CoreText的个人理解(From: Mark_@_iOS --> Smart_iOS_北京)
看到这么多群里的管理员都发了帖子,我也Hold不住了。发一篇可以加精的。之前在CocoaChina上发了篇CoreText的陋文,点击量居然上万了,想想惭愧。那时候用的还是第三方的OHAttributedLabel,在此基础上添加一些功能。后来在项目中也用到了OHAttributedLabel发现有个问题,因为Label本身显示的字数超过2W(大概数字)的时候显示是空白界面,文字巨多的时候还是用相应的重用规则会比较好,当然UITextView就不会存在这个,这时候另一个第三方框架DTCoreText就更适合了,另外DTCoreText貌似只支持ARC,这两个框架GitHub上也一直有更新,是比较优秀的CoreText第三方库。当然也可以用UITableView来简便的实现重用,性能也不错,公司的项目上我就是用的这个方法,几万字在3GS上也跑的呼呼的。
PS:这个是我之前CocoaChina上的帖子 http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid=110499
今天还是讲讲CoreText,当然今天不会用到任何的第三方库。主要的功能和我在CocoaChina的Demo类似,支持图片表情,支持链接,当然@和#的功能童鞋们下去可以自己实现下。
这里先介绍一篇很好的中文博客,我的很多基础知识和Demo上的功能是借鉴的上面的,上面的Demo也很不错。
http://geeklu.com/2013/03/core-text/
首先我还是拿来主义,复制粘贴下原作者的基础知识介绍。
一.Core Text知识准备
在进入任何一个新的编程领域之前,我们肯定要先接触相关的领域模型的知识。比如你软件是进行科学计算的,那么你就必须理解大量的数学原理;如果你的软件是搞银行系统,那么你就得事先了解相关的银行的业务知识。这些都是不可避免的事情。通常情况下领域知识具有较高的通用性。但在特定的环境下,某些知识点也会被特殊处理。 Core Text是用来进行文字精细排版的,所以了解文字相关的知识也不可避免。
1.字符(Character)和字形(Glyphs)
排版系统中文本显示的一个重要的过程就是字符到字形的转换,字符是信息本身的元素,而字形是字符的图形表征,字符还会有其它表征比如发音。字符在计算机中其实就是一个编码,某个字符集中的编码,比如Unicode字符集,就囊括了大都数存在的字符。而字形则是图形,一般都存储在字体文件中,字形也有它的编码,也就是它在字体中的索引。一个字符可以对应多个字形(不同的字体,或者同种字体的不同样式:粗体斜体等);多个字符也可能对应一个字形,比如字符的连写( Ligatures)。
Roman Ligatures
下面就来详情看看字形的各个参数也就是所谓的字形度量Glyph Metrics
- bounding box(边界框 bbox),这是一个假想的框子,它尽可能紧密的装入字形。
- baseline(基线),一条假想的线,一行上的字形都以此线作为上下位置的参考,在这条线的左侧存在一个点叫做基线的原点,
- ascent(上行高度)从原点到字体中最高(这里的高深都是以基线为参照线的)的字形的顶部的距离,ascent是一个正值
- descent(下行高度)从原点到字体中最深的字形底部的距离,descent是一个负值(比如一个字体原点到最深的字形的底部的距离为2,那么descent就为-2)
- linegap(行距),linegap也可以称作leading(其实准确点讲应该叫做External leading),行高lineHeight则可以通过 ascent + |descent| + linegap 来计算。
一些Metrics专业知识还可以参考Free Type的文档 Glyph metrics,其实iOS就是使用Free Type库来进行字体渲染的。
以上图片和部分概念来自苹果文档 Querying Font Metrics ,Text Layout
2.坐标系
首先不得不说苹果编程中的坐标系花样百出,经常让开发者措手不及。传统的Mac中的坐标系的原点在左下角,比如NSView默认的坐标系,原点就在左下角。但Mac中有些View为了其实现的便捷将原点变换到左上角,像NSTableView的坐标系坐标原点就在左上角。iOS UIKit的UIView的坐标系原点在左上角。
往底层看,Core Graphics的context使用的坐标系的原点是在左下角。而在iOS中的底层界面绘制就是通过Core Graphics进行的,那么坐标系列是如何变换的呢?在UIView的drawRect方法中我们可以通过UIGraphicsGetCurrentContext()来获得当前的Graphics Context。drawRect方法在被调用前,这个Graphics Context被创建和配置好,你只管使用便是。如果你细心,通过CGContextGetCTM(CGContextRef c)可以看到其返回的值并不是CGAffineTransformIdentity,通过打印出来看到值为
Printing description of contextCTM:
(CGAffineTransform) contextCTM = {
a = 1
b = 0
c = 0
d = -1
tx = 0
ty = 460
}
这是非retina分辨率下的结果,如果是如果是retina上面的a,d,ty的值将会乘2,如果是iPhone 5,ty的值会再大些。但是作用都是一样的就是将上下文空间坐标系进行了flip,使得原本左下角原点变到左上角,y轴正方向也变换成向下。
上面说了一大堆,下面进入正题,Core Text一开始便是定位于桌面的排版系统,使用了传统的原点在左下角的坐标系,所以它在绘制文本的时候都是参照左下角的原点进行绘制的。但是iOS的UIView的drawRect方法的context被做了次flip,如果你啥也不做处理,直接在这个context上进行Core Text绘制,你会发现文字是镜像且上下颠倒。
所以在UIView的drawRect方法中的context上进行Core Text绘制之前需要对context进行一次Flip。
这里再提及一个函数CGContextSetTextMatrix,它可以用来为每一个显示的字形单独设置变形矩阵。
3.NSMutableAttributedString 和 CFMutableAttributedStringRef
Core Foundation和Foundation中的有些数据类型只需要简单的强制类型转换就可以互换使用,这类类型我们叫他们为Toll-Free Bridged Types。
CFMutableAttributedStringRef和NSMutableAttributedString就是其中的一对,Core Foundation的接口基本是C的接口,功能强大,但是使用起来没有Foundation中提供的Objc的接口简单好使,所以很多时候我们可以使用高层接口组织数据,然后将其传给低层函数接口使用。
二.Core Text对象模型
这节主要来看看Core Text绘制的一些细节问题了,首先是Core Text绘制的流程:
- framesetter framesetter对应的类型是 CTFramesetter,通过CFAttributedString进行初始化,它作为CTFrame对象的生产工厂,负责根据path生产对应的CTFrame
- CTFrame CTFrame是可以通过CTFrameDraw函数直接绘制到context上的,当然你可以在绘制之前,操作CTFrame中的CTLine,进行一些参数的微调
- CTLine 可以看做Core Text绘制中的一行的对象 通过它可以获得当前行的line ascent,line descent ,line leading,还可以获得Line下的所有Glyph Runs
- CTRun 或者叫做 Glyph Run,是一组共享想相同attributes(属性)的字形的集合体
上面说了这么多对也没一个东西和图片绘制有关系,其实吧,Core Text本身并不支持图片绘制,图片的绘制你还得通过Core Graphics来进行。只是Core Text可以通过CTRun的设置为你的图片在文本绘制的过程中留出适当的空间。这个设置就使用到CTRunDelegate了,看这个名字大概就可以知道什么意思了,CTRunDelegate作为CTRun相关属性或操作扩展的一个入口,使得我们可以对CTRun做一些自定义的行为。为图片留位置的方法就是加入一个空白的CTRun,自定义其ascent,descent,width等参数,使得绘制文本的时候留下空白位置给相应的图片。然后图片在相应的空白位置上使用Core Graphics接口进行绘制。
使用CTRunDelegateCreate可以创建一个CTRunDelegate,它接收两个参数,一个是callbacks结构体,一个是所有callback调用的时候需要传入的对象。 callbacks的结构体为CTRunDelegateCallbacks,主要是包含一些回调函数,比如有返回当前run的ascent,descent,width这些值的回调函数,至于函数中如何鉴别当前是哪个run,可以在CTRunDelegateCreate的第二个参数来达到目的,因为CTRunDelegateCreate的第二个参数会作为每一个回调调用时的入参。
三.Core Text Demo
开始讲Demo前先看几个个人认为Demo中比较重要的方法
CTFrameGetLineOrigins --> 这个方法是获取每一行的原点,这个在计算字体的坐标的时候会用到。
CTLineGetGlyphRuns --> 这个方法就是获取一行里面所有的CTRun了,因为CTLine是由一个个CTRun组合而成的。
CTRunGetAttributes --> 这个是获取CTRun的一些属性,这个为什么的重要?这个方法返回的是一个字典,当然字典里面除了一些系统属性外,你之前设置的一些自定义属性也能获取到,正是这样我们可以通过自定义的属性来特殊处理个别的CTRun(比如图片,链接等)。
CTLineGetOffsetForStringIndex -->这个方法是获取具体的文字距离这行原点的距离,当然也是算尺寸用的。
CTLineGetStringIndexForPosition -->这个方法是获取点击时我们点击的是哪一个文字,是给点击链接时显示点击效果用的。因为链接比较长,可能会超过一行,我们需要根据点击的文字找出指定的链接,然后在整个链接区域绘制背景色,这个是比较复杂的部分。
绘制方式有CTFrameDraw,CTLineDraw,CTRunDraw,Demo用的是CTRunDraw灵活性更强。
PS:CoreText有一个不算bug的bug,因为之前都是用空格字符区域来显示表情,这带来一个问题,当连续的空格很多时,CoreText时会将他们绘制成一行的,是不会换行的,这个我在stackoverflow的时候,也没有找到很好的办法。现在我用“-”取代空格,但是又有另一个问题,“-”字会出现图片区域上面,那这时候需要调整下绘制顺序,所以Demo的绘制顺序是
1:链接的背景,2:文本, 3:图片。绘制图片的时候就不需要绘制文字了(不使用CTRunDraw方法)。绘制文字之前先绘制背景(不然背景会盖住文字)。
PS:以下是Demo的github链接
https://github.com/cxjwin/CoreTextDemo_cxjwin
Demo中还用到SDK自带的正则方法,个人感觉系统的还是挺好用的。另Demo中按个人理解做了一定注释,当然错误肯定是难免的,欢迎指正。
------>2013.11.5更新
PS:iOS7有了TextKit 使用起来更为方便,功能更为强大,所以我用TextKit做了一份相同功能的Demo
https://github.com/cxjwin/CoreTextDemo_iOS7.git
另外Apple官方的Demo : IntroToTextKitDemo2013 (去Apple 开发者下载页 WWDC2013 Sample Demos 下载)
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