当列表数据变更时，调用 notifyDataSetChanged() 是最省事的。无需关心变更的细节，一股脑统统刷一遍就完事了。但这样做也是最昂贵的。读完这一篇源码走查就知道为啥它这么昂贵了。

观察者模式

Adapter.notifyDataSetChanged()将刷新操作委托给AdapterDataObservable

public class RecyclerView {
    public abstract static class Adapter<VH extends ViewHolder> {
        private final AdapterDataObservable mObservable = new AdapterDataObservable();
        public final void notifyDataSetChanged() {
            mObservable.notifyChanged();
        }
    }
}

AdapterDataObservable是RecyclerView的静态内部类，它继承自Observable：

public class RecyclerView {
    static class AdapterDataObservable extends Observable<AdapterDataObserver> {
        public void notifyChanged() {
            // 遍历所有观察者并委托之
            for (int i = mObservers.size() - 1; i >= 0; i--) {
                mObservers.get(i).onChanged();
            }
        }
        ...
    }
}

Observable是一个抽象的可被观察者：

// 被观察者, 泛型表示观察者的类型
public abstract class Observable<T> {
    // 观察者列表
    protected final ArrayList<T> mObservers = new ArrayList<T>();
    // 注册观察者
    public void registerObserver(T observer) {
        ...
        synchronized(mObservers) {
            ...
            mObservers.add(observer);
        }
    }
    // 注销观察者
    public void unregisterObserver(T observer) {
        ...
        synchronized(mObservers) {
            int index = mObservers.indexOf(observer);
            ...
            mObservers.remove(index);
        }
    }
    // 移除所有观察者
    public void unregisterAll() {
        synchronized(mObservers) {
            mObservers.clear();
        }
    }
}

Observable持有一组观察者，用泛型表示观察者的类型，且定义了注册和注销观察者的方法。

Adapter 数据的观察者是什么时候被注册的？

public class RecyclerView {
    // 列表数据变化的观察者实例
    private final RecyclerViewDataObserver mObserver = new RecyclerViewDataObserver();
    // 为 RecyclerView 设置 Adapter
    private void setAdapterInternal(@Nullable Adapter adapter, boolean compatibleWithPrevious, boolean removeAndRecycleViews) {
        if (mAdapter != null) {
            // 移除之前的观察者
            mAdapter.unregisterAdapterDataObserver(mObserver);
            mAdapter.onDetachedFromRecyclerView(this);
        }
        ...
        final Adapter oldAdapter = mAdapter;
        mAdapter = adapter;
        if (adapter != null) {
            // 注册新的观察者
            adapter.registerAdapterDataObserver(mObserver);
            adapter.onAttachedToRecyclerView(this);
        }
        ...
    }
    public abstract static class Adapter<VH extends ViewHolder> {
        // 注册观察者
        public void registerAdapterDataObserver(@NonNull AdapterDataObserver observer) {
            mObservable.registerObserver(observer);
        }
    }
}

在为 RecyclerView 绑定 Adapter 的时候，一个观察者实例RecyclerViewDataObserver被注册了：

public class RecyclerView {
    private class RecyclerViewDataObserver extends AdapterDataObserver {
        RecyclerViewDataObserver() {}
        @Override
        public void onChanged() {
            assertNotInLayoutOrScroll(null);
            mState.mStructureChanged = true;
            processDataSetCompletelyChanged(true);// 下节分析
            if (!mAdapterHelper.hasPendingUpdates()) {
                requestLayout();
            }
        }
        ...
    }
}

它继承自一个抽象的观察者AdapterDataObserver：

public class RecyclerView {
    public abstract static class AdapterDataObserver {
        public void onChanged() {}
        public void onItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount) {}
        public void onItemRangeChanged(int positionStart, int itemCount, @Nullable Object payload) {
            onItemRangeChanged(positionStart, itemCount);
        }
        public void onItemRangeInserted(int positionStart, int itemCount) {}
        public void onItemRangeRemoved(int positionStart, int itemCount) {}
        public void onItemRangeMoved(int fromPosition, int toPosition, int itemCount) {}
    }
}

AdapterDataObserver 定义了 6 个更新列表的方法，其中第 1 个是全量更新，后面的 5 个都是局部更新。这一篇着重分析全量更新。

在分析具体更新逻辑之前，可以先做一个总结：

RecyclerView 使用观察者模式刷新自己，刷新即是通知所有的观察者。

观察者被抽象为AdapterDataObserver，它们维护在AdapterDataObservable中。

在为 RecyclerView 绑定 Adapter 的同时，一个数据观察者实例被注册给 Adapter。

将一切都无效化

在真正地刷新列表之前，做了一些准备工作：

public class RecyclerView {
    void processDataSetCompletelyChanged(boolean dispatchItemsChanged) {
        mDispatchItemsChangedEvent |= dispatchItemsChanged;
        mDataSetHasChangedAfterLayout = true;
        // 将当前所有表项无效化
        markKnownViewsInvalid();
    }
    // 将当前所有表项无效化
    void markKnownViewsInvalid() {
        // 遍历列表所有表项
        final int childCount = mChildHelper.getUnfilteredChildCount();
        for (int i = 0; i < childCount; i++) {
            final ViewHolder holder = getChildViewHolderInt(mChildHelper.getUnfilteredChildAt(i));
            // 列表中每个表项的 ViewHolder 添加 FLAG_UPDATE 和 FLAG_INVALID 标志位
            if (holder != null && !holder.shouldIgnore()) {
                holder.addFlags(ViewHolder.FLAG_UPDATE | ViewHolder.FLAG_INVALID);
            }
        }
        markItemDecorInsetsDirty();
        // 将缓存中表项无效化
        mRecycler.markKnownViewsInvalid();
    }
}

RecyclerView 遍历了当前所有已经被加载的表项，并为其 ViewHolder 添加FLAG_UPDATE和FLAG_INVALID标志位。这些标志位会在即将到来的“布局表项”过程中决定是否要为表项绑定数据。（下一节分析）

除了将当前所有表项都无效化外，还调用了mRecycler.markKnownViewsInvalid()：

public class RecyclerView {
    public final class Recycler {
        void markKnownViewsInvalid() {
            // 遍历所有离屏缓存
            final int cachedCount = mCachedViews.size();
            for (int i = 0; i < cachedCount; i++) {
                final ViewHolder holder = mCachedViews.get(i);
                // 将每个离屏缓存中的 ViewHolder 也添加 FLAG_UPDATE 和 FLAG_INVALID 标志位
                if (holder != null) {
                    holder.addFlags(ViewHolder.FLAG_UPDATE | ViewHolder.FLAG_INVALID);
                    holder.addChangePayload(null);
                }
            }
            if (mAdapter == null || !mAdapter.hasStableIds()) {
                // 将离屏缓存中的 ViewHolder 存入缓存池
                recycleAndClearCachedViews();
            }
        }
    }
}

RecyclerView 将所有离屏缓存中的 ViewHolder 也都做了无效化处理。还将它们回收到缓存池。（关于 RecyclerView 多级缓存的详细介绍可以点击RecyclerView 缓存机制 | 如何复用表项？）

至此，又可以做一个阶段性总结：

RecyclerView 在真正刷新列表之前，将一切都无效化了。包括当前所有被填充表项及离屏缓存中的 ViewHolder 实例。无效化体现在代码上即是为 ViewHolder 添加 FLAG_UPDATE 和 FLAG_INVALID 标志位。

真正的刷新

回看一下onChange()中刷新列表的具体逻辑：

public class RecyclerView {
    private class RecyclerViewDataObserver extends AdapterDataObserver {
        RecyclerViewDataObserver() {}
        @Override
        public void onChanged() {
            assertNotInLayoutOrScroll(null);
            mState.mStructureChanged = true;
            // 将一切都无效化
            processDataSetCompletelyChanged(true);
            if (!mAdapterHelper.hasPendingUpdates()) {
                // 真正的刷新
                requestLayout();
            }
        }
        ...
    }
}

在将一切都无效化后，调用了View.requestLayout()，即请求重新布局，该请求会不断地向父控件传递，一直传到 DecorView，DecorView 继续将请求传递给 ViewRootImpl，利用 Profiler 查看调用链如下图所示：(关于如何使用 Profiler 走查源码可以点击RecyclerView 的滚动是怎么实现的？（一）| 解锁阅读源码新姿势)

ViewRootImpl 收到重绘请求后调用scheduleTraversals()来触发一次从根视图开始的重绘。重绘任务被包装成一个 Runnable 交由Choreographer暂存。

Choreographer紧接着订阅了下一个垂直同步信号。待下一个信号到来，它就会向主线程消息队列中发送一条消息，当主线程处理到这条消息时，从根视图开始的自顶向下重绘就启动了。（关于这其中的细节分析可以点击读源码长知识 | Android卡顿真的是因为”掉帧“？）

View.requestLayout()会为控件添加两个标志位：

public class View {
    public void requestLayout() {
        ...
        // 添加两个标志位
        mPrivateFlags |= PFLAG_FORCE_LAYOUT;
        mPrivateFlags |= PFLAG_INVALIDATED;
        // 向父控件传递重绘请求
        if (mParent != null && !mParent.isLayoutRequested()) {
            mParent.requestLayout();
        }
        ...
    }
}

被添加了PFLAG_FORCE_LAYOUT和PFLAG_INVALIDATED标志位的控件，在重绘时会触发布局，即onLayout()会被调用：

果然在 Profiler 的调用链中得到了证实，列表的重新布局意味着重新布局其中的每一个表项，体现在代码上即是LinearLayoutManager.onLayoutChildren()。在RecyclerView 动画原理 | pre-layout，post-layout 与 scrap 缓存的关系中有提到过这个方法。

public class LinearLayoutManager {
    public void onLayoutChildren(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state) {
        ...
        // detach 并 scrap 表项
        detachAndScrapAttachedViews(recycler);
        ...
        // 填充表项
        fill()
}

RecyclerView 在布局表项之前会先调用detachAndScrapAttachedViews(recycler)清空现有表项，然后再填充新表项。

public class RecyclerView {
    public abstract static class LayoutManager {
        // 删除现存表项并回收它们
        public void detachAndScrapAttachedViews(@NonNull Recycler recycler) {
            // 遍历现存表项并逐个回收它们
            final int childCount = getChildCount();
            for (int i = childCount - 1; i >= 0; i--) {
                final View v = getChildAt(i);
                scrapOrRecycleView(recycler, i, v);
            }
        }
        // 回收表项 ViewHolder 实例
        private void scrapOrRecycleView(Recycler recycler, int index, View view) {
            final ViewHolder viewHolder = getChildViewHolderInt(view);
            ...
            // 回收到缓存池
            if (viewHolder.isInvalid() && !viewHolder.isRemoved() && !mRecyclerView.mAdapter.hasStableIds()) {
                removeViewAt(index);
                recycler.recycleViewHolderInternal(viewHolder);
            } 
            // 回收到 scrap 缓存
            else {
                detachViewAt(index);
                recycler.scrapView(view);
                mRecyclerView.mViewInfoStore.onViewDetached(viewHolder);
            }
        }
    }
}

所有现存表项被逐个遍历，对应的 ViewHolder 实例被逐个回收。因为在重新布局之前表项都被添加了FLAG_INVALID标志位，只要表项未被移除，它们都会被回收到缓存池 RecyclerViewPool 中。（从 Profiler 调用链中也得到了证实。）

回收现存表项之后，紧接着就调用了fill()填充表项：

public class LinearLayoutManager {
    int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,RecyclerView.State state, boolean stopOnFocusable) {
        // 计算剩余空间
        int remainingSpace = layoutState.mAvailable + layoutState.mExtraFillSpace;
        // 不停的往列表中填充表项，直到没有剩余空间
        while ((layoutState.mInfinite || remainingSpace > 0) && layoutState.hasMore(state)) {
            // 填充单个表项
            layoutChunk(recycler, state, layoutState, layoutChunkResult);
            ...
        }
    }
    // 填充单个表项
    void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state,LayoutState layoutState, LayoutChunkResult result) {
        // 获取下一个被填充的视图
        View view = layoutState.next(recycler);
        ...
        // 填充视图
        addView(view);
        ...
    }
}

填充表项是一个 while 循环，每次都调用layoutState.next()获取下一个该被填充的表项：

public class LinearLayoutManager {
    static class LayoutState {
        View next(RecyclerView.Recycler recycler) {
            ...
            // 委托 Recycler 获取下一个该填充的表项
            final View view = recycler.getViewForPosition(mCurrentPosition);
            ...
            return view;
        }
    }
}
public class RecyclerView {
    public final class Recycler {
        public View getViewForPosition(int position) {
            return getViewForPosition(position, false);
        }
     }
     View getViewForPosition(int position, boolean dryRun) {
         // 调用链最终传递到 tryGetViewHolderForPositionByDeadline()
         return tryGetViewHolderForPositionByDeadline(position, dryRun, FOREVER_NS).itemView;
     }
}

沿着调用链，就走到了一个复用表项的关键方法tryGetViewHolderForPositionByDeadline()，方法中按优先级尝试着从不同缓存中获取 ViewHolder 实例。（关于该方法的详细介绍可以点击RecyclerView 缓存机制 | 如何复用表项？）

就这样刚才被存入缓存池的表项，又在这一个个地被命中了。

拿到 ViewHolder 实例后，就得判断是否需要为它绑定数据：

public class RecyclerView {
    public final class Recycler {
        // 从缓存获取 ViewHolder 实例并绑定数据
        ViewHolder tryGetViewHolderForPositionByDeadline(int position, boolean dryRun, long deadlineNs) {
            ...
            if (mState.isPreLayout() && holder.isBound()) {
                ...
            } 
            // 如果 ViewHolder 需要更新或者无效了, 则重新为其绑定数据
            else if (!holder.isBound() || holder.needsUpdate() || holder.isInvalid()) {
                final int offsetPosition = mAdapterHelper.findPositionOffset(position);
                // 绑定数据
                bound = tryBindViewHolderByDeadline(holder, offsetPosition, position, deadlineNs);
            }
            ...
        }
        private boolean tryBindViewHolderByDeadline(@NonNull ViewHolder holder, int offsetPosition, int position, long deadlineNs) {
            ...
            // 绑定数据
            mAdapter.bindViewHolder(holder, offsetPosition);
            ...
        }
    }
    public abstract static class Adapter<VH extends ViewHolder> {
        public final void bindViewHolder(@NonNull VH holder, int position) {
            ...
            // 熟悉的绑定数据回调
            onBindViewHolder(holder, position, holder.getUnmodifiedPayloads());
            ...
        }
    }
    public abstract static class ViewHolder {
        // 更新标志位
        static final int FLAG_UPDATE = 1 << 1;
        // 判断 ViewHolder 是否需要被更新
        boolean needsUpdate() {
            return (mFlags & FLAG_UPDATE) != 0;
        }
    }
}

因为在上一节的“无效化”阶段，ViewHolder 被添加了 FLAG_UPDATE 和 FLAG_INVALID 标志位，所以就满足了!holder.isBound() || holder.needsUpdate() || holder.isInvalid()这个条件，从缓存池命中的 ViewHolder 就得重新绑定数据。

总结

RecyclerView 使用观察者模式刷新自己，刷新即是通知所有的观察者。

观察者被抽象为AdapterDataObserver，它们维护在AdapterDataObservable中。

在为 RecyclerView 绑定 Adapter 的同时，一个数据观察者实例被注册给 Adapter。

RecyclerView 在真正刷新列表之前，将一切都无效化了。包括当前所有被填充表项及离屏缓存中的 ViewHolder 实例。无效化体现在代码上即是为 ViewHolder 添加 FLAG_UPDATE 和 FLAG_INVALID 标志位。

RecyclerView.requestLayout()是驱动列表刷新的源头。调用该方法后，会从根视图自顶向下地进行重绘。RecyclerView 的重绘表现为重新布局所有表项。

RecyclerView 重新布局表项是这样进行的：先回收现存表项到缓存池，再重新填充它们。因为这些表项的 ViewHolder 实例在重绘之前都被“无效化”了，所以即使数据没变也逃不掉重新执行绑定数据的操作。