UIFont / CTFont — шта је то, типови фонтова и Core Text

Шта су UIFont и CTFont?

UIFont — то је UIKit класа која представља фонт за приказ текста у UI компонентама: UILabel, UITextView, UITextField. Пружа једноставан интерфејс за добијање системских и прилагођених фонтова са навођењем величине, тежине и стила. UIFont не дозвољава директно управљање кернингом, лигатурама и OpenType функцијама — за то се користи Core Text.

CTFont — то је Core Text тип (CTFontRef) који пружа нискоризионски приступ подацима фонта. CTFont ради директно са Core Graphics за приказивање, подржава све могућности OpenType и TrueType, укључујући алтернативне глифове, лигатуре варијабилне фонтове. CTFont се користи интерно у UIKit-у за приказивање UIFont-а, али је доступан и директно за прилагођено цртање.

Toll-Free Bridging

UIFont и CTFont подржавају toll-free bridging — конверзију између типова без додатних трошкова. Кастинг UIFont as CTFont или CTFont as UIFont је могућ у Swift и Objective-C. Ово омогућава коришћење високонивооког UIKit API-ја за конфигурацију и нискоризионског Core Text-а за приказивање без копирања података фонта.

Дескриптор фонта (Font Descriptor)

Обе класе користе UIFontDescriptor (UIKit) / CTFontDescriptor (Core Text) за опис карактеристика фонта: имена, величине, тежине, стила, матрице трансформације. Дескриптор је речник атрибута који се може модификовати и креирати нове фонтове на основу постојећих. На пример, додати traitItalic дескриптору и добити курзивну верзију истог фонта.

UIFont — фонтови UIKit

UIFont пружа неколико фабричких метода за креирање фонтова. systemFont(ofSize:) враћа системски фонт San Francisco (iOS) или Helvetica (старије верзије). boldSystemFont, italicSystemFont — варијанте са резом. preferredFont(forTextStyle:) враћа Dynamic Type фонт за дати стил: .headline, .body, .caption1, .footnote. Ови фонтови се аутоматски скалирају при промени подешавања величине текста у систему.

За учитавање прилагођених фонтова користи се UIFont(name:size:) са PostScript именом фонта. Фонт мора бити претходно додат у Info.plist и укључен у bundle апликације. Према Apple-у, препоручује се коришћење UIFont-а за све стандардне UI компоненте и прелазак на CTFont само када је потребно прилагођено приказивање.

Dynamic Type

Dynamic Type — систем адаптивних фонтова уведен у iOS 7. Корисник бира жељену величину текста у Подешавањима — од веома мале до веома велике. UIFont.preferredFont аутоматски враћа фонт одговарајуће величине. За исправан рад, сви UILabel-и морају имати adjustsFontForContentSizeCategory = true. Dynamic Type је обавезан за усклађеност са приступачношћу.

UIFontDescriptor

UIFontDescriptor омогућава модификовање атрибута фонта без креирања нове инстанце од нуле. Методе addingAttributes(_:), withSymbolicTraits(_:), withFamily(_:) враћају нови дескриптор са измењеним параметрима. Ово је згодно за добијање варијанти фонта: додати traitBold системском фонту и добити подебљану верзију без познавања PostScript имена.

CTFont — фонтови Core Text

CTFont (CTFontRef) — то је Core Text тип за нискоризионски рад са фонтовима. Креира се функцијама CTFontCreateWithName, CTFontCreateWithFontDescriptor, CTFontCreateCopyWithAttributes. Свака функција враћа фонт са наведеним интерфејсом, величином и опционим атрибутима. CTFont се користи у Core Graphics-у за приказивање текста на прилагођеним UIView-овима преко drawRect-а.

CTFont пружа приступ метрикама недоступним у UIFont-у: CTFontGetGlyphsForCharacters враћа низ глифова за дате знакове, CTFontGetAdvancesForGlyphs — ширину сваког глифа, CTFontGetBoundingBox — границе глифа. Ово је неопходно за изградњу прилагођених текст layout-а: колона, ротације, обликовања.

Метрике фонта

CTFontGetAscent, CTFontGetDescent, CTFontGetLeading враћају вертикалне метрике фонта. CTFontGetUnitsPerEm — број јединица по em-square, користи се за израчунавање пропорција. CTFontGetGlyphCount — укупан број глифова у фонту. Ови подаци су критични за полиграфску типографију и прилагођене преломе гдје је потребно прецизно позиционирање сваког знака.

OpenType и варијабилни фонтови

CTFont подржава OpenType функције: CTFontCopyFeatures враћа речник доступних функција фонта (лигатуре, алтернативни знакови, кернинг), CTFontEnableFeature активира одређену опцију. Варијабилни фонтови (Variable Fonts) се конфигуришу преко CTFontCopyVariation и CTFontCreateCopyWithVariation, омогућавајући промену weight, width и slant у континуалном опсегу.

Како користити UIFont у коду

Креирање UIFont у Swift-у се изводи кроз једну од фабричких метода или директну иницијализацију по имену. Најчешћи начин је systemFont(ofSize:weight:) за системске фонтове или preferredFont(forTextStyle:) за Dynamic Type. За прилагођене фонтове користи се UIFont(name:size:) са навођењем PostScript имена.

Системски фонт са различитим тежинама

UIFont.systemFont(ofSize:weight:) прихвата UIFont.Weight — од .ultraLight до .black. Овај метод враћа системски фонт San Francisco са одговарајућом тежином. UIFont.monospacedSystemFont, UIFont.monospacedDigitSystemFont враћају моноширинске фонтове за код и бројеве. Сви системски фонтови аутоматски подржавају Dynamic Type.

let regularFont = UIFont.systemFont(ofSize: 16, weight: .regular)
let boldFont = UIFont.systemFont(ofSize: 16, weight: .bold)
let headlineFont = UIFont.preferredFont(forTextStyle: .headline)
let monoFont = UIFont.monospacedSystemFont(ofSize: 14, weight: .regular)
label.font = headlineFont

Сваки фонт се може директно додијелити својству font UILabel-а или користити у NSAttributedString преко NSFontAttributeName. Системски фонтови се кеширају од стране iOS-а, тако да поновно креирање системског фонта не доноси додатне трошкове.

Прилагођени фонт из Bundle-а

За коришћење прилагођеног фонта, додајте TTF или OTF датотеку у bundle пројекта и наведите је у Info.plist (UIAppFonts). PostScript име фонта се може сазнати преко UIFont.familyNames и UIFont.fontNames(forFamilyName:). Након регистрације, фонт је доступан преко UIFont(name:size:) у било којој тачки апликације.

// Добиј сва имена породица фонтова
for family in UIFont.familyNames {
    let names = UIFont.fontNames(forFamilyName: family)
    print("\(family): \(names)")
}
// Учитај прилагођени фонт
if let customFont = UIFont(name: "MyCustomFont-Regular", size: 18) {
    label.font = customFont
}

Ако је име фонта нетачно, UIFont(name:size:) враћа nil. Препоручује се да се унапријед испишу сва доступна имена фонтова преко UIFont.familyNames и UIFont.fontNames(forFamilyName:) током отклањања грешака како би се увјерили да је фонт исправно регистрован.

Прилагођени фонтови са UIFont и CTFont

Учитавање прилагођених фонтова могуће је на два начина: статичка регистрација преко Info.plist (UIAppFonts) и динамичка регистрација преко CTFontManagerRegisterGraphicsFont. Први начин је једноставнији — фонт је доступан одмах након покретања апликације. Други се користи за фонтове учитане из мреже или преузете на захтјев.

Динамичка регистрација је корисна за ресурсе на захтјев: ако апликација садржи 20+ фонтова, не морају сви бити укључени у почетни bundle, већ се могу преузети при првој употреби. CTFontManagerRegisterFontsForURLs региструје фонтове са наведених URL-ова. Након регистрације, фонт постаје доступан преко UIFont(name:size:) као и обично.

CTFontCreateWithName за прилагођени фонт

За прилагођено приказивање преко Core Text-а користите CTFontCreateWithName са PostScript именом фонта. Разлика у односу на UIFont је у томе што CTFont може бити креиран са матрицом трансформације (CTFontCreateWithNameAndOptions) — за креирање изобличених фонтова: нагињање, скалирање по X оси, ротација. Ово није доступно у UIFont-у без коришћења афиних трансформација.

// Креирај CTFont са матрицом нагиба
var matrix = CGAffineTransform(a: 1, b: 0, c: 0.2, d: 1, tx: 0, ty: 0)
let ctFont = CTFontCreateWithName(
    "Helvetica" as CFString,
    24, &matrix)
// Користи toll-free bridging са UIFont
let uiFont = ctFont as UIFont
label.font = uiFont

Матрица трансформације омогућава креирање italic варијанти без посебне датотеке фонта. Параметар c (skew) додаје нагиб знаковима. Матрица такође омогућава хоризонтално скалирање фонта — стварајући сабијене или проширене варијанте истог фонта.

Разлике између UIFont и CTFont

Главна разлика између UIFont и CTFont је ниво апстракције. UIFont пружа једноставан API за уобичајене задатке: добити системски фонт, промијенити величину, примијенити на UILabel. CTFont даје потпуну контролу над фонтом: приступ глифовима, метрикама, OpenType табелама и варијабилним осама. Избор зависи од задатка.

За 95% задатака iOS развоја довољан је UIFont. Core Text са CTFont-ом је оправдан при креирању текст уређивача, PDF генератора, књига са типографским преломом или апликација са прилагођеним приказивањем ријетких језика.

Перформансе и најбоље праксе

Рад са фонтовима у iOS-у захтијева узимање у обзир перформанси. Сваки јединствени фонт се учитава у меморију при првој употреби и заузима ресурсе. Системски фонтови San Francisco су претходно учитани и не стварају додатне трошкове. Прилагођени фонтови се учитавају из датотеке и кеширају од стране система након првог учитавања.

Препоручује се ограничавање броја јединствених фонтова у апликацији на 3-5 породица. Сваки фонт заузима од 50 KB до 2 MB у меморији. Коришћење различитих тежина једне породице (regular, bold, medium) ефикасније је од учитавања неколико различитих породица.

Кеширање UIFont

Систем кешира креиране инстанце UIFont, тако да поновљени позиви UIFont.systemFont(ofSize: 16, weight: .regular) не стварају нови објекат. Међутим, UIFont(name:size:) за прилагођене фонтове не кешира се увијек — препоручује се чување често коришћених фонтова у статичким својствима или NSCache кешу како би се избјегло поновно учитавање из датотеке.

Асинхроно учитавање фонтова

При динамичкој регистрацији фонтова преко CTFontManagerRegisterGraphicsFont, процес може бити асинхрон ако се датотека фонта преузима из мреже. У овом случају, UILabel или UITextView треба да прикажу резервни системски фонт до завршетка учитавања. Након регистрације, фонт постаје доступан, а екран аутоматски ажурира приказ текста.