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Android文字显示


显示文本信息可能是许多Android应用程序中最基本，最重要的部分。 本文将讨论TextView。 从“ Hello World”开始的每个开发人员都经常遇到此用户界面元素。 有时，在处理文本时，您必须考虑实现各种设计解决方案或在渲染屏幕时提高性能。


我将讨论TextView设备以及使用它的一些技巧。 关键提示来自过去的Google I / O报告。


引擎盖下的TextView


为了在Android中渲染文本，引擎盖下使用了一大堆不同的库。 它们可以分为两个主要部分-Java代码和本机代码：



Java代码本质上是应用程序开发人员可以使用的Android SDK的一部分，并且可以将其中的新功能移植到支持库中。


TextView核心本身是用C ++编写的，这限制了从新版本的操作系统向实现该功能的支持库的移植。 核心是以下库：


  • Minikin用于按音节测量文本，换行符和单词的长度。
  • ICU提供Unicode支持。
  • HarfBuzz为Unicode字符找到字体中的相应图形元素（字形）。
  • FreeType生成字形的位图。
  • Skia是绘制2D图形的引擎。

测量文本长度和换行符


如果将行传递到在TextView内部使用的Minikin库，则它确定的第一件事是该行包含哪些字形：



从本示例中可以看到，将带有字形的Unicode字符匹配并不总是一对一的：这里，一次3个字符将对应一个ffi字形。 另外，值得注意的是，可以在各种系统字体中找到必要的字形。


仅在系统字体中找到字形可能会导致困难，尤其是如果图标或表情符号是通过字符显示的，并且应该将来自不同字体的字符合并在一行中。 因此，从Android Q（29）开始 ，可以创建应用程序随附的自己的字体列表。 此列表将用于搜索字形：


 textView.typeface = TypeFace.CustomFallbackBuilder( FontFamily.Builder( Font.Builder(assets, “lato.ttf”).build() ).build() ).addCustomFallback( FontFamily.Builder( Font.Builder(assets, “kosugi.ttf”).build() ).build() ).build()

现在，使用CustomFallbackBuilder当将字符与字形匹配时，SDK将按顺序CustomFallbackBuilder指定的字体系列，如果找不到，则搜索将继续使用系统字体（并通过setSystemFallback()方法可以指定首选的系统字体系列）。 CustomFallbackBuilder对字体系列的数量有限制-您最多可以添加64种字体。


Minikin库将字符串拆分为单词并测量单个单词。 为了加快工作速度，从Lollipop（21）开始 ，使用系统LRU单词缓存。 这样的缓存可带来巨大的性能提升：对一个缓存的单词的Paint.measureText()调用将平均花费其首次计算其大小的时间的3％。



如果文本不适合指定的宽度，则Minikin会在文本中排列换行符和单词。 从棉花糖（23）开始，您可以通过为TextView指定breakStrategy和breakStrategy特殊属性来控制其行为。


使用breakStrategy=simple值时breakStrategy=simple库将简单地按顺序排列连字符，并遍历文本：一旦行不再适合，则将连字符放在最后一个单词的前面。



在balanced值时balanced库将尝试进行换行，以使行的宽度对齐。



high_quality的行为几乎与balanced相同，但有一些区别（其中之一：倒数第二行，连字符不仅可以是单独的单词，而且可以是音节的单词）。


hyphenationFrequency属性使hyphenationFrequency可以控制音节自动换行的策略。 值none不会自动断字， normal会使断字的频率降低，而full会使用最大的单词数。



文本呈现性能取决于所选标志（在Android P（28）上测得）：



鉴于性能受到很大影响，从版本Q（29）和AppCompat 1.1.0开始，Google开发人员决定默认关闭连字符。 如果自动换行在应用程序中很重要，则现在需要显式启用它。


使用自动换行时，必须考虑到操作系统中当前选择的语言会影响库的操作。 根据语言，系统将选择带有传输规则的特殊词典。


文字样式


有几种在Android中设置文字样式的方法：


  • 适用于整个TextView元素的单一样式 。
  • 多种样式（多种样式） -可以同时在段落或单个字符级别将多种样式应用于文本。 有几种方法可以做到这一点：
    • 在画布上绘制文字
    • html标签
    • 特殊标记元素-跨度

单一样式意味着在TextView标记中使用XML样式或XML属性。 在这种情况下，系统将按以下顺序应用资源中的值：TextAppearance，主题（主题），默认样式（Default样式），应用程序中的样式，并且最高优先级是View属性的值。


使用资源是一个相当简单的解决方案，但是不幸的是，它不允许您将样式应用于文本的某些部分。


HTML标签是另一种简单的解决方案，它提供的功能包括使单个单词加粗，斜体，甚至突出显示列表中带有文本点的列表。 开发人员所需要做的只是调用Html.fromHtml()方法，该方法会将标记的文本转换Html.fromHtml()标记的文本。 但是此解决方案功能有限，因为它只能识别html标记的一部分，并且不支持CSS样式。


 val text = "My text <ul><li>bullet one</li><li>bullet two</li></ul>" myTextView.text = Html.fromHtml(text)

可以将各种样式化TextView的方法组合在一起，但值得记住的是特定方法的优先级，这会影响最终结果：



另一种方法-在画布上绘制文本-使开发人员可以完全控制文本输出：例如，您可以沿曲线绘制文本。 但是，根据要求，这种解决方案可能很难实施，超出了本文的范围。


跨度


TextView使用跨度来微调样式。 使用跨度，您可以更改字符范围的颜色，使文本成为链接的一部分，更改文本的大小，在段落前面绘制点等。


可以区分以下几类跨度：


  • 字符跨度 -在字符串的字符级别应用。
    • 外观影响 -请勿更改文字大小。
    • 度量标准影响 -调整文本大小。
  • 段落跨度 -在段落级别应用。


Android框架具有接口和抽象类，这些接口和抽象类具有在onMeasure()和呈现TextView期间调用的方法，这些方法可跨度访问TextPaint和Canvas等较低级别的对象。 使用跨度，Android框架检查此对象实现的接口以调用必要的方法。



android框架定义了大约20个跨度，因此在制作自己的跨度之前，最好检查一下SDK是否合适。


外观与指标影响范围


跨度的第一类影响字符串中字符的外观：字符颜色，背景颜色，带下划线或划线的字符等。 这些范围实现UpdateAppearance接口并继承自CharacterStyle类，该类提供对TextPaint对象的访问。



影响跨度的度量标准会影响文本和布局的大小，因此，使用这种跨度不仅需要重绘TextView，还需要调用onMeasure() / onLayout() 。 这些范围通常是从MetricAffectingSpan类继承的，而该类是从上述CharacterStyle继承的。



字符与段落影响跨度


段落跨度会影响整个文本块：它可以更改对齐方式，缩进甚至在段落的开头插入一个点。 此类跨度应从ParagraphStyle类继承，并从ParagraphStyle的开头到结尾完全插入到文本中。 如果范围不正确，则跨度将不起作用。



在Android上，段落被认为是用换行符（ \n ）分隔的文本的一部分。



编写跨度


在编写自己的跨度时，您需要确定跨度将影响什么，以便选择要从哪个类继承：


  • 在字符级别上影响文本-> CharacterStyle
  • 在段落级别影响文本-> ParagraphStyle
  • 影响文本视图→ UpdateAppearance
  • 影响文字大小- UpdateLayout

这是更改字体的跨度示例：


 class CustomTypefaceSpan(private val font: Typeface?) : MetricAffectingSpan() { override fun updateMeasureState(textPaint: TextPaint) = update(textPaint) override fun updateDrawState(textPaint: TextPaint) = update(textPaint) fun update(textPaint: TextPaint) { textPaint.apply { val old = typeface val oldStyle = old?.style ?: 0 val font = Typeface.create(font, oldStyle) typeface = font //    } } }

想象一下，我们想创建自己的跨度以突出显示代码块，为此，我们将编辑先前的跨度-添加字体后，我们还将添加文本背景色的更改：


 class CodeBlockSpan(private val font: Typeface?) : MetricAffectingSpan() { … fun update(textPaint: TextPaint) { textPaint.apply { //    … bgColor = lightGray //    } } }

将跨度应用于文本：


 //    span spannable.setSpan(CodeBlockSpan(typeface), ...)

但是，您可以通过组合两个跨度来获得完全相同的结果：从Android框架中获取我们之前的CustomTypefaceSpan和BackgroundColorSpan ：


 //    spannable.setSpan(BackgroundColorSpan(lightGray), ...) //   spannable.setSpan(CustomTypefaceSpan(typeface), ...)

这两种解决方案将有所不同。 事实是，自写跨度无法实现Parcelable接口，这与系统接口不同。


当通过Intent或剪贴板传输风格化的行时，如果跨度为自写标记，则不会保存。 当使用框架的跨度时，标记将保留。



在文本中使用跨度


框架中有两个用于样式化文本的接口： Spannable和Spannable （分别具有不变的标记和可变的标记）和三个实现： SpannedString （不变的文本）， SpannableString （不变的文本）和SpannableStringBuilder （可变文本）。


可变文字可变标记
跨度字符串没有啦没有啦
可扩展字符串没有啦是的
Spannablestring构建器是的是的

例如， SpannableStringBuilder用于需要更改文本的EditText中。


您可以使用以下方法向行添加新的跨度：


setSpan(Object what, int start, int end, int flags)


跨度通过第一个参数传递，然后指示文本中的索引范围。 最后一个参数是可以控制的，插入新文本时跨度的行为是什么：跨度是否会扩展到在起点或终点插入的文本（如果在中间插入新文本，则无论标志值如何，该跨度都会自动应用于该文本） 。


上面列出的类不仅在语义上有所不同，而且在内部排列方面也有所不同： SpannedString和SpannableString使用数组存储跨度，而SpannableStringBuilder使用间隔树 。


如果根据跨度的数量测试渲染文本的速度，您将得到以下结果：当连续使用多达250个跨度时， SpannableString和SpannableStringBuilder工作速度大致相同，但是如果标记元素超过250，则SpannableString启动输。 因此，如果任务是将样式应用于某些文本，则在选择类时，应遵循语义要求：线条和样式是否可变。 但是，如果标记需要超过250个跨度，则应始终将SpannableStringBuilder为SpannableStringBuilder 。


检查文本中的跨度


该任务会定期出现，以检查跨度线是否具有特定跨度。 在Stackoverflow上，您可以找到以下代码：


 fun <T> hasSpan(spanned: Spanned, clazz: Class<T>): Boolean { val spans: Array<out T> = spanned.getSpans(0, spanned.length, clazz) return spans.isNotEmpty() }

这样的解决方案可以工作，但是效率很低：您必须遍历所有范围，检查每个范围是否属于传递的类型，将结果收集到数组中，最后只检查数组是否为空。


一个更有效的解决方案是使用nextSpanTransition()方法：


 fun <T> hasSpan(spanned: Spanned, clazz: Class<T>): Boolean { val limit = spanned.length return spanned.nextSpanTransition(0, limit, clazz) < limit }

各种语言资源中的文本标记


当您想借助各种字符串资源中的标记来突出显示特定单词时，可能会出现这样的任务。 例如，我们需要在英语版本中突出显示“文本”一词，在西班牙语中突出显示“ texto”一词 ：


 <!-- values-en/strings.xml --> <string name="title">Best practices for text in Android</string> <!-- values-es/strings.xml --> <string name=”title”>Texto en Android: mejores prácticas</string>

例如，如果您需要简单的内容以粗体突出显示该单词，则可以使用常用的html标签（ <b> ）。 在用户界面中，您只需要在TextView中设置字符串资源：


 textView.setText(R.string.title)

但是，如果您需要更复杂的内容（例如更改字体），则无法再使用html。 解决方案是使用特殊的<annotation> 。 该标记允许您在xml文件中定义任何键值对。 当我们从资源中提取字符串时，这些标签会自动转换为Annotation范围，并在文本中带有相应的键和值。 之后，您可以解析文本中的注释列表并应用必要的跨度。


假设我们需要使用CustomTypefaceSpan更改字体。


添加一个标签，并为其定义一个“字体”键和一个值-我们要使用的字体类型为“ title_emphasis” ：

 <!-- values-en/strings.xml --> <string name="title">Best practices for <annotation font=”title_emphasis”>text</annotation> in Android</string> <!-- values-es/strings.xml --> <string name=”title”><annotation font=”title_emphasis”>Texto</annotation> en Android: mejores prácticas</string>

从资源中拉出字符串，使用“ font”键找到注释并排列跨度：


 //      SpannedString,     span' val titleText = getText(R.string.title) as SpannedString //    val annotations = titleText.getSpans(0, titleText.length, Annotation::class.java) //     SpannableString //      val spannableString = SpannableString(titleText) //     for (annotation in annotations) { //     "font" if (annotation.key == "font") { val fontName = annotation.value //   ,     if (fontName == "title_emphasis") { val typeface = getFontCompat(R.font.permanent_marker) //  span    ,    spannableString.setSpan( CustomTypefaceSpan(typeface), titleText.getSpanStart(annotation), titleText.getSpanEnd(annotation), Spannable.SPAN_EXCLUSIVE_EXCLUSIVE ) } } } styledText.text = spannableString


上面已经提到，Android框架之外的跨度无法实现Parcelable ，而是通过Intent进行传输。 但这不适用于实现Parcelable注释。 因此，您可以通过Intent传递带注释的字符串，并通过安排跨度以完全相同的方式进行解析。


文本如何放置在TextView中


TextView不仅可以显示文本，还可以显示图片。 您还可以在文本前面设置各种缩进。 在幕后，这样做可以使TextView创建一个子类Layout，它直接负责显示文本。 这是一个具有三个实现的抽象类；通常，除非您编写自己的控件，否则不必直接使用它们：


  • BoringLayout用于简单的文本，不支持换行符 ，RTL等，但是它是最轻量的。 如果文本符合所有限制，则TextView将使用它。
  • 在其他情况下，在TextView中使用StaticLayout 。
  • DynamicLayout用于EditText中的可变文本。

布局有许多方法可以让您知道所显示文本的各种参数：行的坐标，基线，行中文本的开头和结尾的坐标等。 （更多详细信息可以在文档中找到）


这样的方法可能非常有用。 例如，一些开发人员面临着将部分文本提取为圆角矩形，并试图通过不适用于解决此问题的跨度找到其解决方案的任务。



但是Layout类的方法可以解决。 这是一个示例解决方案：


使用注释，我们选择应在矩形中圈出的单词。


然后为所有文本环绕情况创建4个可绘制资源，这些资源应放在矩形中：



接下来，如上所述，我们在文本中找到了所需的注释。 现在，我们有了此类注释的开始和结束的索引。 通过Layout方法，您可以找到带注释的文本开始和结束的行号：


 val startLine = layout.getLineForOffset(spanStartIndex) val endLine = layout.getLineForOffset(spanEndIndex)

接下来，您必须绘制一个或多个矩形。 考虑一个简单的情况，即文本的带注释的部分显示在一行上，那么我们只需要一个带有四个圆角的矩形。 定义其坐标并绘制：


 ... if (startLine == endLine) { val lineTop = layout.getLineTop(startLine) //    val lineBottom = layout.getLineBottom(startLine) //    val startCoor = layout.getPrimaryHorizontal(spanStartIndex).toInt() //    val endCoor = layout.getPrimaryHorizontal(spanEndIndex).toInt() //    //   drawable.setBounds(startCoor, lineTop, endCoor, lineBottom) drawable.draw(canvas) ...

从该示例中可以看到，布局在显示的文本上存储了许多有用的信息，这可以帮助实现各种非标准任务。


TextView性能


与任何View一样，TextView在显示时经历三个阶段： onMeasure() ， onLayout()和onDraw() 。 同时，与其他两种方法不同， onMeasure()花费的时间最多：此时，重新创建Layout类并计算文本大小。 因此，更改文本大小（例如，更改字体）需要进行大量工作。 更改文本的颜色将更加轻巧，因为它只需要调用onDraw() 。 如上所述，系统具有计算出的大小的全局字缓存。 如果单词已经在高速缓存中，则onMeasure()调用onMeasure()将会花费完整计算所需时间的11-16％。


文字加速


2015年，Instagram开发人员使用全局缓存加快了照片评论的显示速度。 想法是在将文本显示在屏幕上之前先对其进行虚拟绘制，从而“预热”系统缓存。 当需要显示文本时，由于文本已经过测量并且位于缓存中，因此用户可以更快地看到它。


从Android P（28）开始 ，Google开发人员已在API中添加了预先在后台线程中执行文本大小测量阶段的功能PrecomputedText （以及从Android I（14）开始的API的PrecomputedTextCompat ）。 使用新的API，90％的工作将在后台线程中完成。


一个例子：


 // UI thread val params: PrecomputedText.Params = textView.getTextMetricsParams() val ref = WeakReference(textView) executor.execute { // background thread val text = PrecomputedText.create("Hello", params) val textView = ref.get() textView?.post { // UI thread val textView = ref.get() textView?.text = text } }

显示大文字


如果您需要显示大文本，则不要立即将其传输到TextView。 否则，该应用程序可能会停止平稳运行或完全冻结，因为它将在主线程上进行大量工作以显示巨大的文本，用户甚至可能无法滚动到末尾。 解决方案是将文本拆分为多个部分（例如段落），然后在RecyclerView中显示各个部分。 为了进一步提高速度，您可以使用PrecomputedText预计算文本块的大小。


为了促进PrecomputedText在RecyclerView中的嵌入，Google开发人员为PrecomputedTextCompat.getTextFuture()和AppCompatTextView.setTextFuture()制作了特殊的方法：


 fun onBindViewHolder(vh: ViewHolder, position: Int) { val data = getData(position) vh.textView.setTextSize(...) vh.textView.setFontVariationSettings(...) //    val future = PrecomputedTextCompat.getTextFuture( data.text, vh.textView.getTextMetricsParamsCompat(), myExecutor ) //  future  TextView,      onMeasure() vh.textView.setTextFuture(future) }

RecyclerView , , , .


, getTextFuture() (, ), , , getTextFuture() , , TextView.


, TextView


TextView.setText() :


 if (type == SPANNABLE || movementMethod != null) { text = spannableFactory.newSpannable(spannable) //  } else { text = new SpannedString(spannable) //  }

span' TextView, setText() , .


, . TextView , -, . , . , , TextView spannableFactory :


 class MySpannableFactory : Spannable.Factory() { override fun newSpannable(source: CharSequence): Spannable { return source as? Spannable ?: super.newSpannable(source) } } textView.spannableFactory = MySpannableFactory()

textView.setText(spannable, BufferType.SPANNABLE) , .


Google span' RecyclerView, .


TextView, span, setText() . TextView span. TextView spannable- span', :


 val spannable = textView.getText() as Spannable val span = CustomTypefaceSpan(span) spannable.setSpan(span, ...)

span, TextView, TextView . , invalidate() , – requestLayout() :


 val spannable = textView.getText() as Spannable val span = CustomTypefaceSpan(span) spannable.setSpan(span, ...) span.setTypeface(anotherTypeface) textView.requestLayout() // re-measure and re-draw // or textView.invalidate() // re-draw


TextView . autoLink . autoLink=”web” TextView URL URLSpan . , SDK setText() :


 spannable = new SpannableString(string); Matcher m = pattern.matcher(text); while (...) { //      String utl = … URLSpan span = new URLSpan(url); spannable.setSpan(span, ...); }

UI , autoLink=”web” RecyclerView. . LinkifyCompat :


 //  ,       background thread val spannable = SpannableString(string) LinkifyCompat.addLinks(spannable, Linkify.WEB_URLS) //   RecyclerView override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) { holder.textView.setText(spannable, BufferType.SPANNABLE) // ... }

autoLink map – ( all ). . , WebView, ! SDK Linkify.gatherMapLinks() , :


 while ((address = WebView.findAddress(string)) != null) { ... }

WebView TODO SDK:


 public static String findAddress(String addr) { // TODO: Rewrite this in Java so it is not needed to start up chromium // Could also be deprecated return getFactory().getStatics().findAddress(addr); }

? Smart Linkify, Android P (28) , , . :


 // UI thread val text: Spannable = … val request = TextLinks.Request.Builder(text) val ref = WeakReference(textView) executor.execute { // background thread TextClassifier.generateLinks(request).apply(text) val textView = ref.get() textView?.post { // UI thread val textView = ref.get() textView?.text = text } }

Linkify, . toolbar , Google .


Smart Linkify : , .



Magnifier


Android P (28) , – Magnifier, . .



TextView, EditText WebView, : API .


结论


Android , , :


  • , TextView (, EditText)

- , Google I/O'19 “Best Practices for Using Text in Android” .



有用的链接




报告书


Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN461787/

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