iOS 高性能異構滾動視圖構建方案 - LazyScrollView

來自： http://pingguohe.net/2016/01/31/lazyscroll.html

LazyScroll是什么

LazyScrollView 繼承自ScrollView，目標是解決異構（與TableView的同構對比）滾動視圖的復用回收問題。它可以支持跨View層的復用，用易用方式來生成一個高性能的滾動視圖。此方案最先在天貓iOS客戶端的首頁落地。

為什么要用LazyScrollView

貓客首頁之前首頁的View比較少，不需要復用和回收也有很優秀的性能，但是之后首頁的View數量逐漸膨脹，沒有一套復用回收機制的ScrollView已經影響到性能了，迫切需要處理對ScrollView中View的復用和回收。

使用TableView只能用來解決同類Cell的展示，而在貓客首頁這個ScrollView里面，View的種類太多了。不適合我們的場景。

而UICollectionView本身的布局和復用回收機制不夠靈活，用起來也較為繁瑣。并且本來貓客的首頁就有一套相對成熟的卡片布局方案。所以誕生了LazyScrollView去解決這個問題。

LazyScroll如何用

LazyScrollView的使用和TableView很像，不過多了一個需要實現的方法：返回對應index的View 相對LazyScrollView的絕對坐標。

實現LazyScrollViewDatasource

類似TableView的用法，我們需要使用方實現LazyScrollViewDatasource這個Delegate

@protocol TMMuiLazyScrollViewDataSource <NSObject>
@required
//ScrollView一共展示多少個item
- (NSUInteger)numberOfItemInScrollView:(TMMuiLazyScrollView *)scrollView;
//要求根據index直接返回RectModel
- (TMMuiRectModel *)scrollView:(TMMuiLazyScrollView *)scrollView rectModelAtIndex:(NSUInteger)index;
    //返回下標所對應的view
- (UIView *)scrollView:(TMMuiLazyScrollView *)scrollView itemByMuiID:(NSString *)muiID;
@end

LazyScrollView的核心是在初始狀態就得知所有View應該顯示的位置。這個Protocol可以讓LazyScrollView獲取到這些信息。

第一個方法很簡單，獲取LazyScrollView中item的個數。

第二個方法需要按照Index返回TMMuiRectModel ，它會攜帶對應index的View 相對LazyScrollView的絕對坐標。TMMuiRectModel是這么個東西：

@interface TMMuiRectModel:NSObject
//轉換后的絕對值rect
@property (nonatomic,assign) CGRect absRect;
//業務下標
@property (nonatomic,copy) NSString *muiID;

@end

absRect是LazyScroll中的View相對LazyScrollView的絕對坐標，muiID是這個View在LazyScrollView中唯一的標識符，可賦值也可不賦值，不賦值的話LazyScroll會處理成轉換為字符串的下標。如果這個標識符在Protocol的第三個方法中會用到。

第三個方法，返回View。首先，我們在UIView之外加了一個Category：

@interface UIView(TMMui)

//索引過的標識，在LazyScrollView范圍內唯一
@property (nonatomic, copy) NSString  *muiID;
//重用的ID
@property (nonatomic, copy) NSString *reuseIdentifier;

這個category可以讓View攜帶muiID和reuseIdentifier,對于返回的View來說，只需要在乎對View的reuseIdentifier賦值，muiID的賦值會在lazyScrollView中處理掉。reuseIdentifier相同的View會被復用，如果這個View的reuseIdentifier是nil或者空字符串，則不會被復用。

調用核心API

- (void)reloadData;

重新走一遍DataSource的這些方法，等同于TableView中的reloadData

- (UIView *)dequeueReusableItemWithIdentifier:(NSString *)identifier

根據identifier獲取可以復用的View。和TableView的dequeueReusableCellWithIdentifier:(NSString *)identifier方法意義相同。通常是在LazyScrollViewDatasource第三個方法，返回View的時候使用。先嘗試獲取復用池中的View，如果沒有再去新建。

LazyScrollView的內部實現

這是一個Demo, 被復用的View，標記的backgroundColor會和之前生成的時候有所不同。

STEP 1 根據DataSource獲取所有的TMMuiRectModel

根據DataSource的Delegate，拿到所有的View應該被顯示的位置。這一步，核心是拿到的位置是確定的。

根據Demo，我們觀察從 0/1 - 2/3 之間這些View

這個時候LazyScrollView拿到的Rect如下：

STEP 2 排序

拿到了這些位置之后，接下來做的事情就是排序。排序生成的索引會有兩個：根據頂邊(y)升序排序的索引和根據底邊(y+height)降序排序的索引。

根據頂邊(y)升序排序的索引

根據底邊(y+height)降序排序的索引

STEP 3 查找

前兩步是在執行完reload，在視圖還沒有生成的時候就開始做了，而接下來的步驟在要生成視圖（初始化或滾動的時候）才會去做。

我們設定了Buffer為上下各20，滾動超過20個像素后才會指定查找視圖并顯示的動作。

接下來就是找哪些View應該被顯示了。舉個例子，如下圖，紅圈是應該顯示的區域。

現在已知的是紅圈頂邊y是242，底邊y是949，加上緩沖區Buffer，應該是找222 - 969 之間的View。我們要做的是，找到底邊y小于969的Model和頂邊y大于222的Model，取交集，就是我們要顯示的View

采用的方法為二分查找，在根據頂邊升序排序的索引中找949，找到的index為0(MUIID為2/2)，我們使用一個Set，把根據頂邊排序中index >= 0 的元素先放在這里。獲取的Set中包含的muiID為 0/0,0/1,0/2,0/3,1/0,1/1,1/2,1/3,2/0,2/1,2/2。

根據底邊排序的索引中找222，找到的index為2，我們把index >= 2的元素放在另一個Set，獲取的Set中包含的muiID為0/2,0/3,1/0,1/1,1/2,1/3,2/0,2/1,2/2

兩個Set取交集，得到的就是我們的ResultSet，這里面都是我們要顯示View的Model，它們的muiID是0/2,0/3,1/0,1/1,1/2,1/3,2/0,2/1,2/2。

STEP 4 回收、復用、生成

我們知道了應該顯示哪些View，但是我們之后做的第一步是把不需要顯示的View加入到復用池中。

LazyScroll可以取到當前顯示了的View，拿當前顯示的View的muiID和將要顯示view的Model的muiID做對比，可以知道當前顯示的View哪些應該被回收。

LazyScrollView中有一個Dictionary，key是reuseIdentifier,Value是對應reuseIdentifier被回收的View，當LazyScrollView得知這個View不該再出現了，會把View放在這里，并且把這個View hidden掉。

接下來，LazyScrollView會去調用datasource的- (UIView *)scrollView:(TMMuiLazyScrollView *)scrollView itemByMuiID:(NSString *)muiID; 復用還是不復用，是由datasource決定的。如果要復用，需要datasource方法內調用- (UIView *)dequeueReusableItemWithIdentifier:(NSString *)identifier獲取復用的View，這個方法取出來的View就是在上一段所說的Dictionary中拿的。

這樣，我們就完成了一次完整的循環 ： 找到所有View將要顯示的位置 -- 排序 -- 查找應該顯示的View -- 回收 -- 創建/復用。

最后

LazyScroll的復用和回收能力是比較強大的，在貓客首頁使用之后，因為View數量而導致內存過多的問題得到了解決。

在這套復用和回收機制的加持之下，我們將LazyScrollView繼續延伸，構造出一套完整的布局解決方案Tangram，它將Native中View的布局方式變得更動態化，敬請期待。