写在AbsListView当中的了。那么监听触控事件是在onTouchEvent()方法当中进行的，我们就来看一下AbsListView中的这个方法：
可以看到，ACTION_MOVE这个case里面又嵌套了一个switch语句，是根据当前的TouchMode来选择的。那这里我可以直接告诉大家，当手指在屏幕上滑动时，TouchMode是等于TOUCH_MODE_SCROLL这个值的，至于为什么那又要牵扯到另外的好几个方法，这里限于篇幅原因就不再展开讲解了，喜欢寻根究底的朋友们可以自己去源码里找一找原因。
这样的话，代码就应该会走到第78行的这个case里面去了，在这个case当中并没有什么太多需要注意的东西，唯一一点非常重要的就是第92行调用的trackMotionScroll()方法，相当于我们手指只要在屏幕上稍微有一点点移动，这个方法就会被调用，而如果是正常在屏幕上滑动的话，那么这个方法就会被调用很多次。那么我们进入到这个方法中瞧一瞧，代码如下所示：
标签：
原文地址：http://www.cnblogs.com/allin1579/p/4977651.html
