深度揭秘！Android NestedScrollView 绘制原理全解析

_一条咸鱼_2025-04-27 0:39

深度揭秘！Android NestedScrollView 绘制原理全解析

一、引言

在 Android 应用开发的绚丽世界中，界面的呈现是与用户交互的重要窗口。NestedScrollView 作为 Android 系统里一个强大且实用的组件，在处理复杂布局和滚动场景时扮演着关键角色。其绘制过程，就像是一场精密的演出，每一个环节都影响着最终界面的展示效果。深入理解 NestedScrollView 的绘制原理，不仅能让开发者在布局设计时更加游刃有余，还能帮助解决绘制过程中可能出现的性能问题，提升应用的用户体验。本文将从源码级别出发，一步一步剖析 NestedScrollView 的绘制原理，带你领略其背后的奥秘。

二、NestedScrollView 概述

2.1 基本概念

NestedScrollView 是 Android 支持库中的一个视图容器，继承自 FrameLayout，并实现了 NestedScrollingParent 和 NestedScrollingChild 接口。这使得它既拥有 FrameLayout 的布局特性，又具备强大的嵌套滚动功能。NestedScrollView 主要用于处理垂直方向上的滚动内容，当子视图的高度超过其自身高度时，用户可以通过滚动操作查看完整的内容。

2.2 应用场景

在实际的 Android 应用开发中，NestedScrollView 被广泛应用于各种需要滚动展示内容的场景。例如，新闻详情页，当新闻内容较长时，使用 NestedScrollView 可以让用户方便地滚动查看全文；商品详情页，展示商品的详细信息、图片等内容，通过 NestedScrollView 实现流畅的滚动效果；还有一些包含表单输入的页面，当表单内容较多时，使用 NestedScrollView 可以避免输入框被键盘遮挡，保证用户输入的便捷性。

三、绘制流程概述

3.1 整体流程

NestedScrollView 的绘制流程遵循 Android 视图系统的通用绘制流程，主要包括三个阶段：测量（measure）、布局（layout）和绘制（draw）。测量阶段确定视图及其子视图的大小，布局阶段确定视图及其子视图的位置，绘制阶段将视图及其子视图绘制到屏幕上。在绘制过程中，NestedScrollView 会根据滚动状态和子视图的情况进行相应的处理，确保滚动内容能够正确显示。

3.2 与其他视图的关系

NestedScrollView 作为一个视图容器，其绘制过程会涉及到与子视图的交互。在测量和布局阶段，NestedScrollView 会调用子视图的相应方法，获取子视图的大小和位置信息，并根据这些信息来确定自身的大小和子视图的布局位置。在绘制阶段，NestedScrollView 会先绘制自身的背景和滚动条等内容，然后调用子视图的绘制方法，将子视图绘制到相应的位置上。

四、测量阶段

4.1 测量阶段的作用

测量阶段是绘制流程的第一步，其主要作用是确定 NestedScrollView 及其子视图的大小。在这个阶段，NestedScrollView 会根据自身的布局参数和父视图传递的测量规格，计算出自身的测量大小，并根据子视图的布局参数和测量规格，计算出子视图的测量大小。

4.2 onMeasure 方法分析

java 复制代码 
// 重写 onMeasure 方法，用于测量 NestedScrollView 的大小
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 调用父类 FrameLayout 的 onMeasure 方法，先对父类进行测量
    super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

    // 如果设置了填充视口的属性
    if (!mFillViewport) {
        // 获取当前测量的高度
        final int measuredHeight = getMeasuredHeight();
        // 获取子视图的数量
        final int childCount = getChildCount();

        // 如果子视图的数量大于 0
        if (childCount > 0) {
            // 获取第一个子视图
            final View child = getChildAt(0);

            // 如果子视图的测量高度小于当前测量的高度
            if (child.getMeasuredHeight() < measuredHeight) {
                // 计算子视图的宽度测量规格
                final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec,
                        getPaddingLeft() + getPaddingRight(), child.getLayoutParams().width);
                // 计算子视图的高度测量规格，使用精确模式，高度为当前测量高度减去上下内边距
                final int childHeightMeasureSpec = MeasureSpec.makeMeasureSpec(
                        measuredHeight - getPaddingTop() - getPaddingBottom(), MeasureSpec.EXACTLY);

                // 重新测量子视图
                child.measure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
            }
        }
    }

    // 检查滚动条的淡入淡出效果是否启用
    checkScrollbarFadingEnabled();
}

从上述代码可以看出，onMeasure 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 调用父类 FrameLayout 的 onMeasure 方法，先对父类进行测量，确保父类的测量逻辑正常执行。
  2. 如果设置了填充视口的属性（mFillViewport 为 false），并且子视图的测量高度小于当前测量的高度，则重新计算子视图的测量规格，并重新测量子视图。这样可以确保子视图能够填满 NestedScrollView 的高度。
  3. 调用 checkScrollbarFadingEnabled 方法，检查滚动条的淡入淡出效果是否启用，为后续的滚动条绘制做准备。

4.3 测量规格的计算

在测量过程中，NestedScrollView 需要根据自身的布局参数和父视图传递的测量规格，计算出子视图的测量规格。以下是 getChildMeasureSpec 方法的代码分析：

java 复制代码 
// 根据父视图的测量规格和子视图的布局参数计算子视图的测量规格
public static int getChildMeasureSpec(int spec, int padding, int childDimension) {
    // 获取父视图的测量模式
    int specMode = MeasureSpec.getMode(spec);
    // 获取父视图的测量大小
    int specSize = MeasureSpec.getSize(spec);
    // 计算父视图的可用大小，即测量大小减去内边距
    int size = Math.max(0, specSize - padding);

    // 子视图的测量大小
    int resultSize = 0;
    // 子视图的测量模式
    int resultMode = 0;

    // 根据父视图的测量模式进行不同的处理
    switch (specMode) {
        // 精确模式
        case MeasureSpec.EXACTLY:
            if (childDimension >= 0) {
                // 如果子视图的布局参数指定了具体的大小
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // 如果子视图的布局参数为 MATCH_PARENT
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // 如果子视图的布局参数为 WRAP_CONTENT
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;
        // 最大模式
        case MeasureSpec.AT_MOST:
            if (childDimension >= 0) {
                // 如果子视图的布局参数指定了具体的大小
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // 如果子视图的布局参数为 MATCH_PARENT
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // 如果子视图的布局参数为 WRAP_CONTENT
                resultSize = size;
                resultMode = MeasureSpec.AT_MOST;
            }
            break;
        // 未指定模式
        case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
            if (childDimension >= 0) {
                // 如果子视图的布局参数指定了具体的大小
                resultSize = childDimension;
                resultMode = MeasureSpec.EXACTLY;
            } else if (childDimension == LayoutParams.MATCH_PARENT) {
                // 如果子视图的布局参数为 MATCH_PARENT
                resultSize = 0;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            } else if (childDimension == LayoutParams.WRAP_CONTENT) {
                // 如果子视图的布局参数为 WRAP_CONTENT
                resultSize = 0;
                resultMode = MeasureSpec.UNSPECIFIED;
            }
            break;
    }

    // 根据计算结果创建子视图的测量规格
    return MeasureSpec.makeMeasureSpec(resultSize, resultMode);
}

从上述代码可以看出，getChildMeasureSpec 方法根据父视图的测量模式和子视图的布局参数，计算出子视图的测量规格。不同的测量模式和布局参数会导致不同的计算结果，具体如下：

  • 精确模式（MeasureSpec.EXACTLY） ：如果子视图的布局参数指定了具体的大小，则子视图的测量大小为该指定大小，测量模式为精确模式；如果子视图的布局参数为 MATCH_PARENT，则子视图的测量大小为父视图的可用大小，测量模式为精确模式；如果子视图的布局参数为 WRAP_CONTENT，则子视图的测量大小为父视图的可用大小，测量模式为最大模式。
  • 最大模式（MeasureSpec.AT_MOST） ：如果子视图的布局参数指定了具体的大小，则子视图的测量大小为该指定大小，测量模式为精确模式；如果子视图的布局参数为 MATCH_PARENT 或 WRAP_CONTENT，则子视图的测量大小为父视图的可用大小，测量模式为最大模式。
  • 未指定模式（MeasureSpec.UNSPECIFIED） ：如果子视图的布局参数指定了具体的大小，则子视图的测量大小为该指定大小，测量模式为精确模式；如果子视图的布局参数为 MATCH_PARENT 或 WRAP_CONTENT，则子视图的测量大小为 0，测量模式为未指定模式。

4.4 子视图的测量

在 onMeasure 方法中，当需要重新测量子视图时，会调用子视图的 measure 方法。以下是 View 类的 measure 方法的代码分析：

java 复制代码 
// 测量视图的方法
public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    // 检查是否需要强制测量
    boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;

    // 检查测量规格是否发生变化
    boolean specChanged = widthMeasureSpec != mOldWidthMeasureSpec
            || heightMeasureSpec != mOldHeightMeasureSpec;
    // 检查是否需要重新测量
    boolean isSpecExactly = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec) == MeasureSpec.EXACTLY
            && MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec) == MeasureSpec.EXACTLY;
    boolean matchesSpecSize = getMeasuredWidth() == MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
            && getMeasuredHeight() == MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
    boolean needsLayout = specChanged
            && (sAlwaysRemeasureExactly ||!isSpecExactly ||!matchesSpecSize);

    // 如果需要强制测量或需要重新测量
    if (forceLayout || needsLayout) {
        // 清除测量缓存
        mPrivateFlags &= ~PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;

        // 调用 onMeasure 方法进行测量
        onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

        // 检查测量结果是否有效
        mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;

        // 保存测量规格
        mOldWidthMeasureSpec = widthMeasureSpec;
        mOldHeightMeasureSpec = heightMeasureSpec;
    }

    // 保存测量结果
    mPrivateFlags |= PFLAG_MEASURED_DIMENSION_SET;
}

从上述代码可以看出，measure 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 检查是否需要强制测量或需要重新测量。如果需要强制测量（mPrivateFlags 中设置了 PFLAG_FORCE_LAYOUT 标志）或测量规格发生了变化，且满足一定条件，则需要重新测量。
  2. 清除测量缓存，调用 onMeasure 方法进行测量。onMeasure 方法是一个抽象方法，具体的测量逻辑由子类实现。
  3. 检查测量结果是否有效，保存测量规格和测量结果。

五、布局阶段

5.1 布局阶段的作用

布局阶段是绘制流程的第二步，其主要作用是确定 NestedScrollView 及其子视图的位置。在这个阶段，NestedScrollView 会根据自身的测量大小和子视图的测量大小，计算出子视图的布局位置，并调用子视图的 layout 方法，将子视图布局到相应的位置上。

5.2 onLayout 方法分析

java 复制代码 
// 重写 onLayout 方法，用于布局 NestedScrollView 的子视图
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int b) {
    // 调用父类 FrameLayout 的 onLayout 方法，先对父类进行布局
    super.onLayout(changed, l, t, r, b);

    // 确保滚动位置不会超出子视图的范围
    ensureScrollPosition();

    // 如果滚动监听器正在运行，则停止滚动监听器
    if (mScrollListener.isRunning()) {
        mScrollListener.stop();
    }
}

从上述代码可以看出，onLayout 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 调用父类 FrameLayout 的 onLayout 方法，先对父类进行布局，确保父类的布局逻辑正常执行。
  2. 调用 ensureScrollPosition 方法，确保滚动位置不会超出子视图的范围。如果滚动位置超出了子视图的范围，会将滚动位置调整到合法的范围内。
  3. 如果滚动监听器正在运行，则停止滚动监听器，避免在布局过程中继续滚动。

5.3 ensureScrollPosition 方法分析

java 复制代码 
// 确保滚动位置不会超出子视图的范围
private void ensureScrollPosition() {
    // 获取当前的滚动 Y 坐标
    final int scrollY = getScrollY();
    // 获取子视图的数量
    final int childCount = getChildCount();

    // 如果子视图的数量大于 0
    if (childCount > 0) {
        // 获取第一个子视图
        final View child = getChildAt(0);
        // 计算子视图的高度
        final int childHeight = child.getHeight();
        // 计算 NestedScrollView 的高度，减去上下内边距
        final int height = getHeight() - getPaddingTop() - getPaddingBottom();
        // 计算最大滚动 Y 坐标，即子视图高度减去 NestedScrollView 的高度
        final int scrollRange = Math.max(0, childHeight - height);

        // 如果当前滚动 Y 坐标大于最大滚动 Y 坐标
        if (scrollY > scrollRange) {
            // 将滚动 Y 坐标设置为最大滚动 Y 坐标
            scrollTo(getScrollX(), scrollRange);
        } else if (scrollY < 0) {
            // 如果当前滚动 Y 坐标小于 0，则将滚动 Y 坐标设置为 0
            scrollTo(getScrollX(), 0);
        }
    }
}

从上述代码可以看出，ensureScrollPosition 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 获取当前的滚动 Y 坐标和子视图的数量。
  2. 如果子视图的数量大于 0，计算子视图的高度、NestedScrollView 的高度和最大滚动 Y 坐标。
  3. 如果当前滚动 Y 坐标超出了最大滚动 Y 坐标或小于 0，则将滚动 Y 坐标调整到合法的范围内。

5.4 子视图的布局

在 onLayout 方法中，调用父类 FrameLayout 的 onLayout 方法会对子视图进行布局。以下是 FrameLayout 类的 onLayout 方法的代码分析：

java 复制代码 
// 重写 onLayout 方法，用于布局 FrameLayout 的子视图
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
    // 布局子视图
    layoutChildren(left, top, right, bottom, false /* no force left gravity */);
}

// 布局子视图的方法
void layoutChildren(int left, int top, int right, int bottom, boolean forceLeftGravity) {
    // 获取子视图的数量
    final int count = getChildCount();

    // 获取内边距
    final int parentLeft = getPaddingLeftWithForeground();
    final int parentRight = right - left - getPaddingRightWithForeground();

    final int parentTop = getPaddingTopWithForeground();
    final int parentBottom = bottom - top - getPaddingBottomWithForeground();

    // 遍历所有子视图
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        final View child = getChildAt(i);
        if (child.getVisibility() != GONE) {
            // 获取子视图的布局参数
            final LayoutParams lp = (LayoutParams) child.getLayoutParams();

            // 获取子视图的测量宽度和高度
            final int width = child.getMeasuredWidth();
            final int height = child.getMeasuredHeight();

            // 计算子视图的布局位置
            int childLeft;
            int childTop;

            int gravity = lp.gravity;
            if (gravity == -1) {
                gravity = DEFAULT_CHILD_GRAVITY;
            }

            final int layoutDirection = getLayoutDirection();
            final int absoluteGravity = Gravity.getAbsoluteGravity(gravity, layoutDirection);
            final int verticalGravity = gravity & Gravity.VERTICAL_GRAVITY_MASK;

            // 根据布局参数计算子视图的水平布局位置
            switch (absoluteGravity & Gravity.HORIZONTAL_GRAVITY_MASK) {
                case Gravity.CENTER_HORIZONTAL:
                    childLeft = parentLeft + (parentRight - parentLeft - width) / 2 +
                            lp.leftMargin - lp.rightMargin;
                    break;
                case Gravity.RIGHT:
                    if (!forceLeftGravity) {
                        childLeft = parentRight - width - lp.rightMargin;
                        break;
                    }
                case Gravity.LEFT:
                default:
                    childLeft = parentLeft + lp.leftMargin;
            }

            // 根据布局参数计算子视图的垂直布局位置
            switch (verticalGravity) {
                case Gravity.TOP:
                    childTop = parentTop + lp.topMargin;
                    break;
                case Gravity.CENTER_VERTICAL:
                    childTop = parentTop + (parentBottom - parentTop - height) / 2 +
                            lp.topMargin - lp.bottomMargin;
                    break;
                case Gravity.BOTTOM:
                    childTop = parentBottom - height - lp.bottomMargin;
                    break;
                default:
                    childTop = parentTop + lp.topMargin;
            }

            // 调用子视图的 layout 方法，将子视图布局到相应的位置上
            child.layout(childLeft, childTop, childLeft + width, childTop + height);
        }
    }
}

从上述代码可以看出，FrameLayout 的 onLayout 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 调用 layoutChildren 方法，对所有子视图进行布局。
  2. 在 layoutChildren 方法中，遍历所有子视图，获取子视图的布局参数、测量宽度和高度。
  3. 根据布局参数计算子视图的布局位置，包括水平和垂直方向的位置。
  4. 调用子视图的 layout 方法，将子视图布局到相应的位置上。

六、绘制阶段

6.1 绘制阶段的作用

绘制阶段是绘制流程的最后一步，其主要作用是将 NestedScrollView 及其子视图绘制到屏幕上。在这个阶段，NestedScrollView 会先绘制自身的背景和滚动条等内容，然后调用子视图的绘制方法，将子视图绘制到相应的位置上。

6.2 onDraw 方法分析

java 复制代码 
// 重写 onDraw 方法，用于绘制 NestedScrollView 的内容
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    // 调用父类 FrameLayout 的 onDraw 方法，先对父类进行绘制
    super.onDraw(canvas);

    // 绘制滚动条
    drawScrollBars(canvas);
}

从上述代码可以看出，onDraw 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 调用父类 FrameLayout 的 onDraw 方法，先对父类进行绘制，确保父类的绘制逻辑正常执行。
  2. 调用 drawScrollBars 方法，绘制滚动条。

6.3 drawScrollBars 方法分析

java 复制代码 
// 绘制滚动条的方法
private void drawScrollBars(Canvas canvas) {
    // 检查是否需要绘制垂直滚动条
    if (isVerticalScrollBarEnabled()) {
        // 获取垂直滚动条的绘制区域
        final Rect scrollBar = mVerticalScrollBar;
        // 获取垂直滚动条的绘制参数
        final int scrollBarWidth = getVerticalScrollbarWidth();
        final int scrollBarLeft = getWidth() - scrollBarWidth;
        final int scrollBarTop = getScrollY();
        final int scrollBarBottom = scrollBarTop + getHeight();

        // 设置垂直滚动条的绘制区域
        scrollBar.set(scrollBarLeft, scrollBarTop, scrollBarLeft + scrollBarWidth, scrollBarBottom);

        // 绘制垂直滚动条
        drawVerticalScrollBar(canvas, scrollBar);
    }

    // 检查是否需要绘制水平滚动条
    if (isHorizontalScrollBarEnabled()) {
        // 获取水平滚动条的绘制区域
        final Rect scrollBar = mHorizontalScrollBar;
        // 获取水平滚动条的绘制参数
        final int scrollBarHeight = getHorizontalScrollbarHeight();
        final int scrollBarTop = getHeight() - scrollBarHeight;
        final int scrollBarLeft = getScrollX();
        final int scrollBarRight = scrollBarLeft + getWidth();

        // 设置水平滚动条的绘制区域
        scrollBar.set(scrollBarLeft, scrollBarTop, scrollBarRight, scrollBarTop + scrollBarHeight);

        // 绘制水平滚动条
        drawHorizontalScrollBar(canvas, scrollBar);
    }
}

从上述代码可以看出，drawScrollBars 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 检查是否需要绘制垂直滚动条。如果需要绘制，则获取垂直滚动条的绘制区域和绘制参数，设置绘制区域，并调用 drawVerticalScrollBar 方法绘制垂直滚动条。
  2. 检查是否需要绘制水平滚动条。如果需要绘制，则获取水平滚动条的绘制区域和绘制参数，设置绘制区域，并调用 drawHorizontalScrollBar 方法绘制水平滚动条。

6.4 drawVerticalScrollBar 方法分析

java 复制代码 
// 绘制垂直滚动条的方法
private void drawVerticalScrollBar(Canvas canvas, Rect scrollBar) {
    // 获取垂直滚动条的样式
    final Drawable scrollBarDrawable = getVerticalScrollbarDrawable();

    // 检查垂直滚动条的样式是否为空
    if (scrollBarDrawable != null) {
        // 获取滚动范围
        final int scrollRange = computeVerticalScrollRange();
        // 获取滚动偏移量
        final int scrollOffset = getScrollY();
        // 获取视图的高度
        final int viewHeight = getHeight();

        // 计算滚动条的高度
        final int scrollBarHeight = (int) (viewHeight * ((float) viewHeight / scrollRange));
        // 计算滚动条的顶部位置
        final int scrollBarTop = (int) (scrollOffset * ((float) viewHeight / scrollRange));

        // 设置滚动条的绘制区域
        scrollBar.top = scrollBarTop;
        scrollBar.bottom = scrollBarTop + scrollBarHeight;

        // 设置滚动条的样式
        scrollBarDrawable.setBounds(scrollBar);

        // 绘制滚动条
        scrollBarDrawable.draw(canvas);
    }
}

从上述代码可以看出，drawVerticalScrollBar 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 获取垂直滚动条的样式。
  2. 检查垂直滚动条的样式是否为空。如果不为空，则计算滚动范围、滚动偏移量和视图的高度。
  3. 根据滚动范围、滚动偏移量和视图的高度，计算滚动条的高度和顶部位置。
  4. 设置滚动条的绘制区域和样式。
  5. 调用 draw 方法，将滚动条绘制到画布上。

6.5 drawHorizontalScrollBar 方法分析

java 复制代码 
// 绘制水平滚动条的方法
private void drawHorizontalScrollBar(Canvas canvas, Rect scrollBar) {
    // 获取水平滚动条的样式
    final Drawable scrollBarDrawable = getHorizontalScrollbarDrawable();

    // 检查水平滚动条的样式是否为空
    if (scrollBarDrawable != null) {
        // 获取滚动范围
        final int scrollRange = computeHorizontalScrollRange();
        // 获取滚动偏移量
        final int scrollOffset = getScrollX();
        // 获取视图的宽度
        final int viewWidth = getWidth();

        // 计算滚动条的宽度
        final int scrollBarWidth = (int) (viewWidth * ((float) viewWidth / scrollRange));
        // 计算滚动条的左侧位置
        final int scrollBarLeft = (int) (scrollOffset * ((float) viewWidth / scrollRange));

        // 设置滚动条的绘制区域
        scrollBar.left = scrollBarLeft;
        scrollBar.right = scrollBarLeft + scrollBarWidth;

        // 设置滚动条的样式
        scrollBarDrawable.setBounds(scrollBar);

        // 绘制滚动条
        scrollBarDrawable.draw(canvas);
    }
}

从上述代码可以看出，drawHorizontalScrollBar 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 获取水平滚动条的样式。
  2. 检查水平滚动条的样式是否为空。如果不为空，则计算滚动范围、滚动偏移量和视图的宽度。
  3. 根据滚动范围、滚动偏移量和视图的宽度，计算滚动条的宽度和左侧位置。
  4. 设置滚动条的绘制区域和样式。
  5. 调用 draw 方法，将滚动条绘制到画布上。

6.6 子视图的绘制

在 onDraw 方法调用父类 FrameLayout 的 onDraw 方法后，会调用 dispatchDraw 方法来绘制子视图。以下是 FrameLayout 类的 dispatchDraw 方法的代码分析：

java 复制代码 
// 重写 dispatchDraw 方法，用于绘制 FrameLayout 的子视图
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {
    // 保存画布的状态
    canvas.save();

    // 计算滚动的偏移量
    final int scrollX = getScrollX();
    final int scrollY = getScrollY();

    // 如果有滚动偏移量，则平移画布
    if (scrollX != 0 || scrollY != 0) {
        canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
    }

    // 调用父类的 dispatchDraw 方法，绘制子视图
    super.dispatchDraw(canvas);

    // 恢复画布的状态
    canvas.restore();
}

从上述代码可以看出，dispatchDraw 方法主要完成了以下几个任务：

  1. 保存画布的状态，以便在绘制完成后恢复。
  2. 计算滚动的偏移量。如果有滚动偏移量，则平移画布，确保子视图能够正确绘制在滚动后的位置上。
  3. 调用父类的 dispatchDraw 方法，绘制子视图。
  4. 恢复画布的状态，保证后续绘制操作不受影响。

七、滚动对绘制的影响

7.1 滚动时的重绘机制

当用户滚动 NestedScrollView 时，会触发重绘操作。NestedScrollView 通过 scrollBy 和 scrollTo 方法来实现滚动，在滚动过程中会调用 invalidate 方法来请求重绘。以下是 scrollBy 方法的代码分析：

java 复制代码 
// 滚动指定的偏移量
@Override
public void scrollBy(int x, int y) {
    // 调用父类的 scrollBy 方法
    super.scrollBy(x, y);

    // 确保滚动位置不会超出子视图的范围
    ensureScrollPosition();

    // 请求重绘
    invalidate();
}

从上述代码可以看出，scrollBy 方法在调用父类的 scrollBy 方法后，会调用 ensureScrollPosition 方法确保滚动位置的合法性，然后调用 invalidate 方法请求重绘。invalidate 方法会标记视图为需要重绘，系统会在合适的时机调用 onDraw 方法进行重绘。

7.2 滚动时的画布平移

在滚动过程中，为了确保子视图能够正确显示在滚动后的位置上，NestedScrollView 会对画布进行平移操作。在 dispatchDraw 方法中，会根据滚动的偏移量对画布进行平移：

java 复制代码 
// 计算滚动的偏移量
final int scrollX = getScrollX();
final int scrollY = getScrollY();

// 如果有滚动偏移量，则平移画布
if (scrollX != 0 || scrollY != 0) {
    canvas.translate(-scrollX, -scrollY);
}

通过对画布进行平移，子视图会相对于画布的新原点进行绘制，从而实现滚动效果。

7.3 滚动时的滚动条更新

在滚动过程中，滚动条的位置和长度也需要相应地更新。在 drawScrollBars 方法中，会根据滚动的偏移量和滚动范围来计算滚动条的位置和长度：

java 复制代码 
// 获取滚动范围
final int scrollRange = computeVerticalScrollRange();
// 获取滚动偏移量
final int scrollOffset = getScrollY();
// 获取视图的高度
final int viewHeight = getHeight();

// 计算滚动条的高度
final int scrollBarHeight = (int) (viewHeight * ((float) viewHeight / scrollRange));
// 计算滚动条的顶部位置
final int scrollBarTop = (int) (scrollOffset * ((float) viewHeight / scrollRange));

通过更新滚动条的位置和长度，滚动条能够准确地反映当前的滚动状态。

八、性能优化

8.1 减少重绘区域

在 NestedScrollView 的绘制过程中，频繁的重绘会影响性能。为了减少重绘区域，可以通过 invalidate 方法的重载版本指定需要重绘的区域。例如，在滚动过程中，只重绘滚动区域内的内容，而不是整个视图：

java 复制代码 
// 只重绘指定区域
invalidate(left, top, right, bottom);

通过指定重绘区域，可以减少不必要的绘制操作，提高绘制性能。

8.2 避免过度绘制

过度绘制是指在同一区域进行多次绘制，会消耗大量的 GPU 资源。在 NestedScrollView 的布局中，要避免设置过多重叠且不透明的背景。可以通过开发者选项中的"显示过度绘制区域"功能来检测布局中的过度绘制情况。如果发现某个区域存在过度绘制，可以尝试以下优化方法：

  • 去除不必要的背景设置，将背景设置为透明或者使用 @android:color/transparent。
  • 使用 ViewStub 延迟加载不常用的视图，避免一开始就绘制所有视图，减少初始绘制的工作量。

8.3 优化滚动条绘制

滚动条的绘制也会消耗一定的性能。可以通过减少滚动条的绘制频率来优化性能。例如，在滚动停止一段时间后再绘制滚动条，或者在滚动速度较快时不绘制滚动条，只在滚动速度较慢时绘制。可以通过监听滚动事件，根据滚动速度和状态来控制滚动条的绘制。

8.4 合理使用硬件加速

Android 系统提供了硬件加速功能，可以通过设置 android:hardwareAccelerated="true" 来启用硬件加速。硬件加速可以利用 GPU 来加速绘制过程，提高绘制性能。但是，硬件加速也会增加内存消耗，因此需要根据实际情况合理使用。在 NestedScrollView 中，如果绘制内容较为复杂，可以考虑启用硬件加速；如果绘制内容简单，则可以不启用硬件加速，以减少内存消耗。

九、总结与展望

9.1 总结

通过对 Android NestedScrollView 绘制原理的深入源码分析，我们详细了解了其绘制流程的各个阶段。测量阶段确定了 NestedScrollView 及其子视图的大小，通过 onMeasure 方法和 getChildMeasureSpec 方法计算测量规格，并根据情况重新测量子视图。布局阶段确定了子视图的位置，onLayout 方法调用父类的布局方法，并通过 ensureScrollPosition 方法确保滚动位置的合法性。绘制阶段将 NestedScrollView 及其子视图绘制到屏幕上，onDraw 方法绘制自身背景和滚动条，dispatchDraw 方法绘制子视图，同时会根据滚动状态对画布进行平移和更新滚动条。

在滚动过程中，NestedScrollView 通过重绘机制、画布平移和滚动条更新来实现滚动效果。为了提高性能，我们可以采取减少重绘区域、避免过度绘制、优化滚动条绘制和合理使用硬件加速等优化措施。

9.2 展望

随着 Android 系统的不断发展和更新，NestedScrollView 的绘制原理可能会得到进一步的优化和改进。未来，可能会引入更高效的绘制算法，减少绘制过程中的计算量和内存消耗。在滚动处理方面，可能会提供更流畅的滚动效果和更智能的滚动优化策略。

同时，随着用户对应用界面的要求越来越高，NestedScrollView 可能会支持更多的动画效果和交互方式，为用户带来更加丰富和流畅的使用体验。例如，在滚动过程中添加过渡动画、支持手势缩放等功能。

另外，在与其他 Android 组件的集成方面，NestedScrollView 可能会有更紧密的结合，提供更便捷的开发方式和更强大的功能。例如，与 RecyclerView 结合，实现更复杂的滚动布局和交互效果。

总之，深入理解 NestedScrollView 的绘制原理，不仅有助于我们优化现有应用的性能，还能为未来的开发提供更多的思路和可能性。通过不断地研究和探索，我们可以充分发挥 NestedScrollView 的潜力，为用户打造出更加出色的 Android 应用。

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