UIFont / CTFont — คืออะไร, ประเภทฟอนต์และ Core Text

UIFont และ CTFont คืออะไร?

UIFont เป็นคลาส UIKit ที่แทนฟอนต์สำหรับแสดงข้อความในคอมโพเนนต์ UI: UILabel, UITextView, UITextField โดยให้อินเทอร์เฟซที่เรียบง่ายสำหรับการรับฟอนต์ระบบและฟอนต์กำหนดเองพร้อมขนาด น้ำหนัก และสไตล์ที่ระบุ UIFont ไม่อนุญาตให้ควบคุมการปรับระยะห่าง ลิเกเจอร์ และคุณสมบัติ OpenType โดยตรง — ใช้ Core Text สำหรับสิ่งนั้น

CTFont เป็นประเภท Core Text (CTFontRef) ที่ให้การเข้าถึงข้อมูลฟอนต์ระดับต่ำ CTFont ทำงานโดยตรงกับ Core Graphics สำหรับการเรนเดอร์ รองรับคุณสมบัติ OpenType และ TrueType ทั้งหมด รวมถึงกลิฟทางเลือก ลิเกเจอร์ และฟอนต์แปรผัน CTFont ถูกใช้ภายในโดย UIKit สำหรับการเรนเดอร์ UIFont แต่ยังพร้อมใช้งานโดยตรงสำหรับการวาดแบบกำหนดเอง

Toll-Free Bridging

UIFont และ CTFont รองรับ Toll-Free Bridging — การแปลงระหว่างประเภทโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม การแคสต์ UIFont as CTFont หรือ CTFont as UIFont เป็นไปได้ใน Swift และ Objective-C ซึ่งช่วยให้ใช้ API ระดับสูงของ UIKit สำหรับการกำหนดค่าและ Core Text ระดับต่ำสำหรับการเรนเดอร์โดยไม่ต้องคัดลอกข้อมูลฟอนต์

ตัวบอกลักษณะฟอนต์

ทั้งสองคลาสใช้ UIFontDescriptor (UIKit) / CTFontDescriptor (Core Text) เพื่ออธิบายคุณลักษณะของฟอนต์: ชื่อ ขนาด น้ำหนัก สไตล์ เมทริกซ์การแปลง ตัวบอกลักษณะคือพจนานุกรมของคุณสมบัติที่สามารถแก้ไขเพื่อสร้างฟอนต์ใหม่จากฟอนต์ที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น เพิ่ม traitItalic ลงในตัวบอกลักษณะและรับรุ่นเอียงของฟอนต์เดียวกัน

UIFont — ฟอนต์ UIKit

UIFont มีเมธอดโรงงานหลายแบบสำหรับสร้างฟอนต์ systemFont(ofSize:) คืนค่าฟอนต์ระบบ San Francisco (iOS) หรือ Helvetica (รุ่นเก่า) boldSystemFont, italicSystemFont — รูปแบบที่มีสไตล์เฉพาะ preferredFont(forTextStyle:) คืนค่าฟอนต์ Dynamic Type สำหรับสไตล์ที่กำหนด: .headline, .body, .caption1, .footnote ฟอนต์เหล่านี้ปรับขนาดโดยอัตโนมัติเมื่อการตั้งค่าขนาดข้อความในระบบเปลี่ยนแปลง

สำหรับการโหลดฟอนต์กำหนดเอง ใช้ UIFont(name:size:) กับชื่อ PostScript ของฟอนต์ ฟอนต์ต้องถูกเพิ่มไปยัง Info.plist ก่อนและรวมอยู่ในบันเดิลแอป ตามข้อมูลของ Apple แนะนำให้ใช้ UIFont สำหรับคอมโพเนนต์ UI มาตรฐานทั้งหมดและเปลี่ยนไปใช้ CTFont เฉพาะเมื่อต้องการการเรนเดอร์แบบกำหนดเอง

Dynamic Type

Dynamic Type เป็นระบบฟอนต์ปรับตัวที่เปิดตัวใน iOS 7 ผู้ใช้เลือกขนาดข้อความที่ต้องการในการตั้งค่า — จากเล็กพิเศษไปจนถึงใหญ่พิเศษ UIFont.preferredFont คืนค่าฟอนต์ที่มีขนาดเหมาะสมโดยอัตโนมัติ สำหรับการทำงานที่ถูกต้อง UILabel ทั้งหมดควรมี adjustsFontForContentSizeCategory = true Dynamic Type จำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดการช่วยเหลือ

UIFontDescriptor

UIFontDescriptor ช่วยให้แก้ไขคุณลักษณะฟอนต์โดยไม่ต้องสร้างอินสแตนซ์ใหม่จากเริ่มต้น เมธอด addingAttributes(_:), withSymbolicTraits(_:), withFamily(_:) คืนค่าตัวบอกลักษณะใหม่พร้อมพารามิเตอร์ที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งสะดวกสำหรับการรับรุ่นของฟอนต์: เพิ่ม traitBold ลงในฟอนต์ระบบและรับรุ่นตัวหนาโดยไม่ต้องรู้ชื่อ PostScript

CTFont — ฟอนต์ Core Text

CTFont (CTFontRef) เป็นประเภท Core Text สำหรับการทำงานกับฟอนต์ระดับต่ำ มันถูกสร้างโดย CTFontCreateWithName, CTFontCreateWithFontDescriptor, CTFontCreateCopyWithAttributes แต่ละฟังก์ชันคืนค่าฟอนต์พร้อมอินเทอร์เฟซ ขนาด และคุณสมบัติเสริมที่ระบุ CTFont ใช้ใน Core Graphics สำหรับการเรนเดอร์ข้อความบน UIView แบบกำหนดเองผ่าน drawRect

CTFont ให้การเข้าถึงเมตริกที่ไม่พร้อมใช้งานใน UIFont: CTFontGetGlyphsForCharacters คืนค่าอาร์เรย์ของกลิฟสำหรับอักขระที่กำหนด CTFontGetAdvancesForGlyphs — ความกว้างของแต่ละกลิฟ CTFontGetBoundingBox — ขอบเขตของกลิฟ ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างเค้าโครงข้อความแบบกำหนดเอง: คอลัมน์ การหมุน การตัดคำ

เมตริกฟอนต์

CTFontGetAscent, CTFontGetDescent, CTFontGetLeading คืนค่าเมตริกแนวตั้งของฟอนต์ CTFontGetUnitsPerEm — จำนวนหน่วยต่อตาราง em ใช้สำหรับคำนวณสัดส่วน CTFontGetGlyphCount — จำนวนกลิฟทั้งหมดในฟอนต์ ข้อมูลนี้สำคัญสำหรับการพิมพ์แบบเรียงพิมพ์และเค้าโครงกำหนดเองที่ต้องการการวางตำแหน่งที่แม่นยำของแต่ละอักขระ

OpenType และฟอนต์แปรผัน

CTFont รองรับคุณสมบัติ OpenType: CTFontCopyFeatures คืนค่าพจนานุกรมของฟังก์ชันฟอนต์ที่พร้อมใช้งาน (ลิเกเจอร์ อักขระทางเลือก การปรับระยะห่าง) CTFontEnableFeature เปิดใช้งานตัวเลือกเฉพาะ ฟอนต์แปรผันถูกกำหนดค่าผ่าน CTFontCopyVariation และ CTFontCreateCopyWithVariation ซึ่งอนุญาตให้เปลี่ยน weight, width และ slant ในช่วงต่อเนื่อง

วิธีใช้ UIFont ในโค้ด

การสร้าง UIFont ใน Swift ทำผ่านหนึ่งในเมธอดโรงงานหรือการเริ่มต้นโดยตรงด้วยชื่อ วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือ systemFont(ofSize:weight:) สำหรับฟอนต์ระบบหรือ preferredFont(forTextStyle:) สำหรับ Dynamic Type สำหรับฟอนต์กำหนดเอง ใช้ UIFont(name:size:) โดยระบุชื่อ PostScript

ฟอนต์ระบบที่มีน้ำหนักต่างกัน

UIFont.systemFont(ofSize:weight:) รับ UIFont.Weight — จาก .ultraLight ถึง .black เมธอดนี้คืนค่าฟอนต์ระบบ San Francisco ที่มีน้ำหนักตามที่กำหนด UIFont.monospacedSystemFont, UIFont.monospacedDigitSystemFont คืนค่าฟอนต์ความกว้างคงที่สำหรับโค้ดและตัวเลข ฟอนต์ระบบทั้งหมดรองรับ Dynamic Type โดยอัตโนมัติ

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

แต่ละฟอนต์สามารถกำหนดให้กับคุณสมบัติ font ของ UILabel โดยตรงหรือใช้ใน NSAttributedString ผ่าน NSFontAttributeName ฟอนต์ระบบถูกแคชโดย iOS ดังนั้นการสร้างฟอนต์ระบบซ้ำจึงไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม

ฟอนต์กำหนดเองจาก Bundle

เพื่อใช้ฟอนต์กำหนดเอง เพิ่มไฟล์ TTF หรือ OTF ไปยังบันเดิลโปรเจกต์และระบุใน Info.plist (UIAppFonts) ชื่อ PostScript ของฟอนต์สามารถหาได้จาก UIFont.familyNames และ UIFont.fontNames(forFamilyName:) หลังจากการลงทะเบียน ฟอนต์พร้อมใช้งานผ่าน UIFont(name:size:) จากทุกที่ในแอป

// รับชื่อตระกูลฟอนต์ทั้งหมด
for family in UIFont.familyNames {
    let names = UIFont.fontNames(forFamilyName: family)
    print("\(family): \(names)")
}
// โหลดฟอนต์กำหนดเอง
if let customFont = UIFont(name: "MyCustomFont-Regular", size: 18) {
    label.font = customFont
}

หากระบุชื่อฟอนต์ไม่ถูกต้อง UIFont(name:size:) คืนค่า nil แนะนำให้พิมพ์ ชื่อฟอนต์ที่พร้อมใช้งาน ทั้งหมดผ่าน UIFont.familyNames และ UIFont.fontNames(forFamilyName:) ระหว่างการดีบักเพื่อให้แน่ใจว่าฟอนต์ถูกลงทะเบียนอย่างถูกต้อง

ฟอนต์กำหนดเองกับ UIFont และ CTFont

การโหลดฟอนต์กำหนดเองทำได้สองวิธี: การลงทะเบียนแบบคงที่ผ่าน Info.plist (UIAppFonts) และการลงทะเบียนแบบไดนามิกผ่าน CTFontManagerRegisterGraphicsFont วิธีแรกง่ายกว่า — ฟอนต์พร้อมใช้งานทันทีหลังจากเปิดแอป วิธีที่สองใช้สำหรับฟอนต์ที่ดาวน์โหลดจากเครือข่ายหรือทรัพยากรตามความต้องการ

การลงทะเบียนแบบไดนามิกมีประโยชน์สำหรับ ทรัพยากรตามความต้องการ: หากแอปมีฟอนต์มากกว่า 20 ฟอนต์ สามารถแยกทั้งหมดออกจากบันเดิลเริ่มต้นและดาวน์โหลดเมื่อใช้งานครั้งแรก CTFontManagerRegisterFontsForURLs ลงทะเบียนฟอนต์จาก URL ที่ระบุ หลังจากการลงทะเบียน ฟอนต์พร้อมใช้งานผ่าน UIFont(name:size:) ตามปกติ

CTFontCreateWithName สำหรับฟอนต์กำหนดเอง

สำหรับการเรนเดอร์แบบกำหนดเองผ่าน Core Text ใช้ CTFontCreateWithName กับชื่อ PostScript ของฟอนต์ ความแตกต่างกับ UIFont คือ CTFont สามารถสร้างด้วยเมทริกซ์การแปลง (CTFontCreateWithNameAndOptions) — สำหรับสร้างฟอนต์ที่บิดเบี้ยว: การเอียง การปรับสเกลแกน X การหมุน ซึ่งไม่พร้อมใช้งานใน UIFont โดยไม่ใช้การแปลงแบบแอฟฟีน

// สร้าง CTFont ด้วยเมทริกซ์เอียง
var matrix = CGAffineTransform(a: 1, b: 0, c: 0.2, d: 1, tx: 0, ty: 0)
let ctFont = CTFontCreateWithName(
    "Helvetica" as CFString,
    24, &matrix)
// ใช้ Toll-Free Bridging กับ UIFont
let uiFont = ctFont as UIFont
label.font = uiFont

เมทริกซ์การแปลงช่วยให้สร้างรุ่น เอียง โดยไม่ต้องมีไฟล์ฟอนต์แยกต่างหาก พารามิเตอร์ c (skew) เพิ่มความเอียงให้กับอักขระ เมทริกซ์ยังอนุญาตให้ปรับสเกลฟอนต์ในแนวนอน — สร้างรุ่นที่ condensed หรือ expanded ของฟอนต์เดียว

ความแตกต่างระหว่าง UIFont และ CTFont

ความแตกต่างหลักระหว่าง UIFont และ CTFont คือระดับนามธรรม UIFont ให้ API ที่เรียบง่ายสำหรับงานทั่วไป: รับฟอนต์ระบบ เปลี่ยนขนาด ใช้กับ UILabel CTFont ให้การควบคุมฟอนต์อย่างสมบูรณ์: การเข้าถึงกลิฟ เมตริก ตาราง OpenType และแกนแปรผัน การเลือกขึ้นอยู่กับงาน

สำหรับ 95% ของงานพัฒนา iOS UIFont ก็เพียงพอ Core Text กับ CTFont เหมาะสมเมื่อสร้างตัวแก้ไขข้อความ เครื่องสร้าง PDF หนังสือที่มีเค้าโครงแบบเรียงพิมพ์ หรือแอปที่มีการเรนเดอร์ภาษาที่หายากแบบกำหนดเอง

ประสิทธิภาพและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

การทำงานกับฟอนต์ใน iOS ต้องพิจารณาถึงประสิทธิภาพ ฟอนต์ที่ไม่ซ้ำกันแต่ละฟอนต์จะถูกโหลดเข้าสู่หน่วยความจำเมื่อเข้าถึงครั้งแรกและใช้ทรัพยากร ฟอนต์ระบบ San Francisco ถูกโหลดไว้ล่วงหน้าและไม่สร้างค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ฟอนต์กำหนดเองถูกโหลดจากไฟล์และถูกแคชโดยระบบหลังจากการโหลดครั้งแรก

แนะนำให้ จำกัดจำนวนฟอนต์ที่ไม่ซ้ำกัน ในแอปไว้ที่ 3-5 ตระกูล ฟอนต์แต่ละฟอนต์ใช้พื้นที่ตั้งแต่ 50 KB ถึง 2 MB ในหน่วยความจำ การใช้น้ำหนักที่แตกต่างกันของตระกูลเดียวกัน (regular, bold, medium) มีประสิทธิภาพมากกว่าการโหลดหลายตระกูลที่แตกต่างกัน

การแคช UIFont

ระบบแคชอินสแตนซ์ UIFont ที่สร้างขึ้น ดังนั้นการเรียก UIFont.systemFont(ofSize: 16, weight: .regular) ซ้ำๆ จะไม่สร้างออบเจกต์ใหม่ อย่างไรก็ตาม UIFont(name:size:) สำหรับฟอนต์กำหนดเองไม่ได้ถูกแคชเสมอไป — แนะนำให้เก็บฟอนต์ที่ใช้บ่อยในคุณสมบัติแบบคงที่หรือ NSCache เพื่อหลีกเลี่ยงการโหลดซ้ำจากไฟล์

การโหลดฟอนต์แบบอะซิงโครนัส

เมื่อลงทะเบียนฟอนต์แบบไดนามิกผ่าน CTFontManagerRegisterGraphicsFont กระบวนการอาจเป็นแบบอะซิงโครนัสหากไฟล์ฟอนต์ถูกดาวน์โหลดจากเครือข่าย ในกรณีนี้ UILabel หรือ UITextView ควรแสดงฟอนต์ระบบสำรองจนกว่าการโหลดจะเสร็จสมบูรณ์ หลังจากการลงทะเบียน ฟอนต์จะพร้อมใช้งานและหน้าจอจะอัปเดตการแสดงข้อความโดยอัตโนมัติ