Android 掌握自定义LayoutManager(二) 实现流式布局

转载请标明出处： 
http://blog.csdn.net/zxt0601/article/details/52956504 
本文出自:【张旭童的博客】

本系列文章相关代码传送门： 
自定义LayoutManager实现的流式布局 
欢迎star，pr，issue。

本系列文章目录： 
掌握自定义LayoutManager(一) 系列开篇 常见误区、问题、注意事项，常用API。
掌握自定义LayoutManager(二) 实现流式布局

一 概述

在开始之前，我想说，如果需求是每个Item宽高一样，实现起来复杂度比每个Item宽高不一样的，要小10+倍。 
然而我们今天要实现的流式布局，恰巧就是至少每个Item的宽度不一样，所以在计算坐标的时候算的我死去活来。先看一下效果图： 
 
艾玛，换成妹子图后貌似好看了许多，我都不认识它了，好吧，项目里它一般长下面这样： 
 
往常这种效果，我们一般使用自定义ViewGroup实现，我以前也写了一个。自定义VG实现流式布局 
这不最近再研究自定义LayoutManager么，想来想去也没有好的创意，就先拿它开第一刀吧。 
（后话：流式布局Item宽度不一，不知不觉给自己挖了个大坑，造成拓展一些功能难度倍增，观之网上的DEMO，99%Item的大小都是一样的，so，这个系列的下一篇我计划 实现一个Item大小一样 的酷炫LayoutManager。但是最终做成啥样的效果还没想好，有朋友看到酷炫的效果可以告诉我，我去高仿一个。）

自定义LayoutManager的步骤：

以本文的流式布局为例，需求是一个垂直滚动的布局，子View以流式排列。先总结一下步骤：

一 实现 generateDefaultLayoutParams() 
二 实现 onLayoutChildren() 
三 竖直滚动需要 重写canScrollVertically()和scrollVerticallyBy()

下面我们就一步一步来吧。

二 实现generateDefaultLayoutParams()

如果没有特殊需求，大部分情况下，我们只需要如下重写该方法即可。

    @Override    public RecyclerView.LayoutParams generateDefaultLayoutParams() {        return new RecyclerView.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT);    }
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RecyclerView.LayoutParams是继承自Android.view.ViewGroup.MarginLayoutParams的，所以可以方便的使用各种margin。

这个方法最终会在recycler.getViewForPosition(i)时调用到，在该方法浩长源码的最下方：

            final ViewGroup.LayoutParams lp = holder.itemView.getLayoutParams();            final LayoutParams rvLayoutParams;            if (lp == null) {            //这里会调用mLayout.generateDefaultLayoutParams()为每个ItemView设置LayoutParams                rvLayoutParams = (LayoutParams) generateDefaultLayoutParams();                holder.itemView.setLayoutParams(rvLayoutParams);            } else if (!checkLayoutParams(lp)) {                rvLayoutParams = (LayoutParams) generateLayoutParams(lp);                holder.itemView.setLayoutParams(rvLayoutParams);            } else {                rvLayoutParams = (LayoutParams) lp;            }            rvLayoutParams.mViewHolder = holder;            rvLayoutParams.mPendingInvalidate = fromScrap && bound;            return holder.itemView;
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重写完这个方法就能编译通过了，只不过然并卵，界面上是一片空白，下面我们就走进onLayoutChildren()方法 ，为界面添加Item。

注：99%用不到的情况：如果需要存储一些额外的东西在LayoutParams里，这里返回你自定义的LayoutParams即可。 
当然，你自定义的LayoutParams需要继承自RecyclerView.LayoutParams。

三 onLayoutChildren()

该方法是LayoutManager的入口。它会在如下情况下被调用： 
1 在RecyclerView初始化时，会被调用两次。 
2 在调用adapter.notifyDataSetChanged()时，会被调用。 
3 在调用setAdapter替换Adapter时,会被调用。 
4 在RecyclerView执行动画时，它也会被调用。 
即RecyclerView 初始化 、 数据源改变时 都会被调用。 
(关于初始化时为什么会被调用两次，我在系列第一篇文章里已经分析过。)

在系列开篇我已经提到，它相当于ViewGroup的onLayout()方法，所以我们需要在里面layout当前屏幕可见的所有子View，千万不要layout出所有的子View。本文如下编写：

    private int mVerticalOffset;//竖直偏移量 每次换行时，要根据这个offset判断    private int mFirstVisiPos;//屏幕可见的第一个View的Position    private int mLastVisiPos;//屏幕可见的最后一个View的Position        @Override    public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {        if (getItemCount() == 0) {//没有Item，界面空着吧            detachAndScrapAttachedViews(recycler);            return;        }        if (getChildCount() == 0 && state.isPreLayout()) {//state.isPreLayout()是支持动画的            return;        }        //onLayoutChildren方法在RecyclerView 初始化时 会执行两遍        detachAndScrapAttachedViews(recycler);        //初始化        mVerticalOffset = 0;        mFirstVisiPos = 0;        mLastVisiPos = getItemCount();        //初始化时调用 填充childView        fill(recycler, state);    }
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这个fill(recycler, state);方法将是你自定义LayoutManager之旅一生的敌人，简单的说它承担了以下任务： 
在考虑滑动位移的情况下： 
1 回收所有屏幕不可见的子View 
2 layout所有可见的子View

在这一节，我们先看一下它的简单版本，不考虑滑动位移，不考虑滑动方向等，只考虑初始化时，从头至尾，layout所有可见的子View，在下一节我会配合滑动事件放出它的完整版.

            int topOffset = getPaddingTop();//布局时的上偏移            int leftOffset = getPaddingLeft();//布局时的左偏移            int lineMaxHeight = 0;//每一行最大的高度            int minPos = mFirstVisiPos;//初始化时，我们不清楚究竟要layout多少个子View，所以就假设从0~itemcount-1            mLastVisiPos = getItemCount() - 1;            //顺序addChildView            for (int i = minPos; i <= mLastVisiPos; i++) {                //找recycler要一个childItemView,我们不管它是从scrap里取，还是从RecyclerViewPool里取，亦或是onCreateViewHolder里拿。                View child = recycler.getViewForPosition(i);                addView(child);                measureChildWithMargins(child, 0, 0);                //计算宽度 包括margin                if (leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child) <= getHorizontalSpace()) {//当前行还排列的下                    layoutDecoratedWithMargins(child, leftOffset, topOffset, leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child), topOffset + getDecoratedMeasurementVertical(child));                    //改变 left  lineHeight                    leftOffset += getDecoratedMeasurementHorizontal(child);                    lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, getDecoratedMeasurementVertical(child));                } else {//当前行排列不下                    //改变top  left  lineHeight                    leftOffset = getPaddingLeft();                    topOffset += lineMaxHeight;                    lineMaxHeight = 0;                    //新起一行的时候要判断一下边界                    if (topOffset - dy > getHeight() - getPaddingBottom()) {                        //越界了 就回收                        removeAndRecycleView(child, recycler);                        mLastVisiPos = i - 1;                    } else {                        layoutDecoratedWithMargins(child, leftOffset, topOffset, leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child), topOffset + getDecoratedMeasurementVertical(child));                        //改变 left  lineHeight                        leftOffset += getDecoratedMeasurementHorizontal(child);                        lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, getDecoratedMeasurementVertical(child));                    }                }            }
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用到的一些工具函数（在系列开篇已介绍过）：

    //模仿LLM Horizontal 源码    /**     * 获取某个childView在水平方向所占的空间     *     * @param view     * @return     */    public int getDecoratedMeasurementHorizontal(View view) {        final RecyclerView.LayoutParams params = (RecyclerView.LayoutParams)                view.getLayoutParams();        return getDecoratedMeasuredWidth(view) + params.leftMargin                + params.rightMargin;    }    /**     * 获取某个childView在竖直方向所占的空间     *     * @param view     * @return     */    public int getDecoratedMeasurementVertical(View view) {        final RecyclerView.LayoutParams params = (RecyclerView.LayoutParams)                view.getLayoutParams();        return getDecoratedMeasuredHeight(view) + params.topMargin                + params.bottomMargin;    }    public int getVerticalSpace() {        return getHeight() - getPaddingTop() - getPaddingBottom();    }    public int getHorizontalSpace() {        return getWidth() - getPaddingLeft() - getPaddingRight();    }
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如上编写一个超级简单的fill()方法，运行，你的程序应该就能看到流式布局的效果出现了。 
可是千万别开心，因为痛苦的计算远没到来。 
如果这些都看不懂，那么我建议： 
一，直接下载完整代码，配合后面的章节看，看到后面也许前面的就好理解了= =。 
二，去学习一下自定义ViewGroup的知识。

此时虽然界面上已经展示了流式布局的效果，可是它并不能滑动，下一节我们让它动起来。

四，动起来

想让我们自定义的LayoutManager动起来，最简单的写法如下：

    @Override    public boolean canScrollVertically() {        return true;    }    @Override    public int scrollVerticallyBy(int dy, RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {        int realOffset = dy;//实际滑动的距离， 可能会在边界处被修复        offsetChildrenVertical(-realOffset);        return realOffset;    }
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offsetChildrenVertical(-realOffset);这句话移动所有的childView. 
返回值会被RecyclerView用来判断是否达到边界， 如果返回值！=传入的dy，则会有一个边缘的发光效果，表示到达了边界。而且返回值还会被RecyclerView用于计算fling效果。

写完编译，哇塞，真的跟随手指滑动了，只不过能动的总共就我们在上一节layout的那些Item，Item并没有回收，也没有新的Item出现。

好了，下面开始正经的写它吧，

    @Override    public int scrollVerticallyBy(int dy, RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {        //位移0、没有子View 当然不移动        if (dy == 0 || getChildCount() == 0) {            return 0;        }        int realOffset = dy;//实际滑动的距离， 可能会在边界处被修复        //边界修复代码        if (mVerticalOffset + realOffset < 0) {//上边界            realOffset = -mVerticalOffset;        } else if (realOffset > 0) {//下边界            //利用最后一个子View比较修正            View lastChild = getChildAt(getChildCount() - 1);            if (getPosition(lastChild) == getItemCount() - 1) {                int gap = getHeight() - getPaddingBottom() - getDecoratedBottom(lastChild);                if (gap > 0) {                    realOffset = -gap;                } else if (gap == 0) {                    realOffset = 0;                } else {                    realOffset = Math.min(realOffset, -gap);                }            }        }        realOffset = fill(recycler, state, realOffset);//先填充，再位移。        mVerticalOffset += realOffset;//累加实际滑动距离        offsetChildrenVertical(-realOffset);//滑动        return realOffset;    }
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这里用realOffset变量保存实际的位移，也是return 回去的值。大部分情况下它=dy。 
在边界处，为了防止越界，做了一些处理，realOffset 可能不等于dy。 
和别的文章不同的是，我参考了LinearLayoutManager的源码，先考虑滑动位移进行View的回收、填充(fill（）函数)，然后再真正的位移这些子Item。

---

在fill（）的过程中

流程：

一 会先考虑到dy，回收界面上不可见的Item。 
二 填充布局子View 
三 判断是否将dy都消费掉了，如果消费不掉：例如滑动距离太多，屏幕上的View已经填充完了，仍有空白，那么就要修正dy给realOffset。

注意事项一：考虑滑动的方向

在填充布局子View的时候，还要考虑滑动的方向，即填充的顺序，是从头至尾填充，还是从尾至头部填充。 
如果是向底部滑动，那么是顺序填充，显示底端position更大的Item。( dy>0） 
如果是向顶部滑动，那么是逆序填充，显示顶端positon更小的Item。（dy<0）

注意事项二：流式布局 逆序布局子View的问题

再啰嗦最后一点,我们想象一下这个逆序填充的过程： 
正序过程可以自上而下，自左向右layout 子View，每次layout之前判断当前这一行宽度+子View宽度，是否超过父控件宽度，如果超过了就另起一行。 
逆序时，有两种方案：

1 利用Rect保存子View边界

正序排列时，保存每个子View的Rect， 
逆序时，直接拿出来，layout。

2 逆序化

自右向左layout子View，每次layout之前判断当前这一行宽度+子View宽度，是否超过父控件宽度， 
如果超过了就另起一行。并且判断最后一个子View距离父控件左边的offset，平移这一行的所有子View，较复杂，采用方案1. 
（我个人认为这两个方案都不太好，希望有朋友能提出更好的方案。） 
下面上码：

private SparseArray<Rect> mItemRects;//key 是View的position，保存View的bounds ，/**     * 填充childView的核心方法,应该先填充，再移动。     * 在填充时，预先计算dy的在内，如果View越界，回收掉。     * 一般情况是返回dy，如果出现View数量不足，则返回修正后的dy.     *     * @param recycler     * @param state     * @param dy       RecyclerView给我们的位移量,+,显示底端， -，显示头部     * @return 修正以后真正的dy（可能剩余空间不够移动那么多了 所以return <|dy|）     */    private int fill(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state, int dy) {        int topOffset = getPaddingTop();        //回收越界子View        if (getChildCount() > 0) {//滑动时进来的            for (int i = getChildCount() - 1; i >= 0; i--) {                View child = getChildAt(i);                if (dy > 0) {//需要回收当前屏幕，上越界的View                    if (getDecoratedBottom(child) - dy < topOffset) {                        removeAndRecycleView(child, recycler);                        mFirstVisiPos++;                        continue;                    }                } else if (dy < 0) {//回收当前屏幕，下越界的View                    if (getDecoratedTop(child) - dy > getHeight() - getPaddingBottom()) {                        removeAndRecycleView(child, recycler);                        mLastVisiPos--;                        continue;                    }                }            }            //detachAndScrapAttachedViews(recycler);        }        int leftOffset = getPaddingLeft();        int lineMaxHeight = 0;        //布局子View阶段        if (dy >= 0) {            int minPos = mFirstVisiPos;            mLastVisiPos = getItemCount() - 1;            if (getChildCount() > 0) {                View lastView = getChildAt(getChildCount() - 1);                minPos = getPosition(lastView) + 1;//从最后一个View+1开始吧                topOffset = getDecoratedTop(lastView);                leftOffset = getDecoratedRight(lastView);                lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, getDecoratedMeasurementVertical(lastView));            }            //顺序addChildView            for (int i = minPos; i <= mLastVisiPos; i++) {                //找recycler要一个childItemView,我们不管它是从scrap里取，还是从RecyclerViewPool里取，亦或是onCreateViewHolder里拿。                View child = recycler.getViewForPosition(i);                addView(child);                measureChildWithMargins(child, 0, 0);                //计算宽度 包括margin                if (leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child) <= getHorizontalSpace()) {//当前行还排列的下                    layoutDecoratedWithMargins(child, leftOffset, topOffset, leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child), topOffset + getDecoratedMeasurementVertical(child));                    //保存Rect供逆序layout用                    Rect rect = new Rect(leftOffset, topOffset + mVerticalOffset, leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child), topOffset + getDecoratedMeasurementVertical(child) + mVerticalOffset);                    mItemRects.put(i, rect);                    //改变 left  lineHeight                    leftOffset += getDecoratedMeasurementHorizontal(child);                    lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, getDecoratedMeasurementVertical(child));                } else {//当前行排列不下                    //改变top  left  lineHeight                    leftOffset = getPaddingLeft();                    topOffset += lineMaxHeight;                    lineMaxHeight = 0;                    //新起一行的时候要判断一下边界                    if (topOffset - dy > getHeight() - getPaddingBottom()) {                        //越界了 就回收                        removeAndRecycleView(child, recycler);                        mLastVisiPos = i - 1;                    } else {                        layoutDecoratedWithMargins(child, leftOffset, topOffset, leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child), topOffset + getDecoratedMeasurementVertical(child));                        //保存Rect供逆序layout用                        Rect rect = new Rect(leftOffset, topOffset + mVerticalOffset, leftOffset + getDecoratedMeasurementHorizontal(child), topOffset + getDecoratedMeasurementVertical(child) + mVerticalOffset);                        mItemRects.put(i, rect);                        //改变 left  lineHeight                        leftOffset += getDecoratedMeasurementHorizontal(child);                        lineMaxHeight = Math.max(lineMaxHeight, getDecoratedMeasurementVertical(child));                    }                }            }            //添加完后，判断是否已经没有更多的ItemView，并且此时屏幕仍有空白，则需要修正dy            View lastChild = getChildAt(getChildCount() - 1);            if (getPosition(lastChild) == getItemCount() - 1) {                int gap = getHeight() - getPaddingBottom() - getDecoratedBottom(lastChild);                if (gap > 0) {                    dy -= gap;                }            }        } else {            /**             * ##  利用Rect保存子View边界             正序排列时，保存每个子View的Rect，逆序时，直接拿出来layout。             */            int maxPos = getItemCount() - 1;            mFirstVisiPos = 0;            if (getChildCount() > 0) {                View firstView = getChildAt(0);                maxPos = getPosition(firstView) - 1;            }            for (int i = maxPos; i >= mFirstVisiPos; i--) {                Rect rect = mItemRects.get(i);                if (rect.bottom - mVerticalOffset - dy < getPaddingTop()) {                    mFirstVisiPos = i + 1;                    break;                } else {                    View child = recycler.getViewForPosition(i);                    addView(child, 0);//将View添加至RecyclerView中，childIndex为1，但是View的位置还是由layout的位置决定                    measureChildWithMargins(child, 0, 0);                    layoutDecoratedWithMargins(child, rect.left, rect.top - mVerticalOffset, rect.right, rect.bottom - mVerticalOffset);                }            }        }        Log.d("TAG", "count= [" + getChildCount() + "]" + ",[recycler.getScrapList().size():" + recycler.getScrapList().size() + ", dy:" + dy + ",  mVerticalOffset" + mVerticalOffset+", ");        return dy;    }
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思路已经在前面讲解过，代码里也配上了注释，计算坐标等都是数学问题，略饶人，需要用笔在纸上写一写，或者运行调试调试。没啥好办法。 
值得一提的是，可以通过getChildCount()和recycler.getScrapList().size() 查看当前屏幕上的Item数量 和 scrapCache缓存区域的Item数量，合格的LayoutManager，childCount数量不应大于屏幕上显示的Item数量，而scrapCache缓存区域的Item数量应该是0. 
官方的LayoutManager都是达标的，本例也是达标的，网上大部分文章的Demo，都是不合格的。。 
原因在系列开篇也提过，不再赘述。

至此我们的自定义LayoutManager已经可以用了，使用的效果就和文首的两张图一模一样。

下面再提及一些其他注意点和适配事项：

五 适配notifyDataSetChanged()

此时会回调onLayoutChildren()函数。因为我们流式布局的特殊性，每个Item的宽度不一致，所以化简处理，每次这里归零。

        //初始化区域        mVerticalOffset = 0;        mFirstVisiPos = 0;        mLastVisiPos = getItemCount();
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如果每个Item的大小都一样，逆序顺序layoutChild都比较好处理，则应该在此判断，getChildCount(),大于0说明是DatasetChanged()操作，（初始化的第二次也会childCount>0）。根据当前记录的position和位移信息去fill视图即可。

六 适配 Adapter的替换。

我根据24.2.1源码，发现网上的资料对这里的处理其实是不必要的。

一 资料中的做法如下：

当对RecyclerView设置一个新的Adapter时，onAdapterChanged()方法会被回调，一般的做法是在这里remove掉所有的View。此时onLayoutChildren()方法会被再次调用，一个新的轮回开始。

    @Override    public void onAdapterChanged(final RecyclerView.Adapter oldAdapter, final RecyclerView.Adapter newAdapter) {        removeAllViews();    }
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二 我的新观点：

通过查看源码+打断点跟踪分析，调用RecyclerView.setAdapter后，调用顺序依次为

1 Recycler.setAdapter():

    public void setAdapter(Adapter adapter) {        // bail out if layout is frozen        setLayoutFrozen(false);        setAdapterInternal(adapter, false, true); //张旭童注：注意第三个参数是true        requestLayout();    }
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那么我们查看setAdapterInternal()方法：

private void setAdapterInternal(Adapter adapter, boolean compatibleWithPrevious,            boolean removeAndRecycleViews) {        ...        //张旭童注：removeAndRecycleViews 参数此时为ture        if (!compatibleWithPrevious || removeAndRecycleViews) {            ...            if (mLayout != null) {             //张旭童注： 所以如果我们更换Adapter时，mLayout不为空，会先执行如下操作，                mLayout.removeAndRecycleAllViews(mRecycler);                mLayout.removeAndRecycleScrapInt(mRecycler);            }            // we should clear it here before adapters are swapped to ensure correct callbacks.            //张旭童注：而且还会清空Recycler的缓存            mRecycler.clear();        }        ...        if (mLayout != null) {        //张旭童注：这里才调用的LayoutManager的方法            mLayout.onAdapterChanged(oldAdapter, mAdapter);        }        //张旭童注：这里调用Recycler的方法        mRecycler.onAdapterChanged(oldAdapter, mAdapter, compatibleWithPrevious);        ...    }
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也就是说 更换Adapter一开始，还没有执行到LayoutManager.onAdapterChanged()，界面上的View都已经被remove掉了，我们的操作属于多余的。

2 LayoutManager.onAdapterChanged()

空实现：也没必要实现了

        public void onAdapterChanged(Adapter oldAdapter, Adapter newAdapter) {        }
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3 Recycler.onAdapterChanged()：

该方法先清空scapCache区域（貌似也是多余，一开始被清空过了），然后调用RecyclerViewPool.onAdapterChanged() 
。

        void onAdapterChanged(Adapter oldAdapter, Adapter newAdapter,                boolean compatibleWithPrevious) {            clear();            getRecycledViewPool().onAdapterChanged(oldAdapter, newAdapter, compatibleWithPrevious);        }        public void clear() {            mAttachedScrap.clear();            recycleAndClearCachedViews();        }
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4 RecyclerViewPool.onAdapterChanged()

如果没有别的Adapter在用这个RecyclerViewPool，会清空RecyclerViewPool的缓存。

        void onAdapterChanged(Adapter oldAdapter, Adapter newAdapter,                boolean compatibleWithPrevious) {            if (oldAdapter != null) {                detach();            }            if (!compatibleWithPrevious && mAttachCount == 0) {                clear();            }            if (newAdapter != null) {                attach(newAdapter);            }        }
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5 LayoutManager.onLayoutChildren()

新的布局开始。

七 总结：

引用一段话

They are also extremely complex, and hard to get right. For every amount of effort RecyclerView requires of you, it is doing 10x more behind the scenes.

本文Demo仍有很大完善空间，有些需要完善的细节非常复杂，需要经过多次试验才能得到正确的结果（这里我更加敬佩Google提供的三个LM）。每一个我们想要实现的需求，可能要花费比我们想象的时间*10倍的时间。 
上篇也提及到的，不要过度优化，达成需求就好。

可以通过getChildCount()和recycler.getScrapList().size() 查看当前屏幕上的Item数量 和 scrapCache缓存区域的Item数量，合格的LayoutManager，childCount数量不应大于屏幕上显示的Item数量，而scrapCache缓存区域的Item数量应该是0. 
官方的LayoutManager都是达标的，本例也是达标的，网上大部分文章的Demo，都是不合格的。。

感兴趣的同学可以对网上的各个Demo打印他们onCreateViewHolder执行的次数，以及上述两个参数的值，和官方的LayoutManager比较，这三个参数先达标，才算是及格的LayoutManager，但后续优化之路仍很长。

本系列文章相关代码传送门： 
自定义LayoutManager实现的流式布局 
欢迎star，pr，issue。