RecyclerView内存优越性，得益于它独特的缓存机制。

1 如何复用表项

如果列表中的每个表项在移出屏幕时被销毁，移入时又被重新创建，是很消耗资源，所以RecyclerView引入了缓存机制。缓存是为了复用，复用的好处是有可能免去两个耗费资源的操作：创建表项视图和为每个表项视图绑定数据。

2 ViewHolder

2.1 作用

ViewHolder是对RecyclerView上的itemView的封装，它是RecyclerView缓存的载体。它封装了以下属性：

• View itemView：对应RecyclerView的子View；
• int mPosition：View当前对应数据在数据源中的位置；
• int mOldPosition：View上次绑定的数据在数据源中的位置；
• long mItemId：可以判断ViewHolder是否需要重新绑定数据；
• int mItemViewType：itemView对应的类型；
• int mPreLayoutPosition：在预布局阶段ViewHolder对应数据在数据源中的位置；
• int mFlags：ViewHolder对应的标记位；
• List<Ojbect> mPayloads：实现局部刷新；
• Recycler mScrapContainer：如果不为空，表示ViewHolder是存放在scrap缓存中；

2.2 flag

• FLAG_BOUND：ViewHolder对应的View已经绑定好了数据，无需重新绑定
• FLAG_UPDATE：数据发生了变化，View需要重新绑定
• FLAG_INVALID：数据失效了，View需要重新绑定
• FLAG_REMOVED：数据从数据源中删除，View在消失动画中仍然有用
• FLAG_NOT_RECYCLABLE：ViewHolder不能被回收，ViewHolder对应ItemView做动画时需要保证ViewHolder不能被回收掉
• FLAG_RETURNED_FROM_SCRAP：从scrap缓存中获取到的ViewHolder
• FLAG_IGNORE：如果回收该类型的ViewHolder会报错
• FLAG_TMP_DETACHED：表示ItemView从RecyclerView上DETACHED了，detach和remove的区别是，remove会将View从ViewGroup的children数组中删除并且刷新ViewGroup，detach只会删除不会触发刷新
• FLAG_ADAPTER_FULLUPDATE：表示ViewHolder需要全量更新，如果没有设置该标志位，则是局部更新
• FLAG_MOVED：当ViewHolder的位置发生变化，做动画时需要使用
• FLAG_APPEARED_IN_PRE_LAYOUT：ViewHolder出现在预布局中，需要做APPEARED动画

3 RecyclerView局部刷新

RecyclerView的数据更新，主要有以下几个方法：

• notifyDataSetChanged()：刷新全部可见的ViewHolder；
• notifyItemChanged(int position)：刷新指定位置的ViewHolder;
• notifyItemChanged(int position, @Nullable Object payload)：刷新指定位置的ViewHolder，其中playload参数可以认为是要刷新的一个标示；
• notifyItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount)：从指定的位置开始刷新指定个数的ViewHolder；
• notifyItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount, Object payload)：从指定的位置开始刷新指定个数的ViewHolder，其中playload参数可以认为是要刷新的一个标示；
• notifyItemInserted(int position)、notifyItemMoved(int fromPosition, int toPosition)、notifyItemRangeInserted(int positionStart, int itemCount)、notifyItemRemoved(int position)、notifyItemRangeRemoved(int positionStart, int itemCount)：插入、移动、移除并自动刷新；

@Override
public void onBindViewHolder(ViewHolderholder, int position, List<Object> payloads) {if (payloads.isEmpty()) {// payloads为空，说明是更新整个ViewHolderonBindViewHolder(holder, position);} else {// payloads不为空，这只更新需要更新的View即可。String payload = payloads.get(0).toString();if ("changeColor".equals(payload)) {holder.textView.setTextColor("");}}
}

4 四级缓存

以下是RecylcerView缓存机制的时序图：

其中，Recycler用于表项的复用，RecyclerView通过Recycler获得下一个待绘制的表项。RecyclerView缓存基本上是通过三个内部类管理的，Recycler、RecycledViewPool和ViewCacheExtension，以下是RecyclerView.Recycler的部分源码：

public class RecyclerView extends ViewGroup implements ScrollingView {public final class Recycler {final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>();ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null;final ArrayList<ViewHolder> mCachedViews = new ArrayList<ViewHolder>();private final List<ViewHolder>mUnmodifiableAttachedScrap = Collections.unmodifiableList(mAttachedScrap);private int mRequestedCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;int mViewCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;RecycledViewPool mRecyclerPool;private ViewCacheExtension mViewCacheExtension;static final int DEFAULT_CACHE_SIZE = 2;}public static class RecycledViewPool {private static final int DEFAULT_MAX_SCRAP = 5;static class ScrapData {final ArrayList<ViewHolder> mScrapHeap = new ArrayList<>();int mMaxScrap = DEFAULT_MAX_SCRAP;long mCreateRunningAverageNs = 0;long mBindRunningAverageNs = 0;}SparseArray<ScrapData> mScrap = new SparseArray<>();public void putRecycledView(ViewHolder scrap) {final int viewType = scrap.getItemViewType();final ArrayList<ViewHolder> scrapHeap = getScrapDataForType(viewType).mScrapHeap;if (mScrap.get(viewType).mMaxScrap <= scrapHeap.size()) {return;}if (DEBUG && scrapHeap.contains(scrap)) {throw new IllegalArgumentException("this scrap item already exists");}scrap.resetInternal();scrapHeap.add(scrap);}}public abstract static class ViewCacheExtension {@Nullablepublic abstract View getViewForPositionAndType(@NonNull Recycler recycler, int position, int type);}
}

scrap [skræp] 碎片，小块； attach [əˈtætʃ] 系上，贴上 detached [dɪˈtætʃt] 单独的，分离的 extension [ɪkˈstenʃn] 延伸，扩展

由上可知，Recycler有4个变量用来缓存ViewHolder对象，优先级由高到低依次为ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap、ArrayList<ViewHolder> mCachedViews、ViewCacheExtension mViewCacheExtension、RecycledViewPool mRecyclerPool。RecycledViewPool 对ViewHolder按viewType分类存储（通过SparseArray），同类ViewHolder存储在默认大小为5的ArrayList中。

以下是它们的含义：

RecyclerView的四级缓存：

• mChangedScrap与mAttachedScrap是用来做屏幕内ViewHolder复用，不需要重新onCreateViewHolder和onBindViewHolder；
• mCachedView是用来缓存最近移出屏幕的ViewHolder，包括数据和position信息。复用时必须是是相同位置的ViewHolder，应用场景是在那些来回滑动的列表中，往回滑动时，能直接复用ViewHolder的数据，不用onBindeViewHolder；
• mViewCacheExtension，自定义缓存，这个的创建和缓存完全由开发者自己控制，系统未在这里添加数据；
• RecycledViewPool，ViewHolder缓存池，当mCacheView满后或者adapter被更换，将mCacheView中移出的ViewHolder放到缓存池中，同时把ViewHolder的数据清除掉，所以复用的时候需要onBindeViewHolder；

4.1 屏幕内缓存/一级缓存/scrap缓存（mAttachedScrap和mChangedScrap）

屏幕内缓存指在屏幕中显示的ViewHolder，这些ViewHolder会缓存在mAttachedScrap、mChangedScrap中：

• mAttachedScrap中存放的是没有与RecyclerView分离的ViewHolder列表，从其中复用的ViewHolder既不需要重新创建也不需要重新绑定数据；
• mChangedScrap表示数据已经改变的ViewHolder列表，只有满足以下的条件ViewHolder才会被添加到mChangedScrap中：当它关联的itemView发生了变化（notifyItemChanged或者notifyItemRangeChanged被调用），并且ItemAnimator调用ViewHolder#canReuseUpdatedViewHolder方法时，返回了false（返回false表示要执行用一个view替换另一个 view的动画，例如淡入淡出动画。true表示动画在view内部发生）。否则，ViewHolder会被添加到mAttachedScrap中；

mChangedScrap和mAttachedScrap可以看做是一个层级，都是屏幕上可见ViewHolder，只不过区分了状态（改变和未改变）。

4.2 屏幕外缓存/二级缓存（mCachedViews）

当列表滑动出了屏幕时，ViewHolder会被缓存在mCachedViews ，其大小由mViewCacheMax决定，默认DEFAULT_CACHE_SIZE为2，可通过Recyclerview.setItemViewCacheSize()动态设置。

从mCachedViews中复用的ViewHolder ，只能复用于指定位置的表项。也可以说，mCachedViews是离屏缓存，用于缓存指定位置的ViewHolder ，只有“列表回滚”这一种场景（刚滚出屏幕的表项再次进入屏幕），才有可能命中该缓存。该缓存存放在默认大小为2的ArrayList中；

4.3 自定义缓存/三级缓存（ViewCacheExtension）

可以自己实现ViewCacheExtension类实现自定义缓存，可通过Recyclerview.setViewCacheExtension()设置。

4.4 缓存池/四级缓存（RecycledViewPool）

ViewHolder在首先会缓存在mCachedViews中，当超过了个数（比如默认为2），就会添加到RecycledViewPool中。从mRecyclerPool中复用的ViewHolder，只能复用于viewType相同的表项，并且需要重新绑定数据。

RecycledViewPool会根据每个ViewType把ViewHolder分别存储在不同的列表中，每个ViewType最多缓存DEFAULT_MAX_SCRAP = 5 x ViewHolder，如果RecycledViewPool没有被多个RecycledView共享，对于线性布局，每个ViewType最多只有一个缓存，如果是网格有多少行就缓存多少个。它们之间的关系如下 :

5 缓存策略

缓存流程：

• 在插入或删除ViewHolder的时候，首先会把屏幕内的ViewHolder保存至mAttachedScrap中；
• 滑动屏幕时，首先消失的ViewHolder会保存到mCachedViews中，mCachedView的大小默认是2，超过的话，就按照先入先出的原则，将移出头部的ViewHolder保存到RecyclerPool缓存池（如果有自定义的缓存就保存到自定义缓存中）。RecyclerPool缓存池会按照ViewHolder的viewType进行保存，每个viewType缓存个数为5个，超过了就会被回收；

获取缓存流程：首先从mAttachedScrap中获取，通过position匹配ViewHolder，如果匹配失败，就会从mCachedViews中获取，也是通过position获取ViewHolder缓存；如果获取失败，就会继续从自定义缓存中获取；如果获取失败，会继续从mRecyclerPool中获取；如果获取失败，会重新创建ViewHolder。 流程如下 :

Recyclerview在获取ViewHolder时按四级缓存的顺序查找，如果没找到就创建（createViewHolder）。其中只有RecycledViewPool找到时才会调用 onBindViewHolder，其它缓存不会重新onBindViewHolder 。

问：在RecyclerView中，滑动10个ViewHolder，再滑动回去，会有几个ViewHolder执行onBindViewHolder?

假设页面可以容纳7条数据

• 首先，页面内的7条数据会依次调用onCreateViewHolder和onBindViewHolder；
• 之后，向下滑动1条（position = 7），会把position = 0的数据存放到mCachedViews中，此时mCachedViews缓存数量为1，RecyclerPool中缓存数量为0。position = 7的数据通过position在mCachedViews找不到对应的ViewHolder，通过viewType在mRecyclerPool中找不到对应的ViewHolder，所以会调用onCreateViewHolder和onBindViewHolder方法；
• 再往下滑动1条（position = 8），同position = 7，position = 1的数据会存放到mCachedViews；
• 再往下滑动1条（position = 9），由于mCahcedViews的缓存区默认容量为2，所以，position = 0的数据会被清空，存放到mRecyclerPool缓存池中，而position = 2的数据会存放到mCachedViews，而position = 9的数据无法通过position在mCacheViews中获取，也无法通过viewType在mRecyclerPool中获取，所以还会调用onCreateViewHolder和onBindViewHolder。此时，mCachedViews缓存区数量是2，mRecyclerPool的数量为1;
• 再往下滑动1条（position = 10），这个时候就可以通过viewType在mRecyclerPool中查找到ViewHolder，所以可以直接复用了，并通过onBindeViewHolder来绑定数据；
• 依次类推

RecyclerView中，并不是每次绘制表项都会重新创建ViewHolder对象，也不是每次都会重新绑定ViewHolder数据。

• 最坏的情况：重新创建ViewHolder并绑定数据；
• 次好的情况：复用ViewHolder但重新绑定数据；
• 最好的情况：复用ViewHolder且不重新绑定数据；

通过了解RecyclerView的四级缓存，可以知道，RecyclerView最多可以缓存N(屏幕最多可显示的item数) + 2(屏幕外的缓存) + 5 x M (M代表M个ViewType，缓存池的缓存)，只有RecycledViewPool找到时才会重新调用bindViewHolder。
还需要注意的是，RecycledViewPool可以被多个RecyclerView共享，其缓存个数与ViewType个数、布局相关，如果RecycledViewPool没有被多个RecycledView共享，对于线性布局，每个ViewType最多只有一个缓存，如果是网格布局有多少行就缓存多少个。

参考

https://juejin.cn/post/6844903778303344647
https://zhooker.github.io/2017/08/14/关于Recyclerview的缓存机制的理解/
http://www.lxiaoyu.com/p/286763
https://www.jianshu.com/p/b11c62871169
https://jishuin.proginn.com/p/763bfbd55a86
https://www.jianshu.com/p/443d741c7e3e