如何阅读本篇文章

本文主要讲解RecyclerView Layout变化触发动画执行的原理。前半部分偏重原理和代码的讲解，后半部分通过图文结合场景讲解各个阶段的执行过程。

建议先粗略阅读前半部分的原理和代码篇，做到心中有概念，带着理论知识去阅读后半部分的场景篇。最后结合全文学到的知识，带着问题去阅读源码，效果会更好。

原理篇

1. Adapter的notify方法

用过RecyclerView的同学大概都应该知道Adapter有几个notify相关的方法，它们分别是：

notifyDataSetChanged()
notifyItemChanged(int)
notifyItemInserted(int)
notifyItemRemoved(int)
notifyItemRangeChanged(int, int)
notifyItemRangeInserted(int, int)
notifyItemRangeRemoved(int, int)
notifyItemMoved(int, int)

稍微有点开发经验的同学都知道，notifyDataSetChanged()方法比其它的几个方法更重量级一点，它会导致整个列表刷新，其它几个方法则不会。有更多开发经验的同学可能还知道notifyDataSetChanged()方法不会触发RecyclerView的动画机制，其它几个方法则会触发各种不同类型的动画。

2. RecyclerView的布局逻辑

2.1 RecyclerView的dispatchLayout

dispatchLayout顾名思义，当然是把子View布局(添加并放置到合适的位置)到RecyclerView上面了。打开它的源码我们可以看到这样一段注释。

Wrapper around layoutChildren() that handles animating changes caused by layout. Animations work on the assumption that there are five different kinds of items in play:

PERSISTENT: items are visible before and after layout

REMOVED: items were visible before layout and were removed by the app

ADDED: items did not exist before layout and were added by the app

DISAPPEARING: items exist in the data set before/after, but changed from visible to non-visible in the process of layout (they were moved off screen as a side-effect of other changes)

APPEARING: items exist in the data set before/after, but changed from non-visible to visible in the process of layout (they were moved on screen as a side-effect of other changes)

从注释我们可以知道。dispatchLayout方法不仅有给子View布局的功能，而且可以处理动画。动画主要分为五种：

PERSISTENT：针对布局前和布局后都在手机界面上的View所做的动画
REMOVED：在布局前对用户可见，但是数据已经从数据源中删除掉了
ADDED：新增数据到数据源中，并且在布局后对用户可见
DISAPPEARING：数据一直都存在于数据源中，但是布局后从可见变成不可见状态
APPEARING：数据一直都存在于数据源中，但是布局后从不可见变成可见状态

到目前为止，我们还不能完全理解这五种类型的动画有什么具体的区别，分别在什么样的场景下会触发这些类型的动画。但是给我们提供了很好的研究思路。目前我们只需要简单了解有这五种动画，接着往下,我们这里看下dispatchLayout的源码，为了响应文章标题，这里贴出精简过的源码：

void dispatchLayout(){
  ...
  dispatchLayoutStep1();
  dispatchLayoutStep2();
  dispatchLayoutStep3();
  ...
}

关于dispatchLayoutStepX方法，相信很多人都听说或者了解过，文章后面我会做详细的介绍，简单介绍如下：

从dispatchLayout的注释中，我们注意到before和after两个单词，分别表示布局前和布局后。这么说来那就简单了。dispatchLayoutStep1对应的是before(布局前)，dispatchLayoutStep2的意思是布局中，dispatchLayoutStep3对应的是after(布局后)。它们的作用描述如下：

dispatchLayoutStep1

判断是否需要开启动画功能
如果开启动画，将当前屏幕上的Item相关信息保存起来供后续动画使用
如果开启动画，调用mLayout.onLayoutChildren方法预布局
预布局后，与第二步保存的信息对比，将新出现的Item信息保存到Appeared中

精简后的代码如下：

private void dispatchLayoutStep1() {
  ...
  //第一步 判断是否需要开启动画功能
  processAdapterUpdatesAndSetAnimationFlags();
  ...
  if (mState.mRunSimpleAnimations) {
    ...
    //第二步  将当前屏幕上的Item相关信息保存起来供后续动画使用
    int count = mChildHelper.getChildCount();
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        final ViewHolder holder = getChildViewHolderInt(mChildHelper.getChildAt(i));
        final ItemHolderInfo animationInfo = mItemAnimator
                        .recordPreLayoutInformation(mState, holder,
                                ItemAnimator.buildAdapterChangeFlagsForAnimations(holder),
                                holder.getUnmodifiedPayloads());
        mViewInfoStore.addToPreLayout(holder, animationInfo);
    }
    ...
    if (mState.mRunPredictiveAnimations) {
          saveOldPositions();
          //第三步 调用onLayoutChildren方法预布局
          mLayout.onLayoutChildren(mRecycler, mState);
          mState.mStructureChanged = didStructureChange;

          for (int i = 0; i < mChildHelper.getChildCount(); ++i) {
              final View child = mChildHelper.getChildAt(i);
              final ViewHolder viewHolder = getChildViewHolderInt(child);
              if (viewHolder.shouldIgnore()) {
                  continue;
              }
                        //第四步 预布局后，对比预布局前后，哪些item需要放入到Appeared中

              if (!mViewInfoStore.isInPreLayout(viewHolder)) {

                  if (wasHidden) {
                      recordAnimationInfoIfBouncedHiddenView(viewHolder, animationInfo);
                  } else {
                      mViewInfoStore.addToAppearedInPreLayoutHolders(viewHolder, animationInfo);
                  }
              }
          }
          clearOldPositions();
      } else {
          clearOldPositions();
      }
  }

}

dispatchLayoutStep2 根据数据源中的数据进行布局，真正展示给用户看的最终界面

private void dispatchLayoutStep2() {
    ...
    // Step 2: Run layout
    mState.mInPreLayout = false;//此处关闭预布局模式
    mLayout.onLayoutChildren(mRecycler, mState);
    ...
}

dispatchLayoutStep3 触发动画

private void dispatchLayoutStep3() {
    ...
    if (mState.mRunSimpleAnimations) {
        // Step 3: Find out where things are now, and process change animations.
        // traverse list in reverse because we may call animateChange in the loop which may
        // remove the target view holder.
        for (int i = mChildHelper.getChildCount() - 1; i >= 0; i--) {
            ViewHolder holder = getChildViewHolderInt(mChildHelper.getChildAt(i));
            if (holder.shouldIgnore()) {
                continue;
            }
            long key = getChangedHolderKey(holder);
            final ItemHolderInfo animationInfo = mItemAnimator
                    .recordPostLayoutInformation(mState, holder);
            ViewHolder oldChangeViewHolder = mViewInfoStore.getFromOldChangeHolders(key);
            if (oldChangeViewHolder != null && !oldChangeViewHolder.shouldIgnore()) {
                // run a change animation
                ...
            } else {
                mViewInfoStore.addToPostLayout(holder, animationInfo);
            }
        }

        // Step 4: Process view info lists and trigger animations
        //触发动画
        mViewInfoStore.process(mViewInfoProcessCallback);
    }

  ...
    }

从代码我们可以看出dispatchLayoutStep1和dispatchLayoutStep2方法中调用了onLayoutChildren方法，而dispatchLayoutStep3没有调用。

2.2 LinearLayoutManager的onLayoutChildren方法

以垂直方向的RecyclerView为例子，我们填充RecyclerView的方向有两种，从上往下填充和从下往上填充。开始填充的位置不是固定的，可以从RecyclerView的任意位置处开始填充。该方法的功能我精简为以下几个步骤：

寻找填充的锚点(最终调用findReferenceChild方法）
移除屏幕上的Views(最终调用detachAndScrapAttachedViews方法）
从锚点处从上往下填充(调用fill和layoutChunk方法)
从锚点处从下往上填充(调用fill和layoutChunk方法)
如果还有多余的空间，继续填充(调用fill和layoutChunk方法)
非预布局，将scrapList中多余的ViewHolder填充(调用layoutForPredictiveAnimations)

本文只讲解onLayoutChildren的主流程，具体的填充逻辑请参考RecyclerView填充逻辑一文

LinearLayoutManager#onLayoutChildren

  public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
    ...
    //1. 寻找填充的锚点
    updateAnchorInfoForLayout(recycler, state, mAnchorInfo);
    
    ...
    //2. 移除屏幕上的Views
    detachAndScrapAttachedViews(recycler);
    
    ...
    //3. 从锚点处从上往下填充
    updateLayoutStateToFillEnd(mAnchorInfo);
    mLayoutState.mExtraFillSpace = extraForEnd;
    fill(recycler, mLayoutState, state, false);
    
    ...
    //4. 从锚点处从下往上填充
    // fill towards start
    updateLayoutStateToFillStart(mAnchorInfo);
    mLayoutState.mExtraFillSpace = extraForStart;
    mLayoutState.mCurrentPosition += mLayoutState.mItemDirection;
    fill(recycler, mLayoutState, state, false);
    
    ...
    //5. 如果还有多余的空间，继续填充
    if (mLayoutState.mAvailable > 0) {
        extraForEnd = mLayoutState.mAvailable;
        // start could not consume all it should. add more items towards end
        updateLayoutStateToFillEnd(lastElement, endOffset);
        mLayoutState.mExtraFillSpace = extraForEnd;
        fill(recycler, mLayoutState, state, false);
        endOffset = mLayoutState.mOffset;
    }
  }
    ...
    //6. 非预布局，将scrapList中多余的ViewHolder填充
    layoutForPredictiveAnimations(recycler, state, startOffset, endOffset);
    ...

LinearLayoutManager#layoutForPredictiveAnimations

 private void layoutForPredictiveAnimations(RecyclerView.Recycler recycler,
            RecyclerView.State state, int startOffset,
            int endOffset) {
        //判断是否满足条件，如果是预布局直接返回
        if (!state.willRunPredictiveAnimations() ||  getChildCount() == 0 || state.isPreLayout()
                || !supportsPredictiveItemAnimations()) {
            return;
        }
        // 遍历scrapList，步骤2中屏幕中被移除的View
        int scrapExtraStart = 0, scrapExtraEnd = 0;
        final List<RecyclerView.ViewHolder> scrapList = recycler.getScrapList();
        final int scrapSize = scrapList.size();
        final int firstChildPos = getPosition(getChildAt(0));
        for (int i = 0; i < scrapSize; i++) {
            RecyclerView.ViewHolder scrap = scrapList.get(i);
            //如果被remove掉了，跳过
            if (scrap.isRemoved()) {
                continue;
            }
            //计算额外的控件
                scrapExtraEnd += mOrientationHelper.getDecoratedMeasurement(scrap.itemView);

        }

        mLayoutState.mScrapList = scrapList;
        ...
        // 步骤6 继续填充
        if (scrapExtraEnd > 0) {
            View anchor = getChildClosestToEnd();
            updateLayoutStateToFillEnd(getPosition(anchor), endOffset);
            mLayoutState.mExtraFillSpace = scrapExtraEnd;
            mLayoutState.mAvailable = 0;
            mLayoutState.assignPositionFromScrapList();
            fill(recycler, mLayoutState, state, false);
        }
        mLayoutState.mScrapList = null;
    }

至此，布局的逻辑已经讲解完毕。关于具体的动画执行逻辑，由于篇幅有限。不在本文中讲解

场景篇

1. notifyItemRemoved

我们来测试从屏幕中删除View，调用notifyItemRemoved相关的方法，dispatchLayout是如何重新布局的。假设初始状态如下图，假设Adapter数据有100条，屏幕上有Item1～Item6 6个View，删除Item1和Item2。

将Item1 Item2对应的ViewHolder设置为REMOVE状态
将所有的Item对应的ViewHolder的mPreLayoutPosition字段赋值为当前的position

我们回顾一下onLayoutChildren的几个步骤

寻找填充的锚点(最终调用findReferenceChild方法）
移除屏幕上的Views(最终调用detachAndScrapAttachedViews方法）
从锚点处从上往下填充(调用fill和layoutChunk方法)
从锚点处从下往上填充(调用fill和layoutChunk方法)
如果还有多余的空间，继续填充(调用fill和layoutChunk方法)
非预布局，将scrapList中多余的ViewHolder填充(调用layoutForPredictiveAnimations)

1.1 dispatchLayoutStep1阶段

寻找填充的锚点，寻找锚点的逻辑是，从上往下，找到第一个非remove状态的Item。在本Case中，找到Item3
移除屏幕上的Views，将它们的ViewHolder放入到Recycler的mAttachedScrap缓存中，这个缓存的好处是如果position对应上了，无需重新绑定，直接拿来用。
从锚点Item3处往下填充，mAttachedScrap只剩下ViewHolder2和ViewHolder1
从锚点Item3处往上填充Item2 Item1，因为Item2，Imte1已经被remove掉了，它消耗的空间不会被记录，那么到步骤5的时候还可以填充
还有多余的空间，继续填充，把Item7、Item8填充到屏幕中
因为当前是预布局，直接返回

至此step1的layout结束

1.2 dispatchLayoutStep2阶段

寻找填充的锚点，寻找锚点的逻辑是，从上往下，找到第一个非remove状态的Item。在本Case中，找到Item3
移除屏幕上的Views，将它们的ViewHolder放入到Recycler的mAttachedScrap缓存中
从锚点Item3处往下填充，填充到Item6为止，就没有足够的距离了，mAttachedScrap只剩下ViewHolder8，ViewHolder7，ViewHolder2，ViewHolder1
往上填充，虽然此时还有两个View的高度，但是此时，上边没有数据了，此处不填充
此时还有两个View的高度，继续往下填充

注意此时已经布局完成但是屏幕上部与第一个有GAP，会修复

 if (getChildCount() > 0) {
            // because layout from end may be changed by scroll to position
            // we re-calculate it.
            // find which side we should check for gaps.
            if (mShouldReverseLayout ^ mStackFromEnd) {
                int fixOffset = fixLayoutEndGap(endOffset, recycler, state, true);
                startOffset += fixOffset;
                endOffset += fixOffset;
                fixOffset = fixLayoutStartGap(startOffset, recycler, state, false);
                startOffset += fixOffset;
                endOffset += fixOffset;
            } else {
                int fixOffset = fixLayoutStartGap(startOffset, recycler, state, true);
                startOffset += fixOffset;
                endOffset += fixOffset;
                fixOffset = fixLayoutEndGap(endOffset, recycler, state, false);
                startOffset += fixOffset;
                endOffset += fixOffset;
            }
        }

修复后效果如下

当前不是预布局，但是因为ViewHolder1和ViewHolder2都是被Remove掉的，所以跳过

2. notifyItemInserted

假设在Item1下面插入两条数据AddItem1，AddItem2

2.1 dispatchLayoutStep1阶段

寻找锚点，找到Item1
移除屏幕上的Views，放入到mAttachedScrap中
锚点处从上往下填充
锚点处从下往上填充,由上图可知，上面没有空间了，不填充
判断是否还有剩余的空间，如果有在末尾填充，下面没空间了，不填充
因为当前是预布局阶段，不填充

2.2 dispatchLayoutStep2阶段

寻找锚点，找到Item1
移除屏幕上的Views，放入到mAttachedScrap中
锚点处从上往下填充，此时将变化后的数据填充到屏幕上，addItem1和addItem2被填充到item1下面
锚点处从下往上填充，由图可知，没有空间不填充
判断是否还有剩余的空间，由图可知，没有空间不填充
当前是layoutStep2阶段，会将mAttachScrap的内容，填充到屏幕末尾，ViewHolder5和ViewHolder6对应的ItemView被填充