ListView的性能优化之convertView和viewHolder

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最近碰到的面试题中经常会碰到问"ListView的优化"问题。所以就拿自己之前写的微博客户端的程序做下优化。
自己查了些资料，看了别人写的博客，得出结论，ListView优化大致从以下几个角度:
1.复用已经生成的convertView；
2.添加viewHolder类；
3.缓存数据（图片缓存）；
4.分页加载。

一、复用convertView
首先讲下ListView的原理：ListView中的每一个Item显示都需要Adapter调用一次getView的方法，这个方法会传入一个convertView的参数，返回的View就是这个Item显示的View。如果当Item的数量足够大，再为每一个Item都创建一个View对象，必将占用很多内存，创建View对象（mInflater.inflate(R.layout.lv_item, null);从xml中生成View，这是属于IO操作）也是耗时操作，所以必将影响性能。Android提供了一个叫做Recycler(反复循环器)的构件，就是当ListView的Item从上方滚出屏幕视角之外，对应Item的View会被缓存到Recycler中，相应的会从下方生成一个Item，而此时调用的getView中的convertView参数就是滚出屏幕的Item的View，所以说如果能重用这个convertView，就会大大改善性能。

图解：一个屏幕最多显示7个Item，如果当Item1滑出屏幕，此时Item1 的View被添加进Recycler中，相应的在下部要产生一个Item8，这时调用getView方法，convertView参数就是Item1 的View。

（1）Item固定高度
测试Demo：

 public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
     System.out.println("getView " + position + " " + convertView);
     ViewHolder holder = null;
     if (convertView == null) {
         convertView = mInflater.inflate(R.layout.lv_item, null);
         holder = new ViewHolder();
         holder.textView = (TextView)convertView.findViewById(R.id.tv_text);
         convertView.setTag(holder);
     } else {
         holder = (ViewHolder)convertView.getTag();
     }
     holder.textView.setText(mData.get(position));
     return convertView;
 }

首先程序启动，9个Item显示调用getView方法，这时的convertView都是null，因为没有任何Item被滑出屏幕缓存到Recycler中。所以打印的Log如图：

继续向上滑动屏幕，当Item1，Item2，Item3.....陆续滑出屏幕之后，他们之前的View得到重用。所以最终屏幕上就只是这10个View反复循环重用了（因为屏幕最多显示10个Item）。

然后我尝试把屏幕往回滚，重新滚到前面。

图解：屏幕从显示Item 17-Item26 滚到显示Item13-Item22。分析这个过程，当滚动一个Item时，Item26消失，Item16出现，所以Item16又将复用Item26的View，观察Log，的确如此，其他依次类推。仔细分析，有这样一个规律：无论怎么重用convertView，一个position的Item永远使用一个view。（比如此例中Item13 永远显示的是 5272fb00的View）。

（2）Item高度不固定
以上的例子是针对于每个Item的高度是固定的，所以很容易从定量中计算出每一个屏幕能够显示的最多Item数量。如果当一个Item的高度很根据不同情况的数据发生变化时，这样就无法得知最多显示的Item数量。
看一个例子，我的微博客户端程序，都知道微博有的有转载，有的有图片，所以说微博的每一个Item高度是不固定的。同样在getView中打出日志，显示如下图：

图解：因为没有固定的Item高度，无法计算一个屏幕中能够显示的最大高度，系统会会先创建一个View，第一轮是用这个View来试探能放多少个item，试探出结果可以放3个Item，所以第二轮的0-2才是真正创建的View，屏幕上显示了3个Item。当往下滚时，Item0没有完全出去，下面有来了个Item3，所以这时的Item有创建了一个View，屏幕上此时显示4个Item。之后4个Item就是做多显示的数量，再往上滚动，convertView就开始重用了，Item4和Item0的View是一个对象。

二、使用viewHolder类

我们都知道在getView方法中的操作是这样的：先从xml中创建view对象（inflate操作，我们采用了重用convertView方法优化），然后在这个view去findViewById，找到每一个子View，如：一个TextView等。这里的findViewById操作是一个树查找过程，也是一个耗时的操作，所以这里也需要优化，就是使用viewHolder，把每一个子View都放在Holder中，当第一次创建convertView对象时，把这些子view找出来。然后用convertView的setTag将viewHolder设置到Tag中，以便系统第二次绘制ListView时从Tag中取出。当第二次重用convertView时，只需从convertView中getTag取出来就可以。

测试Demo：

 public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
         System.out.println("getView " + position + " " + convertView);
         ViewHolder holder = null;
         if (convertView == null) {
             convertView = mInflater.inflate(R.layout.lv_item, null);
             holder = new ViewHolder();
             holder.textView = (TextView)convertView.findViewById(R.id.tv_text);
             convertView.setTag(holder);
         } else {
             holder = (ViewHolder)convertView.getTag();
         }
         holder.textView.setText(mData.get(position));
         return convertView;
     }
}

 public static class ViewHolder {
     public TextView textView;
 }