CoreText 简单了解

1、 排版的一些基础知识

1.1、字符（Character）和字形（Glyphs）

1.1.1、概念

文本显示的主要过程就是字符到字形的转换：

• 字符：信息本身的元素；在计算机中是一个编码，如 Unicode 字符集囊括了大部分字符
• 字形：字符的图标特征，一般存储在字体文件中；
  一个字符可以对应多个字形（不同的字体，同种字体的不同样式：粗体、斜体）
  一个字形，也可以容纳多个字符连字符，如下：（右边的字形是连写ff，包括两个字符f）：

连字符

连字符是一种上下文相关的字形，一个字符的字形由受到下一个字符的影响。

1.1.2、字形度量

在 iOS 中渲染到屏幕的字形有多个度量(Glyph Metrics)：

字形度量

• 边界框 bounding box ：一个假想的框子，在边界框内尽可能紧密的装入字形；
• 基线 baseline ：一条假想的线，同一行的字形以该条线作参考；该条线最左侧的一个点是基线的原点；
• 上行高度 ascent ： 基线距字体中最高的字形顶部的距离，是一个正值
• 下行高度 descent： 基线距字体中最低的字形底部的距离，是一个负值
• 行距 linegap
• 行高 lineHeight = ascent + |descent| + linegap
• 文字的排版顺序 text direction ：像English是从左上角开始，从左到右；也有文字的排版是从右到左或者是从上到下的排版等；
• 断行 line breaking：在字符串中找到一个点，截取出一段文本用于显示一行；
• 左间隙 left-side bearing：是字符之间默认的间隙；（同理还有right-side bearing）

2、 CoreText

Core Graphics 是一个2D图形渲染引擎，能够处理iOS中图形显示问题：能够直接处理字体（Fonts）和字形（glyphs），将文字渲染到界面上，它是基础库中唯一能够处理字形的模块。
CoreText 是在 Core Graphics 基础上对处理文字和字体的功能的封装，将显示的文字内容、位置、字体、字形直接传递给 Core Graphics。与其他 UI 组件相比，CoreText 具有更高效的排版功能！

基础库架构图.png

CoreText 处在非常底层的位置，我们常用的 UILable、UITextField、UITextView、UIWebView 都是基于 CoreText 来实现的。

使用 CoreText 的优点：

• CoreText 占用内存更少，渲染速度更快；
• CoreText 的 CTFrame 可以在后台线程渲染；
• CoreText 在渲染界面前就可以精确地获得显示内容的高度；
• CoreText 可以做更好的原生交互效果，更细腻的视觉特效！

2.1、CoreText 坐标系问题

CoreText 以 Core Graphics 基础，使用 Core Graphics 的坐标系，以左下角为坐标原点；而我们常使用的UIKit是以左上角为坐标原点！ 因此使用 CoreText 绘制文字需要对其坐标系进行转换，否则直接绘制出现位置反转的镜像情况。

坐标系.jpg

通常情况下是直接获取当前上下文 CGContext，将 CGContext 的坐标系转换为CoreText坐标系，再将布局好的CoreText绘制到当前上下文中：

- (void)drawRect:(CGRect)rect{
     //1.获取当前绘图上下文
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    
    //2.旋转坐坐标系(默认和UIKit坐标是相反的)
    CGContextSetTextMatrix(context, CGAffineTransformIdentity);//设置当前文本矩阵
    CGContextTranslateCTM(context, 0, CGRectGetHeight(rect));//文本沿y轴移动
    CGContextScaleCTM(context, 1.0, -1.0);//文本翻转成为CoreText坐标系
        
    //3.开始绘制
    CTFrameDraw(_frameRef, context);
}

3、 CoreText 的常用布局元素

渲染文字到屏幕时常用的几个元素如下：

`CTFrame`组成.png

• CTFrameRef：由多个 CTLineRef 组成，有几行文字就有几行 CTLineRef；
• CTLineRef：可以看做 CoreText 绘制中的一行的对象； 通过它可以获得当前行的上行高度 ascent , 下行高度 descent ,行距 leading, 还可以获得Line下的所有 Glyph Runs
• CTRunRef：基本绘制单元，由属性 attributes 都相同的部分字形组成；

除了上述几个元素，还有一些类默默的处理排版：

• CTRunDelegate：是 CTRunRef 的代理回调，通过 Delegate 可以手动设置 CTRunRef 的Ascent、Descent、Width等属性，这是图文混排的基础；插入一个空白的字符，将其字符的大小设置为(width, height)，留出对应的大小空白区域，然后在排版结束完通过 CGContextDrawImage() 在对应的位置插入Image 就实现了图文混排的效果；
• CTFontRef： 是 CoreText 的字体，可以读取字体的版权信息（copyright）、fontFamily、style等信息；
• CTTypesetterRef：是 CoreText 的排版类，通过 AttributeString创建，也可以根据需要附加 options；常用于创建多行文本的换行和其他上下文相关的字符处理；
• CTFramesetterRef：排版生成类，内部持有一个 CTTypesetterRef来负责换行、字符处理等；

---

第一篇 CoreText的简单了解
第二篇 CoreText 排版与布局
第三篇 CTLineRef 的函数库及使用
第四篇 图文混排的关键 CTRunRef 与 CTRunDelegate
Demo：小说阅读器的文字分页、图文混排