[译]Android 中 Kotlin 与 RecyclerView 高性能列表

2023-11-04

翻译说明:

原标题: Kotlin & RecyclerView for High Performance Lists in Android

原文作者: Andreas Jakl

RecyclerView 是在 Android 上显示滚动列表的最佳方法。它确保了高性能和平滑滚动，同时提供具有灵活布局的列表元素。结合 Kotlin 的现代语言功能，与传统的 Java 方法相比，RecyclerView 的代码开销大大降低。

示例项目：PartsList - 入门

在本文中，我们将介绍一个示例场景：维护应用程序的滚动列表，列出机器部件：“PartsList”。但是，此方案仅影响我们使用的字符串 - 您可以针对您需要的任何用例复制此方法。

要开始使用，请使用 Android Studio 3+ 创建一个新的 Android 应用。确保启用 Kotlin 支持，并为 MainActivity 选择 “Empty” 模板。或者，如果您不想手动编写以下步骤的代码，请从 GitHub 下载完成的源码。

什么是 RecyclerView？

Android 中的屏幕列表由多个子视图组成。每个都有一个或多个视图的布局。例如，电子邮件应用会向您显示多封电子邮件; 这些项目中的每一项都包括主题，发件人姓名和一堆其他信息。

解析子视图的 XML 布局并将其扩展到类的实例中是一项消耗性能的操作。快速滑动会对手机性能造成巨大压力。目标是始终坚持每秒60帧。但是，这每帧只剩下不到17毫秒的计算时间。

RecyclerView 的主要技巧是重新使用列表中的子视图。一旦子视图滚出可见区域，它就基本上被放入队列中。迟早，当新的子视图滚动时会再次用到它。然后，子视图的 UI 文本内容将被替换。下图显示了这个（简化的）RecyclerView 原理：

RecyclerView流程

不幸的是，这种有效的方法需要一些架构背景。刚开始看起来可能感到陌生。然而，一旦您拥有所有组件，就可以轻松的进行自定义。

使用RecyclerView需要配置/实现以下组件：

RecyclerView：管理一切。它主要由Android预先编写。您提供组件和配置。
Adapter：您将花费大部分时间编写此类。它连接到数据源。在RecyclerView的指示下，它会创建或更新列表中的各个项目。
ViewHolder：一个简单的类，用于分配/更新视图项中的数据。重新使用视图时，将覆盖先前的数据。
Data source：您喜欢的任何东西 - 从简单的数组到完整的数据源。您的适配器与之交互。
LayoutManager：负责将所有单独的视图项放在屏幕上，并确保它们获得所需的屏幕空间。

数据源和Kotlin数据类

我们的数据源是一个简单的列表/数组。该列表由自定义类的实例组成。您可以在应用程序中对这些进行硬编码，也可以动态创建它们 - 例如，基于来自在线源的 HTTP REST 请求。

Kotlin有一个很好的功能，可以简化数据类的编写。此方法适用于仅包含数据但不包含任何操作的所有类。我们的示例数据类称为 PartData，因为它存储有关维护应用程序的计算机部件的信息。

data class PartData ( val id: Long, val itemName: String)
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对于数据类，Kotlin自动生成所有实用程序函数：

属性：您不再需要像普通 Java 那样编写 getter 和 setter。
附加功能：例如，equals()，hasCode()，toString() 或 copy()。

Antonio Leiva 写了一篇很棒的文章，在相同数据类的情况下将 Java 与 Kotlin 进行比较。您可以节省大约80％的代码并仍然得到相同的结果。

您像任何其他类一样实例化 Kotlin 数据类。请注意，Kotlin 不使用 new语句，因此我们只使用类名并将值提供给构造函数参数。添加该代码的nCreate() 您的 MainActivity。


var partList = ArrayList<PartData>()
partList.add(PartData(100411, "LED Green 568 nm, 5mm"))
partList.add(PartData(101119, "Aluminium Capacitor 4.7μF"))
partList.add(PartData(101624, "Potentiometer 500kΩ"))
// ...

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列表项目布局

RecyclerView 中的每个项目都需要自定义布局。您可以使用任意与 Activity 布局相同的方式创建这个文件：在 Android Studio 的 Android-style 项目视图中，打开 app > res > layout。右键单击"layout"文件夹名称，然后选择 New > Layout resource file。创建一个名为part_list_item.xml的布局。

对于示例用例，请使用以下属性：

Layout: LinearLayout (垂直)
Width: match_parent
Height: wrap_content
Padding: 16dp

接下来，将两个子项添加到布局中。我们将使用 TextView的。只要确保你给他们有用的ID，因为我们需要这些来分配Kotlin代码中的文本：

Id 1: @+id/tv_part_item_name (larger text size)
Id 2: @+id/tv_part_id (smaller text size)

Recycler View Dependencies

使用 Android 5.0（API级别21）将 RecyclerView 添加到 Android 系统中。许多应用程序仍然针对 Android 4.4+，因此您通常会通过 AppCompat / Support 库使用 RecyclerView 。将最新的支持库版本（取决于您的编译SDK）包含到应用程序构建build的依赖项中 .gradle 文件。

implementation 'com.android.support:appcompat-v7:26.1.0'
implementation 'com.android.support:recyclerview-v7:26.1.0'
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在我们添加了这个定义之后，我们可以开始编写使用RecyclerView的源代码了。

ViewHolder：处理列表中的单个项目

首先，创建一个名为 PartAdapter 的类。将其放在与 MainActivity 相同的目录中。在这个类中，创建一个名为 PartViewHolder 的嵌套类。

class PartViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
    fun bind(part: PartData) {
        itemView.tv_part_item_name.text = part.itemName
        itemView.tv_part_id.text = part.id.toString()
    }
}
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该 ViewHolder 介绍了项目视图。此外，它还在 RecyclerView 中存储其位置的元数据。

本质上，我们的 ViewHolder 实现的主要任务是将当前需要的数据绑定到先前膨胀的UI布局。每当滚动期间新项目可见时，此类确保项目的视图显示我们期望在列表中此位置的内容。

要更新 UI，我们创建自己的方法并将其命名为 bind()。请注意，这不是基类的重写方法，因此我们可以给它任何名称。作为方法参数，我们只需要在 UI 中显示数据。在 bind() 中，我们只是将提供的数据分配给视图项。

（从技术上讲，我们没有绑定它，我们只是分配数据。如果数据模型发生变化，它将不会自动更新此实现中的可见列表。）

Kotlin：主要构造函数

如果您是 Kotlin 的新手，您可能想知道：我们如何在 bind() 中访问 itemView？它从何而来？

魔术被称为主要构造函数。在 Kotlin 中，它可以成为类标题的一部分。前面的构造函数关键字是可选的。

class PartViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) { ... }
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这有什么好处的？ Kotlin 自动将所有参数作为属性提供。因此，我们没有看到属性定义和初始化。相反，我们只是从 bind() 函数中访问该属性。

RecyclerView适配器：将它固定在一起

我们正在探索RecyclerView架构中最重要的组件：适配器。它有3个主要任务：

让我们看一下大图中的适配器以及这3个任务适合的位置：

为了在屏幕上绘制列表，RecyclerView 将询问适配器总共有多少项。我们的适配器在 getItemCount() 中返回此信息。
每当 RecyclerView 决定它需要内存中的另一个视图实例时，它将调用 onCreateViewHolder()。在此方法中，适配器会膨胀并返回我们在上一步中创建的xml布局。
每次（重新）使用先前创建的 ViewHolder 时，RecyclerView 都会指示适配器更新其数据。我们通过重写 onBindViewHolder() 来自定义此过程。

您不必编写代码来手动覆盖这三个函数。只需扩展 PartAdapter 类的定义即可。让它继承 RecyclerView 的适配器。Android Studio 会自动提示您实施所有必需的成员：

然后，将参数 “partItemList” 添加到 PartAdapter 类中。使用主构造函数。这将允许 MainActivity 在实例化 PartAdapter 时提供数据模型。

和以前一样， partItemList 参数自动作为属性使用。在我们的例子中，属性类型是我们的数据类的简单列表（数组）。

class PartAdapter (val partItemList: List<PartData>, val clickListener: (PartData) -> Unit) :
        RecyclerView.Adapter<RecyclerView.ViewHolder>() {
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RecyclerView的适配器实现

Android Studio 已经创建了方法存根。我们只需编写几行实现。此代码根据我们的要求定制适配器，并完成我所描述的3个主要任务。

override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): RecyclerView.ViewHolder {
    // LayoutInflater: takes ID from layout defined in XML.
    // Instantiates the layout XML into corresponding View objects.
    // Use context from main app -> also supplies theme layout values!
    val inflater = LayoutInflater.from(parent.context)
    // Inflate XML. Last parameter: don't immediately attach new view to the parent view group
    val view = inflater.inflate(R.layout.part_list_item, parent, false)
    return PartViewHolder(view)
}

override fun onBindViewHolder(holder: RecyclerView.ViewHolder, position: Int) {
    // Populate ViewHolder with data that corresponds to the position in the list
    // which we are told to load
    (holder as PartViewHolder).bind(partItemList[position])
}

override fun getItemCount() = partItemList.size
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onCreateViewHolder()：扩展视图项的布局XML。inflate() 方法的最后一个参数确保新视图不会立即附加到父视图组。相反，它只在缓存中，不应该是可见的。
onBindViewHolder()：在 RecyclerView 提供所有必要的信息-在 ViewHolder 实例应显示的数据，以及在数据列表中的（新）位置。使用我们的 Adapter 类的 partItemList 属性，我们调用我们添加到 ViewHolder 的自定义 bind()函数。
getItemCount()：在我们的例子中简单 - 列表/数组的大小。在 Kotlin中，我们可以进一步将其简化为内联实现; 如果我们直接返回一个值/一个简单的表达式，我们不需要函数的 {} 和 return 语句。

RecyclerViews的活动布局

我们差不多完成了。接下来，我们创建 RecyclerView。第一步是将其添加到 MainActivity 的 XML 布局定义中。

如果您使用 Android Studio 的新项目向导并创建了一个空活动，则会添加一个 “Hello World” TextView。删除它。

而是为具有ID “rv_parts” 的滚动全屏 RecyclerView 列表添加以下定义：

    <android.support.v7.widget.RecyclerView
        android:id="@+id/rv_parts"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
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实例化RecyclerView

在MainActivity的 onCreate() 中只需要三行代码。

分配LayoutManager：它测量和定位项目视图。不同的布局管理器支持各种布局。我们选择最常见的：LinearLayoutManager。默认情况下，它会创建垂直滚动列表布局。

rv_parts.layoutManager = LinearLayoutManager(this)
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优化：所述 RecyclerView 的大小是不会被影响适配器内容。RecyclerView 的大小仅取决于父级（在我们的示例中，全屏可用）。因此，我们可以调用 setHasFixedSize() 来激活 RecyclerView 中的一些优化。在 Kotlin 中，您不需要 “set”-prefix 来访问属性。

rv_parts.hasFixedSize()
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分配适配器：这最终连接所有内容：我们创建并分配我们编写的Adapter类的新实例（“PartAdapter”）。该适配器需要的数据项，这是我们在本文开头创建的列表。

rv_parts.adapter = PartAdapter(testData)
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RecyclerView：工作！

现在按下播放，您的RecyclerView应该可以正常工作！使用我们提供的三个示例数据项，列表有点太短，无法完全理解滚动。要测试它，只需使用一些额外的项目扩展列表。

现在您已经掌握了基础知识，可以很容易地扩展项目布局和数据类以及其他信息。

如果某些内容不适合您，请将您的代码与 GitHub 上的完成解决方案进行比较。请注意，解决方案比我们在此阶段更先进 - 例如，它已经包含单击处理程序。

下一步：单击“处理程序”

缺少一个经常使用的部分：点击处理程序。与 ListView 相比，这些在 RecyclerViews 中要复杂得多。但是，如果做得好，他们很容易添加 Kotlin。这只是了解一些更先进的 Kotlin 概念的问题。我们将在下一部分看一下这个！

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