Android之ListView性能优化——一行代码绑定数据——万能适配器

　　如下图，加入现在有一个这样的需求图，你会怎么做？作为一个初学者，之前我都是直接用SimpleAdapter结合一个Item的布局来实现的，感觉这样实现起来很方便（基本上一行代码就可以实现），而且也没有觉得有什么不好的。直到最近在慕课网上看到鸿洋大神讲的“机器人小慕”和“万能适配器”两节课，才对BaseAdapter有所了解。看了鸿洋大神的课程之后，我又上网搜了几个博客，也看了一些源码和文档，于是打算写一个帖子来记录一下自己的学习历程。

　　在今天的帖子中，我们从一个最基本的实现BaseAdapter的适配器开始，先介绍ListView性能优化（convertView结合ViewHolder类），再将其封装起来，最后达到可以像SimpleAdapter一样可以一行代码搞定一个ListView的数据绑定。

　　总结一下，本帖子要实现的功能：

• 为一个继承自BaseAdapter的原始的Adapter添加ViewHolder，达到缓存的功能
• 将优化后的ListView进行封装，实现一行代码为ListView绑定数据

一、最原始的适配器类的实现

　　最原始的思想就是常见一个继承自BaseAdapter的适配器类，在getView()方法中找到子View的布局，获取到子View中的控件，再为其绑定数据。简略代码如下：

@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
    convertView = inflater.inflate(R.layout.sideworks_main_userlist_item, parent, false);
    ImageView userPhoto = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.find_listitem_photo);
    TextView userName = (TextView) convertView.findViewById(R.id.find_listitem_name);
    User user = userList.get(position);
    userPhoto.setImageResource(user.getPhotoRes());
    userName.setText(user.getUserName());
    return convertView;
}

　　这样写代码理论上是没有问题的，但是，看过源码的人都知道，convertView这个参数指的是 The old view to reuse, if possible. 也就是说，convertView是一个以前用过的子View，如果它存在的话，就可以复用它，即只要ListView中存在一个布局和这个子View一样的子View，那么那个子View就可以复用这个convertView。这样就有了一个缓存的机制，也就是靠这个机制，我们可以达到ListView性能优化的目的。

二、convertView结合ViewHolder类实现ListView性能优化

　　先看代码。

    @Override
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        ViewHolder holder = null;
        if (convertView == null) {
            convertView = inflater.inflate(R.layout.sideworks_main_userlist_item, parent, false);
            holder = new ViewHolder();
            holder.userPhoto = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.find_listitem_photo);
            holder.userName = (TextView) convertView.findViewById(R.id.find_listitem_name);
            convertView.setTag(holder);
        } else {
            holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
        }
        User user = userList.get(position);
        holder.userPhoto.setImageResource(user.getPhotoRes());
        holder.userName.setText(user.getUserName());
        return convertView;
    }

    /**
     * 存储以前用过的View中的控件的类
     */
    class ViewHolder {
        ImageView userPhoto;
        TextView userName;
    }

　　从代码中我们可以看到，和最开始的代码相比较，现在的代码多了一个内部类ViewHolder，这个类就是用来存储子View中的所有控件的。在Adapter的getView()方法中，我们首先判断convertView是否存在，如果不存在则说明这是第一次使用这个子View，此时我们就需要新建convertView和ViewHolder，找到ViewHolder中的所有控件，方便后面绑定数据，最后将ViewHolder存储到convertView缓存中；如果convertView存在，则说明以前已经用过一次这个子View，此时我们只需要从convertView的缓存中将ViewHolder去出来即可。得到ViewHolder实例之后，我们再根据List中的数据为子View中的所有控件绑定数据。

　　从理论上说，到此，ListView的优化已经结束，对于只有一个ListView的项目，这样已经是极限了。但是，如果一个项目中有100个ListView呢？如果有100个ListView，那么按照我们现在对ListView的优化程度，我们只能把Adapter复制粘贴100份，分别绑定100份数据，然后再绑到ListView上。这样是不是很愚蠢？可见，我们的“革命”尚未成功，仍需努力。下面，我们就来把这个Adapter封装起来。

三、封装适配器Adapter

　　我们的最终目的是要把ListView绑定数据的代码尽可能多的封装起来，尽可能达到一行代码为ListView绑定数据。要达到这个目标，我们需要克服以下几个困难：

• 对于不同的ListView，其ViewHolder不可能相同，因此我们需要一个可以适配所有布局的ViewHolder
• 对于不同的ListView，与之绑定的数据的类型不能确定，因此我们需要一个可以绑定所有数据类型的适配器

　　基于这两个问题，我们先给出我们解决问题的思路：先写出ViewHolder类，再写适配器类。

　　首先来看ViewHolder类。如上面所说的，我们需要一个可以适配所有布局的ViewHolder，因此，我们不能用TextView、ImageView等具体的控件类型，而是要用它们的父类View；其次，每个ListView只有一个ViewHolder，我们不可能对每个Item都用一个ViewHolder，因为这样不仅浪费了性能，而且也不合理，因此，我们使用单例模式来获得ViewHolder；另外，我们无法预测ViewHolder中都有几个控件，因此我们需要一个动态的数据结构来存储这些控件，我们选择的是SparseArray，它类似于HashMap，但其性能远远高于HashMap；最后，我们需要明确ViewHolder类中都干了什么：我们的ViewHolder类中主要进行对现在代码中getView()方法和ViewHolder类的封装。

　　最重要的一点，我们需要在ViewHolder类中开放若干个方法，一旦有新的控件类型，我们就需要在ViewHolder中为这种控件声明一个绑定数据的方法，如TextView对应setTextToTextView()方法，ImageView对应setResourceToImageView()、setBitmapToImageView()方法等。最后，我们可以用链式变成的思想，把这些方法的返回值设置成ViewHolder类型，这样，我们就可以通过 holder.setTextToTextView(?,?).setResourceToImageView(?,?)... 来实现数据的绑定，也就是一行代码搞定数据绑定。

　　说完了VeiwHolder类，让我们再来说说Adapter适配器类。因为是“万能适配器”，因此我为它起名为PowerfulAdapter。这个类中封装了BaseAdapter中的几个可以复用的方法，并且暴露出一个接口，让用户可以写具体的、每个Adapter都不同的代码。我们的思路是，将BaseAdapter中的getCount()、getItem()、getItemId()方法彻底封装起来，将getView()方法中获取ViewHolder的部分封装起来，把具体绑定数据的部分用一个抽象方法暴露给外界，让用户可以自定义绑定数据。

　　另外一个问题是关于数据源的类型问题。和ViewHolder类中的存放控件的集合一样，我们并不能事先预测到用户会设置什么数据，所以我们用一个通用泛型<T>来代替，这样我们就可以绑定随意类型的数据了。

　　这样一来，如果我们想要为一个ListView绑定数据，可以有两种方式：第一种，新建一个类继承PowerfulAdapter，并实现其中的抽象方法，为LsitView绑定数据；第二种，我们可以直接在Activity的onCreate()方法中实现绑定数据，直接用 listView.setAdapter(new PowerfulAdapter(){ ...... }); 来实现，“......”处写绑定数据的代码。

四、总结与代码

　　首先先来总结一下：在这个DEMO中，我们主要解决了一下几个问题：

• 为ListView绑定数据
• 使用convertView结合ViewHolder实现了数据缓存
• 对ViewHolder和Adapter进行了完美的封装，实现了一行代码为ListView绑定数据

　　以下是代码。在代码之前，国际惯例，让我们先看一看DEMO的文件结构，如下图所示：

　　以下是代码：

主界面布局 activity_main.xml 文件中的代码：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:background="@android:color/white">

    <ListView
        android:id="@+id/find_main_lv_userlist"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:cacheColorHint="@android:color/transparent"
        android:divider="@android:color/darker_gray"
        android:dividerHeight="1.0dip" />

</RelativeLayout>

主界面ListView的Item的布局 sideworks_main_userlist_item.xml 文件中的代码：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="horizontal"
    android:padding="6.0dip">

    <ImageView
        android:id="@+id/find_listitem_photo"
        android:layout_width="45.0dip"
        android:layout_height="45.0dip"
        android:src="@mipmap/ic_launcher" />

    <TextView
        android:id="@+id/find_listitem_name"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center_vertical"
        android:layout_marginLeft="10.0dip"
        android:textColor="@android:color/black"
        android:textSize="18.0sp"
        android:textStyle="bold" />

</LinearLayout>

数据源实体类 User.java 文件中的代码：

package com.itgungnir.entity;

public class User {
    private int photoRes;
    private String userName;

    public User(){

    }

    public User(int photoRes, String userName) {
        this.photoRes = photoRes;
        this.userName = userName;
    }

    public int getPhotoRes() {
        return photoRes;
    }

    public void setPhotoRes(int photoRes) {
        this.photoRes = photoRes;
    }

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
}

数据源生成类 DataGenerater.java 中的代码：

package com.itgungnir.tools;

import com.itgungnir.activity.R;
import com.itgungnir.entity.User;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 生成User列表数据的工具类
 */
public class DataGenerater {
    /**
     * 获取UserList列表数据
     */
    public static List<User> getUserList() {
        List<User> userList = new ArrayList<User>();
        for (int i = 0; i < 15; i++) {
            userList.add(new User(R.mipmap.ic_launcher, "User Name " + (i + 1)));
        }
        return userList;
    }
}

ListView的Item中控件的存放与处理类 ViewHolder.java 文件中的代码：

package com.itgungnir.tools;

import android.content.Context;
import android.util.SparseArray;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.TextView;

public class ViewHolder {
    private SparseArray<View> views; // 存储ViewHolder中所有的控件（SparseArray类似于HashMap但性能强于HashMap）
    private View convertView; // 以前用过的布局

    /**
     * 构造函数，因为ViewHolder之后一个，因此声明为private私有类型，通过下面的getInstance()方法获取
     */
    private ViewHolder(Context context, int layoutId, ViewGroup parent) {
        this.views = new SparseArray<View>(); // 初始化控件集合
        this.convertView = LayoutInflater.from(context).inflate(layoutId, parent, false); // 第一次用布局
        this.convertView.setTag(this); // 初始化布局之后将一个ViewHolder放入布局中作为缓存
    }

    /**
     * 单例模式获取ViewHolder实例
     */
    public static ViewHolder getInstance(View convertView, Context context, int layoutId, ViewGroup parent) {
        if (convertView == null) { // 如果convertView不存在，则需要new一个ViewHolder并返回
            return new ViewHolder(context, layoutId, parent);
        } else { // 如果convertView存在，则只需要从convertView中将ViewHolder去出来返回即可
            return (ViewHolder) convertView.getTag();
        }
    }

    /**
     * 通过ID找到控件并返回
     */
    private <T extends View> T getView(int viewId) {
        View view = views.get(viewId); // 先尝试着从控件集合中取出控件
        if (view == null) { // 如果view==null则说明控件没有加载到控件集合中，这时就需要手动查找控件并放到集合中
            view = this.convertView.findViewById(viewId);
            views.put(viewId, view);
        }
        return (T) view;
    }

    /**
     * 设置一个为TextView设置文本的方法
     */
    public ViewHolder setTextToTextView(int viewId,String text){
        TextView textView = getView(viewId);
        textView.setText(text);
        return this;
    }

    /**
     * 设置一个为ImageView设置图片资源的方法
     */
    public ViewHolder setResourceToImageView(int viewId,int resourceId){
        ImageView imageView = getView(viewId);
        imageView.setImageResource(resourceId);
        return this;
    }

    /**
     * 开放一个返回convertView的方法，在适配器中会用到
     */
    public View getConvertView() {
        return this.convertView;
    }
}

万能适配器类 PowerfulAdapter.java 文件中的代码：

package com.itgungnir.tools;

import android.content.Context;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.BaseAdapter;

import java.util.List;

public abstract class PowerfulAdapter<T> extends BaseAdapter {
    private List<T> dataList;
    private Context context;
    private int layoutId;

    public PowerfulAdapter(Context context, List<T> dataList, int layoutId) {
        this.dataList = dataList;
        this.context = context;
        this.layoutId = layoutId;
    }

    @Override
    public int getCount() {
        return dataList.size();
    }

    @Override
    public T getItem(int position) {
        return dataList.get(position);
    }

    @Override
    public long getItemId(int position) {
        return position;
    }

    @Override
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        ViewHolder holder = ViewHolder.getInstance(convertView, context, layoutId, parent);
        convert(holder, dataList.get(position));
        return holder.getConvertView();
    }

    public abstract void convert(ViewHolder holder, T t);
}

PowerfulAdapter类的子类MyAdapter.java文件中的代码，用于第一种绑定数据的方式：

package com.itgungnir.tools;

import android.content.Context;

import com.itgungnir.activity.R;
import com.itgungnir.entity.User;

import java.util.List;

public class MyAdapter extends PowerfulAdapter<User> {

    public MyAdapter(Context context, List<User> dataList, int layoutId) {
        super(context, dataList, layoutId);
    }

    @Override
    public void convert(ViewHolder holder, User user) {
        holder.setTextToTextView(R.id.find_listitem_name, user.getUserName())
                .setResourceToImageView(R.id.find_listitem_photo, user.getPhotoRes());
    }
}

主界面 MainActivity.java 中的代码：

package com.itgungnir.activity;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ListView;

import com.itgungnir.entity.User;
import com.itgungnir.tools.DataGenerater;
import com.itgungnir.tools.MyAdapter;
import com.itgungnir.tools.PowerfulAdapter;
import com.itgungnir.tools.ViewHolder;

public class MainActivity extends Activity {
    private ListView userList;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initView();
    }

    private void initView() {
        userList = (ListView) findViewById(R.id.find_main_lv_userlist);
        /**
         * 绑定数据：第一种方法，新建一个继承自PowerfulAdapter的Adapter类，在其中实现convert()方法
         */
        userList.setAdapter(new MyAdapter(MainActivity.this, DataGenerater.getUserList(), R.layout.sideworks_main_userlist_item));
        /**
         * 绑定数据：第二种方法，直接使用PowerfulAdapter，并现场实现其convert()方法
         */
//        userList.setAdapter(new PowerfulAdapter<User>(MainActivity.this, DataGenerater.getUserList(), R.layout.sideworks_main_userlist_item) {
//            @Override
//            public void convert(ViewHolder holder, User user) {
//                holder.setTextToTextView(R.id.find_listitem_name, user.getUserName())
//                        .setResourceToImageView(R.id.find_listitem_photo, user.getPhotoRes());
//            }
//        });
    }
}

最后奉上LZ的Git，欢迎各位大神批评指正：https://github.com/ITGungnir/TestPowerfulAdapter