背景
Android应用中经常采用列表的方式展示信息，有些展示信息是需要分组的形式展示。比如在联系人列表中，列表按照姓名拼音的首字母进行分组显示。分组头显示首字母，分组头被推到顶部时会悬停在顶部直到被下一个分组头顶出。
这样的显示方式可以让用户时刻了解当前展示的数据是哪一组的，提升了用户体验。
技术分析
现在主流的列表展示方案是使用RecyclerView，所以这里基于RecyclerView来分析如何实现可悬浮的分组头功能。
网上有很多实现都是基于scroll listener来确定悬浮 Header的移动位置。这个监听只有用户滑动时才能接收到事件，所以在初始化时或是数据更新时，悬浮 Header的位置处理比较麻烦。那么我们有没有更好的方式监听滑动并能处理这种初始状态呢？
我们在使用RecyclerView的时候经常要为item添加分割线，添加分割线通常是通过ItemDecoration来实现的。分割线也是能根据用户的滑动改变位置的，它与悬浮 Header有类似的处理逻辑。在ItemDecoration描画时，我们可以获取到画面内view的位置信息，通过这些位置信息，我们可以确定悬浮 Header的位置。这种方式也达到了滚动监听的目的。
ItemDecoration实现Floating Header
class FloatingHeaderDecoration(private val headerView: View) : RecyclerView.ItemDecoration() {
private val binding = Header1Binding.bind(headerView)
override fun onDrawOver(c: Canvas, parent: RecyclerView, state: RecyclerView.State) {
//headerView没有被添加到view的描画系统，所以这里需要主动测量和布局。
if (headerView.width != parent.width) {
//测量时控件宽度按照parent的宽度设置确切的大小，控件的高度按照最大不超过parent的高度。
headerView.measure(View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(parent.width, EXACTLY), View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(parent.height, AT_MOST))
//默认布局位置在parent的顶部位置。
headerView.layout(0, 0, headerView.measuredWidth, headerView.measuredHeight)
}
if (parent.childCount > 0) {
//获取第一个可见item。
val child0 = parent[0]
//获取holder。
val holder0 = parent.getChildViewHolder(child0) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
//获取实现接口IFloatingHeader 的item。
val iFloatingHeader = (holder0?.baseItem as? IFloatingHeader)
//header内容绑定。
binding.groupTitle.text = iFloatingHeader?.headerTitle ?: "none"
//查找下一个header view
val nextHeaderChild = findNextHeaderView(parent)
if (nextHeaderChild == null) {
//没找到的情况下显示在parent的顶部
binding.root.draw(c)
} else {
//float header默认显示在顶部，它有可能被向上推，所以它的translationY<=0。通过下一个header的位置计算它被推动的距离
val translationY = (nextHeaderChild.top.toFloat() - binding.root.height).coerceAtMost(0f)
c.save()
c.translate(0f, translationY)
binding.root.draw(c)
c.restore()
}
}
}
private fun findNextHeaderView(parent: RecyclerView): View? {
for (index in 1 until parent.childCount) {
val childNextLine = parent[index]
val holderNextLine = parent.getChildViewHolder(childNextLine) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
val iFloatingHeaderNextLine = (holderNextLine?.baseItem as? IFloatingHeader)
//查找下一个header的view
if (iFloatingHeaderNextLine?.isHeader == true) {
return childNextLine
}
}
return null
}
}构造函数的参数headerView就是悬浮显示的悬浮 Header，它没有被添加到view的显示系统，所以我们要在ItemDecoration中完成它的测量、布局和描绘。下面这部分代码实现了测量和布局，为了有更好的性能，这里只有在父布局大小变化时才进行测量和布局。
override fun onDrawOver(c: Canvas, parent: RecyclerView, state: RecyclerView.State) {
//headerView没有被添加到view的描画系统，所以这里需要主动测量和布局。
if (headerView.width != parent.width) {
//测量时控件宽度按照parent的宽度设置确切的大小，控件的高度按照最大不超过parent的高度。
headerView.measure(View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(parent.width, EXACTLY), View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(parent.height, AT_MOST))
//默认布局位置在parent的顶部位置。
headerView.layout(0, 0, headerView.measuredWidth, headerView.measuredHeight)
}
......
}
这部分代码的作用是判断顶部显示的item属于哪一组的，并且将组信息绑定到Floating Header。
if (parent.childCount > 0) {
//获取第一个可见item。
val child0 = parent[0]
//获取holder。
val holder0 = parent.getChildViewHolder(child0) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
//获取实现接口IFloatingHeader 的item。
val iFloatingHeader = (holder0?.baseItem as? IFloatingHeader)
//header内容绑定。
binding.groupTitle.text = iFloatingHeader?.headerTitle ?: "none"这里进行查找下一组的 Header item，根据下一组的 Header item位置来控制当前组头的悬浮位置并描绘。
//查找下一个header view
val nextHeaderChild = findNextHeaderView(parent)
if (nextHeaderChild == null) {
//没找到的情况下显示在parent的顶部
binding.root.draw(c)
} else {
//float header默认显示在顶部，它有可能被向上推，所以它的translationY<=0。通过下一个header的位置计算它被推动的距离
val translationY = (nextHeaderChild.top.toFloat() - binding.root.height).coerceAtMost(0f)
c.save()
c.translate(0f, translationY)
binding.root.draw(c)
c.restore()
}由于这里的悬浮header没有被添加到view系统，所以这个header不能响应用户的点击事件。
ItemDecoration实现可点击的Floating Header
考虑到悬浮的header也要响应点击事件，所以这里就需要考虑把header放到view的系统中。首先如果能添加到RecyclerView中，那么我们可以控制影响范围最小化，只在Decoration中实现就可以了，但是添加到RecyclerView后，RecyclerView无法区分Item和header，破坏了原来的RecyclerView管理child view的逻辑。
我们为了不影响RecyclerView内部处理逻辑，这里把RecyclerView和Header view放到相同的容器中，
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
tools:context=".List1Activity">
<androidx.recyclerview.widget.RecyclerView
android:id="@+id/recyclerView"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
app:layoutManager="androidx.recyclerview.widget.LinearLayoutManager" />
<include
android:id="@+id/floatingHeaderLayout"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
layout="@layout/header_1"/>
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>include标签部分的布局就是悬浮header的布局，默认的情况下是与RecyclerView的顶部对齐的。悬浮header被顶出屏幕是通过控制悬浮header的translationY来控制的。由于悬浮header覆盖在RecyclerView上并且在view系统上，所以它是可以响应事件的。
下面的代码展示了Decoration使用布局中的悬浮header完成初始化。这里面我们可以看到Decoration的绑定回调中设置了悬浮header的title和onClick事件。
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
binding = ActivityList2Binding.inflate(layoutInflater)
setContentView(binding.root)
floatingHeaderDecoration = FloatingHeaderDecorationExt(binding.floatingHeaderLayout.root) { baseItem ->
when (baseItem) {
is GroupItem -> {
binding.floatingHeaderLayout.groupTitle.text = baseItem.headerTitle
binding.floatingHeaderLayout.root.setOnClickListener { Toast.makeText(this, "点击float header ${baseItem.headerTitle}", Toast.LENGTH_LONG).show() }
}
is NormalItem -> {
binding.floatingHeaderLayout.groupTitle.text = baseItem.headerTitle
}
}
}
binding.recyclerView.adapter = adapter
binding.recyclerView.addItemDecoration(floatingHeaderDecoration)
dataSource.commitList(datas)
}ItemDecoration的完整代码：
class FloatingHeaderDecorationExt(
private val headerView: View,
private val block: (BaseAdapter.BaseItem) -> Unit
) : RecyclerView.ItemDecoration() {
override fun onDrawOver(c: Canvas, parent: RecyclerView, state: RecyclerView.State) {
if (parent.childCount > 0) {
//获取第一个可见item。
val child0 = parent[0]
//获取holder。
val holder0 = parent.getChildViewHolder(child0) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
//获取实现接口IFloatingHeader 的item。
//header内容绑定。
holder0?.baseItem?.let {
block.invoke(it)
}
//查找下一个header view
val nextHeaderChild = findNextHeaderView(parent)
if (nextHeaderChild == null) {
//没找到的情况下显示在parent的顶部
headerView.translationY = 0f
} else {
//float header默认显示在顶部，它有可能被向上推，所以它的translationY<=0。通过下一个header的位置计算它被推动的距离
headerView.translationY = (nextHeaderChild.top.toFloat() - headerView.height).coerceAtMost(0f)
}
}
}
private fun findNextHeaderView(parent: RecyclerView): View? {
for (index in 1 until parent.childCount) {
val childNextLine = parent[index]
val holderNextLine = parent.getChildViewHolder(childNextLine) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
val iFloatingHeaderNextLine = (holderNextLine?.baseItem as? IFloatingHeader)
//查找下一个header的view
if (iFloatingHeaderNextLine?.isHeader == true) {
return childNextLine
}
}
return null
}
}与悬浮header没有被添加到view系统的Decoration相比，这个实现要更加简单一些。悬浮header被添加到view系统后，他的测量、布局和描绘都有view系统负责完成，Decoration中不需要再做这些操作，唯一需要调整的是悬浮header的translationY的值。
//查找下一个header view
val nextHeaderChild = findNextHeaderView(parent)
if (nextHeaderChild == null) {
//没找到的情况下显示在parent的顶部
headerView.translationY = 0f
} else {
//float header默认显示在顶部，它有可能被向上推，所以它的translationY<=0。通过下一个header的位置计算它被推动的距离
headerView.translationY = (nextHeaderChild.top.toFloat() - headerView.height).coerceAtMost(0f)
}悬浮header的translationY的值根据下一组的header item来决定，当下一组header item 的top与parent的top之间的距离小于悬浮header的height时，悬浮header需要向上移动。看代码中的计算还是比较简单的。
如何判断item类型是header还是普通数据
在Decoration实现中，我们看到item类型是通过接口IFloatingHeader来判断的，也就是说每一个item数据定义都需要实现这个接口。
private fun findNextHeaderView(parent: RecyclerView): View? {
for (index in 1 until parent.childCount) {
val childNextLine = parent[index]
val holderNextLine = parent.getChildViewHolder(childNextLine) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
val iFloatingHeaderNextLine = (holderNextLine?.baseItem as? IFloatingHeader)
//查找下一个header的view
if (iFloatingHeaderNextLine?.isHeader == true) {
return childNextLine
}
}
return null
}看一下IFloatingHeader接口的定义：
interface IFloatingHeader {
val isHeader:Boolean
val headerTitle:String
}isHeader字段用于判断是否是header类型的item
headerTitle保存数据分组的名，用于区分分组
如何获取item view的绑定数据
我们可以通过recyclerView.getChildViewHolder(childView)方法方便的获取ViewHolder，但是这个ViewHolder是被复用的，也就是说它可以与多个数据绑定，那如何才能获取正确的绑定数据呢？我们可以通过构建数据与ViewHolder的双向绑定关系来实现的。
数据与ViewHodler的双向绑定关系的主体是数据和ViewHoder，他们之间的协调者就是RecyclerView的adapter。我们来看下adapter是如何工作的：
class BaseAdapter<out T : BaseAdapter.BaseItem>(private val dataSource: BaseDataSource<T>) : RecyclerView.Adapter<BaseAdapter.BaseViewHolder>() {
init {
dataSource.attach(this)
}
override fun getItemViewType(position: Int) = dataSource.get(position).viewType
override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int) = BaseViewHolder(LayoutInflater.from(parent.context).inflate(viewType, parent, false))
override fun getItemCount() = dataSource.size()
override fun getItemId(position: Int) = dataSource.get(position).getStableId()
fun getItem(position: Int) = dataSource.get(position)
override fun onBindViewHolder(holder: BaseViewHolder, position: Int) {
val item = dataSource.get(position)
item.viewHolder = holder
holder.baseItem = item
item.bind(holder, position)
}
abstract class BaseItem {
internal var viewHolder: BaseViewHolder? = null
val availableHolder: BaseViewHolder?
get() {
return if (viewHolder?.baseItem == this)
viewHolder
else
null
}
abstract val viewType: Int
abstract fun bind(holder: BaseViewHolder, position: Int)
abstract fun isSameItem(item: BaseItem): Boolean
open fun isSameContent(item: BaseItem): Boolean {
return isSameItem(item)
}
fun getStableId() = NO_ID
}
class BaseViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
var baseItem: BaseItem? = null
val views = SparseArray<View>(4)
fun <V : View> findViewById(id: Int): V {
var ret = views[id]
if (ret == null) {
ret = itemView.findViewById(id)
checkNotNull(ret)
views.put(id, ret)
}
return ret as V
}
fun textView(id: Int): TextView = findViewById(id)
fun imageView(id: Int): ImageView = findViewById(id)
fun checkBox(id: Int): CheckBox = findViewById(id)
}
abstract class BaseDataSource<T : BaseItem> {
private var attachedAdapter: BaseAdapter<T>? = null
open fun attach(adapter: BaseAdapter<T>) {
attachedAdapter = adapter
}
abstract fun get(index: Int): T
abstract fun size(): Int
}
}为了实现数据与ViewHolder的双向绑定，这里定义了数据的基类BaseItem。我们只关心双向绑定部分的内容，BaseItem的viewHolder字段保存了与之绑定的ViewHodler（有可能是脏数据）。availableHolder字段的get方法中判断了ViewHodler的有效性，即BaseItem绑定的ViewHolder也绑定了自己，这时ViewHolder就是有效的。因为ViewHolder可以被复用并绑定不同的数据，当它绑定到其它数据时，ViewHolder对于当前的BaseItem就是脏数据。
abstract class BaseItem {
internal var viewHolder: BaseViewHolder? = null
val availableHolder: BaseViewHolder?
get() {
return if (viewHolder?.baseItem == this)
viewHolder
else
null
}
abstract val viewType: Int
abstract fun bind(holder: BaseViewHolder, position: Int)
abstract fun isSameItem(item: BaseItem): Boolean
open fun isSameContent(item: BaseItem): Boolean {
return isSameItem(item)
}
fun getStableId() = NO_ID
}再来看下ViewHolder的基类BaseViewHolder。baseItem字段保存的是当前与之绑定的BaseIte。这里的baseItem可以保证是正确的与之绑定的数据。
class BaseViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
var baseItem: BaseItem? = null
val views = SparseArray<View>(4)
fun <V : View> findViewById(id: Int): V {
var ret = views[id]
if (ret == null) {
ret = itemView.findViewById(id)
checkNotNull(ret)
views.put(id, ret)
}
return ret as V
}
fun textView(id: Int): TextView = findViewById(id)
fun imageView(id: Int): ImageView = findViewById(id)
fun checkBox(id: Int): CheckBox = findViewById(id)
}绑定关系是在adapter的bind方法中建立的，代码中清晰的看到BaseItem与BaseViewHolder如何建立的绑定关系。大家可以看到这里的数据与view的绑定下发到BaseItem的bind方法了，这样我们在实现不同的列表展示时就不需要更改Adapter了，我们只需要定义新样式的BaseItem就可以了，这样也很好的遵循了开闭原则。
override fun onBindViewHolder(holder: BaseViewHolder, position: Int) {
val item = dataSource.get(position)
item.viewHolder = holder
holder.baseItem = item
item.bind(holder, position)
}说了这么多都是在介绍如何构建ViewHolder与数据的双向绑定关系，双向绑定关系建立后我们就可以方便的通过viewHolder获取BaseItem了。
private fun findNextHeaderView(parent: RecyclerView): View? {
for (index in 1 until parent.childCount) {
val childNextLine = parent[index]
val holderNextLine = parent.getChildViewHolder(childNextLine) as? BaseAdapter.BaseViewHolder
val iFloatingHeaderNextLine = (holderNextLine?.baseItem as? IFloatingHeader)
//查找下一个header的view
if (iFloatingHeaderNextLine?.isHeader == true) {
return childNextLine
}
}
return null
}BaseItem我们定义了两个：GroupItem和NormalItem
class GroupItem(val title:String):BaseAdapter.BaseItem(),IFloatingHeader {
override val viewType: Int
get() = R.layout.header_1
override val isHeader: Boolean
get() = true
override val headerTitle: String
get() = title
override fun bind(holder: BaseAdapter.BaseViewHolder, position: Int) {
holder.textView(R.id.groupTitle).text = title
}
override fun isSameItem(item: BaseAdapter.BaseItem): Boolean {
return (item as? GroupItem)?.title == title
}
}
class NormalItem(val title:String, val groupTitle:String):BaseAdapter.BaseItem(),IFloatingHeader {
override val viewType: Int
get() = R.layout.item_1
override val isHeader: Boolean
get() = false
override val headerTitle: String
get() = groupTitle
override fun bind(holder: BaseAdapter.BaseViewHolder, position: Int) {
holder.textView(R.id.titleView).text = title
}
override fun isSameItem(item: BaseAdapter.BaseItem): Boolean {
return (item as? NormalItem)?.title == title
}
}总结
- 使用Decoration的方式实现Floating header可以不用考虑初始化和数据更新后的位置问题。因为Decoration是在recyclerView更新时调用。
- 不响应事件的Floating header不需要修改xml文件，对已有代码侵入小，更好集成。但是Floating header没有被添加到view系统，所以Decoration需要辅助它的测量、布局和描绘。
- 响应事件的Floating header需要修改xml文件，但是Decoration中不需要实现Floating header的测量、布局和描绘，只需要更改Floating header的translationY就可以了。
- 在Decoration中需要通过ViewHolder来获取与之绑定的数据并判断item数据是header还是普通的数据，所以需要再Adapter中实现双向绑定。
- 自定义的adapter把绑定操作下发到数据实现，很好的遵循了开闭原则。我们在实现不同的列表界面时不需要再单独定义adapter了，我们只需要添加新的数据item定义就可以了。
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