iOS-UITableviewCell的重用机制和常见问题

Posted 2023-04-30

参考技术A UITableViewCell的重用机制体现在-(UITableViewCell)dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString)identifier这个方法中，他的基本意思就是在创建cell的时候为每一个cell都绑定一个identifier的标识。当cell从我们的视觉范围中消失的时候，这个绑定了cell的标识就会被放到缓存池中。当tableView需要新的cell的时候，直接先去缓存池中寻找有没有携带identifier的cell，若有的话直接复用；没有的话，才去创建新的cell，并绑定标识identifier。所以从理论上讲，倘若一屏最多显示的cell个数为n个，那么需要携带identifier表示的cell最少只需n+1个。

查看UITableView头文件，会找到NSMutableArray* visiableCells，和NSMutableDictnery* reusableTableCells两个结构。visiableCells内保存当前显示的cells，reusableTableCells保存可重用的cells。
　　UITableView显示之初，reusableTableCells为空，那么tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier返回nil。开始的cell都是通过[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:CellIdentifier]来创建，而且cellForRowAtIndexPath只是调用最大显示cell数的次数。
　　比如：有100条数据，iPhone一屏最多显示10个cell。程序最开始显示TableView的情况是：
　　1. 用[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:CellIdentifier]创建10次cell，并给cell指定同样的重用标识(当然，可以为不同显示类型的cell指定不同的标识)。并且10个cell全部都加入到visiableCells数组，reusableTableCells为空。
　　2. 向下拖动tableView，当cell1完全移出屏幕，并且cell11(它也是alloc出来的，原因同上)完全显示出来的时候。cell11加入到visiableCells，cell1移出visiableCells，cell1加入到reusableTableCells。
　　3. 接着向下拖动tableView，因为reusableTableCells中已经有值，所以，当需要显示新的cell，cellForRowAtIndexPath再次被调用的时候，tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier，返回cell1。cell1加入到visiableCells，cell1移出reusableTableCells；cell2移出visiableCells，cell2加入到reusableTableCells。之后再需要显示的Cell就可以正常重用了。

使用过程中，并不是只有拖动超出屏幕的时候才会更新reusableTableCells表，还有：
　　1. reloadData，这种情况比较特殊。一般是部分数据发生变化，需要重新刷新cell显示的内容时调用。在cellForRowAtIndexPath调用中，所有cell都是重用的。我估计reloadData调用后，把visiableCells中所有cell移入reusableTableCells，visiableCells清空。cellForRowAtIndexPath调用后，再把reuse的cell从reusableTableCells取出来，放入到visiableCells。
　　2. reloadRowsAtIndex，刷新指定的IndexPath。如果调用时reusableTableCells为空，那么cellForRowAtIndexPath调用后，是新创建cell，新的cell加入到visiableCells。老的cell移出visiableCells，加入到reusableTableCells。于是，之后的刷新就有cell做reuse了。

1、重取出来的cell是有可能已经捆绑过数据或者加过子视图的，所以，如果有必要，要清除数据（比如textlabel的text）和remove掉add过的 子视图（使用tag）
2、删除重用的cell的所有子视图，从而得到一个没有特殊格式的cell，供其他cell重用。
//删除cell的所有子视图
while ([cell.contentView.subviews lastObject] != nil)

[(UIView*)[cell.contentView.subviews lastObject] removeFromSuperview];

3、为每个cell指定不同的重用标识符(reuseIdentifier)来解决。重用机制是根据相同的标识符来重用cell的，标识符不同的cell不能彼此重用。
NSString *identifier = [NSString stringWithFormat:@"TimeLineCell%d%d",indexPath.section,indexPath.row];
if (cell == nil)
cell = [[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:identifier];

4、重用机制调用的就是dequeueReusableCellWithIdentifier这个方法，方法的意思就是“出列可重用的cell”，因而只要将它换为cellForRowAtIndexPath（只从要更新的cell的那一行取出cell），就可以不使用重用机制，因而问题就可以得到解决，但会浪费一些空间

RecyclerView中ViewHolder重用机制理解(解决图片错乱和闪烁问题)

RecyclerView中ViewHolder重用机制理解(解决图片错乱和闪烁问题)

对于使用ViewHolder引起的图片错乱问题，相信大部分人都有遇到过，我也一样，对于解决方法也有所了解，但一直都是知其然不知其所以然。

所以，这次直接把ViewHolder的工作原理，通过简单的demo代码来验证一次，验证后对于图片错乱和闪烁这种问题的成因就很清楚了。

下面先上一副图

这幅图就比较清晰的画出了ViewHolder的工作原理。

可以看到，图中左上角item1上面有一条蓝色的线，item7下面也有一条蓝色的线，这两条线就是屏幕的上下边缘，我们在屏幕中能看到的内容就是item1~item7。

当我们控制屏幕向下滚动时，屏幕上的变化是，item1离开了屏幕，紧接着item8进入了屏幕，这是我们看到的。在item1离开，item8进入的过程中，还有一个我们看不到的过程。当item1离开屏幕时，它会进入Recycler(反复循环器)构件，然后被放到了item8的位置，成为了我们看到的item8。

通过代码来验证这个变化过程

下面是MainActivity的代码
初始化了12条数据( 这真的是正经数据 ╮(￣▽￣”)╭ )
初始化Adapter并设置到RecyclerView

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private RecyclerView recyclerView;
    private List<String> mData;
    private MyRecyclerAdapter recycleAdapter;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        recyclerView = (RecyclerView) findViewById(R.id.id_recyclerView);
        initData();
        recycleAdapter = new MyRecyclerAdapter(MainActivity.this, mData);
        // ...
        recyclerView.setAdapter(recycleAdapter);
        // ...
    }

    private void initData() {
        mData = new ArrayList<>();
        mData.add("HODV-21194"); //0
        mData.add("TEK-080"); //1
        mData.add("IPZ-777"); //2
        mData.add("MIMK-045"); //3
        mData.add("HODV-21193"); //4
        mData.add("MIDE-339"); //5
        mData.add("IPZ-780"); //6
        mData.add("VEC-205"); //7
        mData.add("VEMA-113"); //8
        mData.add("IPZ-776"); //9
        mData.add("MIAD-923"); //10
        mData.add("ARM-513"); //11
    }
}

下面是Adapter部分，为了更方便验证，代码非常简单，ViewHolder里面只有一个TextView。

public class MyRecyclerAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyRecyclerAdapter.MyViewHolder> {
    private static final String TAG = "MyRecyclerAdapter";

    private List<String> mData;
    private Context mContext;
    private LayoutInflater inflater;

    public MyRecyclerAdapter(Context context, List<String> data) {
        this.mContext = context;
        this.mData = data;
        inflater = LayoutInflater.from(mContext);
    }

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

    @Override
    public void onViewRecycled(MyViewHolder holder) {
        super.onViewRecycled(holder);
        Log.d(TAG, "onViewRecycled: "+holder.tv.getText().toString()+", position: "+holder.getAdapterPosition());
    }

    //填充onCreateViewHolder方法返回的holder中的控件
    @Override
    public void onBindViewHolder(final MyViewHolder holder, final int position) {
        Log.d(TAG, "onBindViewHolder: 验证是否重用了");
        Log.d(TAG, "onBindViewHolder: 重用了"+holder.tv.getTag());
        Log.d(TAG, "onBindViewHolder: 放到了"+mData.get(position));
        holder.tv.setText(mData.get(position));
        holder.tv.setTag(mData.get(position));
    }

    //重写onCreateViewHolder方法，返回一个自定义的ViewHolder
    @Override
    public MyViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
        Log.d(TAG, "onCreateViewHolder");
        View view = inflater.inflate(R.layout.item_layout, parent, false);
        return new MyViewHolder(view);
    }

    static class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {

        TextView tv;

        public MyViewHolder(View view) {
            super(view);
            tv = (TextView) view.findViewById(R.id.id_num);
        }
    }
}

简单了解上面代码的运行逻辑，并关注onCreateViewHolder()、onBindViewHolder()、onViewRecycled()三个方法打印的Log日志，下面通过打印的Log分析验证ViewHolder的创建、释放与复用。

当第一次打开应用加载RecyclerView时，可以观察到在屏幕中我们看到的每一个item都经过onCreateViewHolder()创建了一个ViewHolder对象，textView中的tag都为null。下图中红色框框中的Log可以验证。

这时候我们往下滚动RecyclerView，再看Log。可可以看到，位置0的数据HODV-21194和位置2的数据IPZ-777所在的ViewHolder被释放，位置10和位置11的数据分别被加载，这个时候，由于onBindViewHolder()在为TextView设置数据前先打印了TextView里面的数据，恰恰就是刚才被回收掉的数据，所以可以验证新绑定的两个ViewHolder对象就是刚才被回收掉的两个ViewHolder。

同理，当我们把屏幕再次往上滚动时，在屏幕下面超出显示范围的item会被回收，并重用到上面的item中。下图Log可以看出，位置11和位置9的数据被回收并重用。

查找ViewHolder出现图片错乱的原因

通过上面的内容解释，了解了ViewHolder的重用机制，接下来看一段会出现图片错乱的代码示例。

public class MyRecyclerAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyRecyclerAdapter.MyViewHolder> {
    private static final String TAG = "MyRecyclerAdapter";

    private List<String> mData;
    private Context mContext;
    private LayoutInflater inflater;

    public MyRecyclerAdapter(Context context, List<String> data) {
        this.mContext = context;
        this.mData = data;
        inflater = LayoutInflater.from(mContext);
    }

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

    @Override
    public void onViewRecycled(MyViewHolder holder) {
        super.onViewRecycled(holder);
        Log.d(TAG, "onViewRecycled: "+holder.imageView.getTag().toString()+", position: "+holder.getAdapterPosition());
    }

    @Override
    public void onBindViewHolder(final MyViewHolder holder, final int position) {
        Log.d(TAG, "onBindViewHolder: 验证是否重用了");
        Log.d(TAG, "onBindViewHolder: 重用了"+holder.imageView.getTag());
        Log.d(TAG, "onBindViewHolder: 放到了"+mData.get(position));
        holder.imageView.setTag(mData.get(position));
        new AsyncTask<Void, Void, Bitmap>() {
            @Override
            protected Bitmap doInBackground(Void... params) {
                try {
                    URL url = new URL(mData.get(position));
                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openStream());
                    return bitmap;
                } catch (MalformedURLException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
                super.onPostExecute(bitmap);
                holder.imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }.execute();
    }

    @Override
    public MyViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
        Log.d(TAG, "onCreateViewHolder");
        View view = inflater.inflate(R.layout.item_layout, parent, false);
        return new MyViewHolder(view);
    }

    static class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {

        ImageView imageView;

        public MyViewHolder(View view) {
            super(view);
            imageView = (ImageView) view.findViewById(R.id.id_img);
        }

    }
}

这段代码相对于上一段Adapter的代码改动也比较少，只是把TextView改成了ImageView，并在onBindViewHolder()时异步加载一张网络图片，当加载完毕把图片放置到ImageView中显示。

在不了解ViewHolder重用机制之前，这段代码看似没有什么问题，但事实上这段代码由于ViewHolder重用机制的存在，并不能如期运行。

下面使用这段代码来分析一下场景。

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场景A:

1.第一次运行，RecyclerView载入，不做任何触摸操作
2.Adapter经过onCreateViewHolder()创建了上面我们能看到的8个ViewHolder对象，并且在onBind时启动了8条线程加载图片
3.8张图片全部加载完毕，并且显示到对应的ImageView上
4.控制屏幕向下滚动，第1、第2个item离开屏幕可视区域，第9、第10个item进入屏幕可视区域
5.第1、第2个item被回收，重用到第9、第10个item。第9、第10个item显示的图片是第1和第2个item的图片！！！
6.开启了两条线程，加载第9、第10张图片。等待几秒，第9、第10个item显示的图片突然变成了正确的图片！

以上过程是场景A，经过拆分细化，非常容易看出问题所在。如果当前网络速度很快，第6个步骤的加载速度在1秒甚至0.5秒内，就会造成人眼看到的图片闪烁问题出现，第9、第10个item的图片闪了一下变成了正确的图片。

---

场景B:

1.第一次运行，RecyclerView载入
2.Adapter经过onCreateViewHolder()创建了上面我们能看到的8个ViewHolder对象，并且在onBind时启动了8条线程加载图片
3.7张图片加载完毕，还有1张未加载完(已知图片一加载速度异常慢)
4.控制屏幕向下滚动，第1、第2个item离开屏幕可视区域，第9、第10个item进入屏幕可视区域
5.第1、第2个item被回收，重用到第9、第10个item。闪烁问题不再重复说，第9、第10张图片加载完毕(看上去一切正常)
6.等待几秒，第一张图片终于加载完成，第9个item突然从正确的图片九变成不正确的图片一 ！！！

以上过程是场景B，问题出现在加载第一张图片的线程T，持有了item1的ImageView对象引用，而这张图片加载速度非常慢，直到item1已经被重用到item9后，过了一段时间，线程T才把图片一加载出来，并设置到item1的ImageView上，然而线程T并不知道item1已经不存在且变成了item9，于是，图片发生错乱了。

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场景C:

1.第一次运行，RecyclerView载入
2.Adapter经过onCreateViewHolder()创建了上面我们能看到的8个ViewHolder对象，并且在onBind时启动了8条线程加载图片
3.忽略图片加载情况，直接向下滚动，再向上滚动，再向下滚动，来回操作
4.由于离开了屏幕的item是随机被回收并重用的，所以向下滚动时我们假设item1、item3被回收重用到item9、item10，item2、item4被回收重用到item11、item12
5.向上滚动时，item9、item12被回收重用到item1、item2，item10、item11被回收重用到item3、item4
6.多次上下滚动后，停下，最后发现某一个item的图片在不停变化，最后还不一定是正确的图片

以上过程是场景C，问题出现在ViewHolder的回收重用顺序是随机的，回收时会从离开屏幕范围的item中随机回收，并分配给新的item，来回操作数次，就会造成有多条加载不同图片的线程，持有同一个item的ImageView对象，造成最后在同一个item上图片变来变去，错乱更加严重。

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解决方法:

解决方法其实有很多种，这里列出两种情况:

1. 当item还在加载图片的过程中，被移出屏幕可视范围，不需要继续加载这张图片了，可以在onRecycled中取消图片的加载。这样就不会造成图片加载完成设置到其他item的ImageView中了。
2. 每一个经过屏幕可视区域的item，加载的图片都要放进缓存中，即使item离开了可视区域，也要加载完毕并放入缓存中，方便下次浏览时能快速加载。每次onBind时对ImageView设置Tag标记，如果Tag标记已经被更改，旧线程加载好的图片不再设置到ImageView中。

当然以上两种情况都别忘了先设置图片占位符，防止回收item的图片直接显示到新item中。

解决方式1 demo代码:

public class MyRecyclerAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyRecyclerAdapter.MyViewHolder> {
    private static final String TAG = "MyRecyclerAdapter";

    private List<String> mData;
    private Context mContext;
    private LayoutInflater inflater;

    public MyRecyclerAdapter(Context context, List<String> data) {
        this.mContext = context;
        this.mData = data;
        inflater = LayoutInflater.from(mContext);
    }

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

    @Override
    public void onViewRecycled(MyViewHolder holder) {
        super.onViewRecycled(holder);
        AsyncTask asyncTask = (AsyncTask) holder.imageView.getTag(1);
        asyncTask.cancel(true);
    }

    @Override
    public void onBindViewHolder(final MyViewHolder holder, final int position) {
        //先设置图片占位符
        holder.imageView.setImageDrawable(mContext.getDrawable(R.mipmap.ic_launcher));
        AsyncTask asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Bitmap>() {
            @Override
            protected Bitmap doInBackground(Void... params) {
                try {
                    URL url = new URL(mData.get(position));
                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openStream());
                    return bitmap;
                } catch (MalformedURLException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
                super.onPostExecute(bitmap);
                holder.imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        };
        holder.imageView.setTag(1,asyncTask);
        asyncTask.execute();
    }

    @Override
    public MyViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
        View view = inflater.inflate(R.layout.item_layout, parent, false);
        return new MyViewHolder(view);
    }

    static class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {

        ImageView imageView;

        public MyViewHolder(View view) {
            super(view);
            imageView = (ImageView) view.findViewById(R.id.id_img);
        }

    }
}

解决方式2 demo代码:

public class MyRecyclerAdapter extends RecyclerView.Adapter<MyRecyclerAdapter.MyViewHolder> {
    private static final String TAG = "MyRecyclerAdapter";

    private List<String> mData;
    private Context mContext;
    private LayoutInflater inflater;

    public MyRecyclerAdapter(Context context, List<String> data) {
        this.mContext = context;
        this.mData = data;
        inflater = LayoutInflater.from(mContext);
    }

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

    @Override
    public void onViewRecycled(MyViewHolder holder) {
        super.onViewRecycled(holder);
    }

    @Override
    public void onBindViewHolder(final MyViewHolder holder, final int position) {
        //先设置图片占位符
        holder.imageView.setImageDrawable(mContext.getDrawable(R.mipmap.ic_launcher));
        final String url = mData.get(position);
        //为imageView设置Tag,内容是该imageView等待加载的图片url
        holder.imageView.setTag(url);
        AsyncTask asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Bitmap>() {
            @Override
            protected Bitmap doInBackground(Void... params) {
                try {
                    URL url = new URL(mData.get(position));
                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(url.openStream());
                    return bitmap;
                } catch (MalformedURLException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
                super.onPostExecute(bitmap);
                //加载完毕后判断该imageView等待的图片url是不是加载完毕的这张
                //如果是则为imageView设置图片,否则说明imageView已经被重用到其他item
                if(url.equals(holder.imageView.getTag())) {
                    holder.imageView.setImageBitmap(bitmap);
                }
            }
        }.execute();
    }

    @Override
    public MyViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
        View view = inflater.inflate(R.layout.item_layout, parent, false);
        return new MyViewHolder(view);
    }

    static class MyViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {

        ImageView imageView;

        public MyViewHolder(View view) {
            super(view);
            imageView = (ImageView) view.findViewById(R.id.id_img);
        }

    }
}

上面的解决方式，是最简单的使用异步线程加载图片，对于加载图片有很多第三方库可以使用，如Picasso、Fresco、Glide等，我们也可以使用这些第三方库来加载图片，但使用第三方库加载的本质还是异步加载，所以如果处理不当也会出现图片闪烁等问题，大家可以使用上面的场景ABC等细化分解的步骤来分析错误，相信很容易就能找到问题。

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注意内存泄漏的风险

对于上面的Demo代码，其实是存在内存泄漏风险的，如果需要使用建议把AsyncTask写成静态内部类，以及Adapter初始化时使用ApplicationContext作为参数传入，不要使用Activity作为Context参数。

对于内存泄漏的相关内容，在另一篇文章有详细的解析，有兴趣可以点链接了解。

Android内存泄漏查找和解决