Android之ListView原理学习与优化总结

在 整理前几篇文章的时候有朋友提出写一下ListView的性能优化方面的东西，这个问题也是小马在面试过程中被别人问到的…..今天小马就借此机会来整理 下，网上类似的资料蛮多的，倒不如自己写一篇，记录在这个地方，供自己以后使用，不用再翻来翻去的找了，用自己写的…呵呵，不多讲其它了，说起优化我想大 家第一反应跟小马一样吧？想到利用ViewHolder来优化ListView数据加载，仅仅就此一条吗？其实不是的，首先，想要优化ListView就 得先了解ListView加载数据原理，这是前提，但是小马在这个地方先做一些简单的补充,大家一定仔细看下，保证会有收获的：    列表的显示需要三个元素：

1. ListVeiw:  用来展示列表的View。

2. 适配器 : 用来把数据映射到ListView上

3. 数据:    具体的将被映射的字符串，图片，或者基本组件。 

           根据列表的适配器类型，列表分为三种，ArrayAdapter，SimpleAdapter和SimpleCursorAdapter，这三种适配器 的使用大家可学习下官网上面的使用或者自行百度谷歌，一堆DEMO！！！其中以ArrayAdapter最为简单，只能展示一行字。 SimpleAdapter有最好的扩充性，可以自定义出各种效果。SimpleCursorAdapter可以认为是SimpleAdapter对数据 库的简单结合，可以方便的把数据库的内容以列表的形式展示出来。

           系统要绘制ListView了，他首先用getCount（）函数得到要绘制的这个列表的长度，然后开始绘制第一行，怎么绘制呢？调用 getView()函数。在这个函数里面首先获得一个View（这个看实际情况，如果是一个简单的显示则是View，如果是一个自定义的里面包含很多控件 的时候它其实是一个ViewGroup），然后再实例化并设置各个组件及其数据内容并显示它。好了，绘制完这一行了。那 再绘制下一行，直到绘完为止，前 面这些东西做下铺垫，继续…….

 

           现在我们再来了解ListView加载数据的原理，有了这方面的了解后再说优化才行，下面先跟大家一起来看下ListView加载数据的基本原理小马就直接写了：

ListView的工作原理如下：

                 ListView 针对每个item，要求 adapter “返回一个视图” (getView)，也就是说ListView在开始绘制的时候，系统首先调用getCount（）函数，根据他的返回值得到ListView的长度，然 后根据这个长度，调用getView（）一行一行的绘制ListView的每一项。如果你的getCount（）返回值是0的话，列表一行都不会显示，如 果返回1，就只显示一行。返回几则显示几行。如果我们有几千几万甚至更多的item要显示怎么办？为每个Item创建一个新的View？不可能！！！实际 上Android早已经缓存了这些视图，大家可以看下下面这个截图来理解下，这个图是解释ListView工作原理的最经典的图了大家可以收藏下，不懂的 时候拿来看看，加深理解，其实Android中有个叫做Recycler的构件，顺带列举下与Recycler相关的已经由Google做过N多优化过的 东东比如：AbsListView.RecyclerListener、ViewDebug.RecyclerTraceType等等，要了解的朋友自己 查下，不难理解，下图是ListView加载数据的工作原理（原理图看不清楚的点击后看大图）：

 

 

下面简单说下上图的原理：

1. 如果你有几千几万甚至更多的选项(item)时，其中只有可见的项目存在内存（内存内存哦，说的优化就是说在内存中的优化！！！）中，其他的在Recycler中
2. ListView先请求一个type1视图(getView)然后请求其他可见的项目。convertView在getView中是空(null)的
3. 当item1滚出屏幕，并且一个新的项目从屏幕低端上来时，ListView再请求一个type1视图。convertView此时不是空值了，它的值是item1。你只需设定新的数据然后返回convertView，不必重新创建一个视图

             下面来看下小马从网上找来的示例代码,网址搞丢了，只有一个word文档，只能 copy过来，不然直接贴网址，结合上面的原理图一起加深理解，如下：

 

 

public class MultipleItemsList extends ListActivity {

    private MyCustomAdapter mAdapter;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        mAdapter = new MyCustomAdapter();
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            mAdapter.addItem("item " + i);
        }
        setListAdapter(mAdapter);
    }

    private class MyCustomAdapter extends BaseAdapter {

        private ArrayList mData = new ArrayList();
        private LayoutInflater mInflater;

        public MyCustomAdapter() {
            mInflater = (LayoutInflater)getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
        }

        public void addItem(final String item) {
            mData.add(item);
            notifyDataSetChanged();
        }

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

        @Override
        public String getItem(int position) {
            return mData.get(position);
        }

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

        @Override
        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.item1, null);
                holder = new ViewHolder();
                holder.textView = (TextView)convertView.findViewById(R.id.text);
                convertView.setTag(holder);
            } else {
                holder = (ViewHolder)convertView.getTag();
            }
            holder.textView.setText(mData.get(position));
            return convertView;
        }

    }

    public static class ViewHolder {
        public TextView textView;
    }
}

执行程序，查看日志:

 

getView 被调用 9 次 ，convertView 对于所有的可见项目是空值（如下）:

 

然后稍微向下滚动List，直到item10出现：

 

       convertView仍然是空值，因为recycler中没有视图（item1的边缘仍然可见，在顶端）再滚动列表，继续滚动：

 

      convertView不是空值了！item1离开屏幕到Recycler中去了，然后item11被创建，再滚动下：

 

此时的convertView非空了，在item11离开屏幕之后，它的视图(…0f8)作为convertView容纳item12了,好啦，结合以上原理，下面来看看今天最主要的话题，主角ListView的优化：

             首先，这个地方先记两个ListView优化的一个小点：

                       1. ExpandableListView 与 ListActivity 由官方提供的，里面要使用到的ListView是已经经过优化的ListView，如果大家的需求可以用Google自带的ListView满足的的话尽 量用官方的，绝对没错！

                       2.其次，像小马前面讲的，说ListView优化，其实并不是指其它的优化，就是内存是的优化，提到内存…（想到OOM，折腾了我不少时间），很多很 多，先来写下，如果我们的ListView中的选项仅仅是一些简单的TextView的话，就好办啦，消耗不了多少的，但如果你的Item是自定义的 Item的话，例如你的自定义Item布局ViewGroup中包含：按钮、图片、flash、CheckBox、RadioButton等一系列你能想 到的控件的话， 你要在getView中单单使用文章开头提到的ViewHolder是远远不够的，如果数据过多，加载的图片过多过大，你 BitmapFactory.decode的猛多的话，OOM搞死你，这个地方再警告下大家，是警告……….也提醒下自己：

                         小马碰到的问题大家应该也都碰到过的，自定义的ListView项乱序问题，我很天真的在getView()中强制清除了下ListView的缓存数据 convertView，也就是convertView = null了，虽然当时是解决了这个问题让其它每次重绘，但是犯了大错了，如果数据太多的话，出现最最恶心的错，手机卡死或强制关机，关机啊哥哥 们……O_O，客户杀了我都有可能，但大家以后别犯这样的错了，单单使用清除缓存convertView是解决不了实际问题的，继续……

下面是小记：图片用完了正确的释放… 

 

if(!bmp.isRecycle() ){
         bmp.recycle()   //回收图片所占的内存
         system.gc()  //提醒系统及时回收
}

下面来列举下真正意义上的优化吧：

1.  ViewHolder   Tag 必不可少，这个不多说！
2. 如果自定义Item中有涉及到图片等等的，一定要狠狠的处理图片，图片占的内存是ListView项中最恶心的，处理图片的方法大致有以下几种：
   2.1：不要直接拿个路径就去循环decodeFile();这是找死….用Option保存图片大小、不要加载图片到内存去;
   2.2:  拿到的图片一定要经过边界压缩
   2.3:在ListView中取图片时也不要直接拿个路径去取图片，而是以WeakReference（使用 WeakReference代替强引用。比如可以使        用WeakReference mContextRef）、SoftReference、WeakHashMap等的来存储图片信息，是图片信息不是图片哦！
   2.4:在getView中做图片转换时，产生的中间变量一定及时释放，用以下形式：
3. 尽 量避免在BaseAdapter中使用static 来定义全局静态变量，我以为这个没影响 ，这个影响很大，static是Java中的一个关键字，当用它来修饰成员变量时，那么该变量就属于该类，而不是该类的实例。所以用static修饰的变 量，它的生命周期是很长的，如果用它来引用一些资源耗费过多的实例（比如Context的情况最多），这时就要尽量避免使用了..
4. 如果为了满足需求下必须使用Context的话：Context尽量使用Application Context，因为Application的Context的生命周期比较长，引用它不会出现内存泄露的问题
5. 尽量避免在ListView适配器中使用线程，因为线程产生内存泄露的主要原因在于线程生命周期的不可控制
6.  记下小马自己的错误：
                之前使用的自定义ListView中适配数据时使用AsyncTask自行开启线程的，这个比用Thread更危险，因为Thread只有在run函数 不 结束时才出现这种内存泄露问题，然而AsyncTask内部的实现机制是运用了线程执行池（ThreadPoolExcutor，要想了解这个类的话大家 加下我们的Android开发群五号，因为其它群的存储空间快满了，所以只上传到五群里了，看下小马上传的Gallery源码，你会对线程执行池、软、 弱、强引用有个更深入的认识）,这个类产生的Thread对象的生命周期是不确定的，是应用程序无法控制的，因此如果AsyncTask作为 Activity的内部类，就更容易出现内存泄露的问题。这个问题的解决办法小马当时网上查到了记在txt里了，如下： 
   6.1：将线程的内部类，改为静态内部类。
   6.2：在线程内部采用弱引用保存Context引用
   示例代码如下：
   

public abstract class WeakAsyncTask extends
            AsyncTask {
        protected WeakReference mTarget;

        public WeakAsyncTask(WeakTarget target) {
            mTarget = new WeakReference(target);
        }

        /** {@inheritDoc} */
        @Override
        protected final void onPreExecute() {
            final WeakTarget target = mTarget.get();
            if (target != null) {
                this.onPreExecute(target);
            }
        }

        /** {@inheritDoc} */
        @Override
        protected final Result doInBackground(Params... params) {
            final WeakTarget target = mTarget.get();
            if (target != null) {
                return this.doInBackground(target, params);
            } else {
                return null;
            }
        }

        /** {@inheritDoc} */
        @Override
        protected final void onPostExecute(Result result) {
            final WeakTarget target = mTarget.get();
            if (target != null) {
                this.onPostExecute(target, result);
            }
        }

        protected void onPreExecute(WeakTarget target) {
            // No default action
        }

        protected abstract Result doInBackground(WeakTarget target, Params... params);

        protected void onPostExecute(WeakTarget target, Result result) {
            // No default action
        }

    }

      好啦，ListVIew的优化问题，小马就暂时先理解记录这么多了，如果朋友们有什么更好的优化建议什么的，留言指点下小马，一定会及时添加到进来的，先 谢谢啦，其实在ListView适配器的getView（）方法中可以做很多的优化，我记得还有可以优化findViewById()这个方法来寻址资源 信息效率的方法，资料太多了，小马发现了会及时更新的哦，天太晚了，先休息了，吼吼，大家加油，一起努力学习！！！O_O

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