iOS使用CoreText完成txt阅读器

 CoreText是一个高效处理字符和字形转换和进行文字排版的框架，API基于C语言。

常见的CoreText类介绍

（1）、CFAttributedStringRef
属性字符串，用于存储需要绘制的文字字符和字符属性

（2）、CTFramesetterRef
framesetter对应的类型是 CTFramesetter，通过CFAttributedStringRef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；

（3）、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；

（3）、CTLine
在CTFrame内部是由多个CTLine来组成的，每个CTLine代表一行；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；

（4）、CTRun
或者叫做 Glyph Run，每个CTLine又是由多个CTRun组成的，每个CTRun代表一组显示风格一致的文本，是一组共享想相同attributes（属性）的字形的集合体；

渲染流程

1. 当我们需要排版时，可以对字符串设置各种格式，生成NSAttributeString；
2. 然后用NSAttributeString去创建CTFramesetter类，
3. CTFramesetter会处理排版信息，然后生成排版后的结果CTFrame；
4. CTFrame是一段或者多段文本，每段文本又由多行文字组成，每行的表示为CTLine；
5. CTLine是一行文本，每行文本由多个CTRun组成，CTRun是一小段连续的字形；
6. CTTypeSetter负责上下文相关排版处理，比如说换行，每个CTFrame中都会有一个CTTypeSetter； 他们之间的关系图如下：

总的来说，CTFramesetter是生成CTFrame的工厂类，初始化参数是attributed string，会在内部创建CTTypesetter并进行实际的排版；

CTLine类似每一行的文字，CTRun是一行中具有相同属性的连续字形，比如说“我正在分享阅读器”，就会由三个CTRun组成，分别是“我正在”、“分享”、“阅读器”（因为“分享”两个字加粗了，否则就会是一个CTRun）。

 CoreText的使用流程：

1. 使用core text就是有一个要显示的string，
2. 然后定义这个string每个部分的样式生成富文本attributedString
3. 由富文本生成 CTFramesetter
4. CTFramesetter得到CTFrame
5. 使用绘制（CTFrameDraw）CTFrame 

关键函数介绍

由富文本字符串得到CTFramesetter

• CTFramesetterCreateWithAttributedString(att as CFAttributedString)

  • CFAttributedString是NSAttributedString的CF对象，可以直接强转；

CTFramesetter包含了富文本字符串的布局信息和相关属性，供后续的绘制操作使用。最主要的作用就是生成下面的CTFrame。

通过调用 CTFramesetterCreateWithAttributedString 函数，可以将富文本字符串转换为 Core Text 的布局对象，为后续的绘制操作提供所需的文本排版和属性信息。这样，你就可以使用 Core Text 提供的更多功能来自定义文本的布局、字体、颜色等，并实现高度定制化的文本渲染效果。

CTFramesetterRef 对象并不直接进行绘制操作，它只包含了文本布局的信息。要将文本绘制到图形上下文中，还需要使用 CTFrameDraw 函数创建并绘制 CTFrameRef 对象。

生成CTFrame

• CTFramesetterCreateFrame(framesetter, CFRangeMake(pageStart, 0), path, nil)

使用 CTFramesetterRef 对象、文本范围、路径和其他参数创建一个 CTFrameRef 对象，

CTFrame是排版数据，可直接通过重写View的drawRect方法渲染到页面上

• framesetter：上面创建的CTFramesetterRef
• stringRange：要使用的文本范围，即 CFRange 结构体。
  • 可以通过设置 CFRangeMake 参数来确定要使用的富文本字符串的起始位置和长度
  • 如果范围的长度部分设置为0，比如CFRangeMake(location, 0)，则会尽可能的填满CTFrame，将继续添加行，直到文本或空间用完。
• path：绘制文本的路径，即 CGPathRef 类型对象。
  • 路径定义了文本应该在画布上的布局方式和区域。
  • 一般传渲染View的bounds即可
• frameAttributes：可选的附加属性字典，提供额外的布局控制和属性设置。

计算分页

• CTFrameGetVisibleStringRange(frame)

CTFrameGetVisibleStringRange 函数的作用是获取给定文本框架（CTFrame）中可见的文本范围。可见的范围是指在当前文本框架大小和路径下实际可见的文本部分。

返回值： CTFrameGetVisibleStringRange 函数返回一个 CFRange 结构体，表示给定文本框架中可见的文本范围。该范围包括起始位置（location）和长度（length）信息。

比如原文有1W字，当前的frame只能显示200字，那么返回的Range就是（0,200），下一页在从200的基础上进行计算，比如第二页算出为（200,430），在下一页就从430开始计算，如此循环就可计算出这1W字需要分多少页，并且每页内容的CTFrame都已生成。

通过上面的介绍，把这几个函数连起来，就是数据准备阶段的核心方法：

1. 根据txt内容生成String -> 在由String生成富文本-> 由富文本生成framesetter，
2. 根据页面大小计算生成单页的CTFrame
3. CTFrame获取当前Frame有效的文字显示范围，下一页的location累加，循环计算分页，保存得到每页的内容范围和每页的CTFrame

func createCTFrame(contentStr: String) {

    let range = NSMakeRange(0, contentStr.count)
    let att = NSMutableAttributedString(string: contentStr)

    att.addAttribute(.foregroundColor, value: UIColor.lightGray, range: range)

    att.addAttribute(.font, value: UIFont.systemFont(ofSize: 22), range: range)

    let framesetter = CTFramesetterCreateWithAttributedString(att as CFAttributedString)
    let path = CGPath(rect: self.readView.bounds, transform: nil)

    var pageStart = 0
    var frameArray: [CTFrame] = []

    var i: Int = 0

    repeat {

        let frame = CTFramesetterCreateFrame(framesetter, CFRangeMake(pageStart, 0), path, nil)

        let pageRange = CTFrameGetVisibleStringRange(frame)

        let beginIndex = contentStr.index(contentStr.startIndex, offsetBy: pageRange.location)
        let endIndex = contentStr.index(beginIndex, offsetBy: pageRange.length)
        let onePage = String(contentStr[beginIndex..

渲染方法

• CTFrameDraw(frame, ctx)

渲染的核心方法，CTFrameDraw 方法的作用是将指定的文本框架对象绘制到图形上下文中，实现文本的可视化呈现。

具体做法：在继承UIView的子类中，重写drawrect方法，里面最重要的一行就是CTFrameDraw(frame, ctx)，即可完成渲染：

/// 绘制
override func draw(_ rect: CGRect) {
    guard let frame = frameRef, let ctx = UIGraphicsGetCurrentContext() else {
        return
    }
    ctx.textMatrix = CGAffineTransform.identity
    ctx.translateBy(x: 0, y: bounds.size.height)
    ctx.scaleBy(x: 1.0, y: -1.0)
    CTFrameDraw(frame, ctx)
}

除了 CTFrameDraw ， 还想要对文本内容有更精细的控制，可以使用CTLineDraw，CTRunDraw

• void CTLineDraw(CTLineRef line,CGContextRef context )

• void CTRunDraw( CTRunRef run, CGContextRef context,CFRange range ) 

CTLineDraw 函数绘制的是单行文本，需要在CGContext中设置好position，在图文混排时，可以用到。

CTRunDraw 函数绘制的是单个文本运行，YYText使用的渲染方法就是CTRunDraw，对于控制特别精细的可以但是CTRun控制渲染。

以下是在学习的过程中找到的资料：

CoreText的基础知识了解：

CoreText实战讲解，手把手教你实现图文、点击高亮、自定义截断功能 - 简书

文字排版入门—— 排版基础、CoreText和图文混排-腾讯云开发者社区-腾讯云

iOS 基于CoreText的排版引擎 - 简书

比较完整的txt阅读器demo：

iOS： .txt 小说阅读器功能开发的 5 个老套路 - 掘金

套路继续， .txt 小说阅读器功能开发 - 掘金

最简版demo： 使用coretext计算分页并渲染，上面demo的功能多，导致核心逻辑淹没在业务代码中，找起来麻烦，所以做了一个只展示核心原理的最简demo ： 

博客园系列文章：

https://www.cnblogs.com/summer-blog/p/6030641.html

https://www.cnblogs.com/summer-blog/p/6030885.html

https://www.cnblogs.com/summer-blog/p/6044118.html

https://www.cnblogs.com/summer-blog/p/6402664.html

比较精细的阅读器思路，页面行高重排，目前我们还用不到

我在七猫做阅读器——排版篇

从基础的各种CoreText渲染，到页面之间切换动画都有独立的demo，最后有一个把CoreText渲染+页面切换集成在一起的demo 

小说阅读器的设计和实现 - 简书

阅读器多种翻页的设计与实现 - 简书

GitHub - loyinglin/LearnCoreText