1 Canvas 绘制文字的方式

Canvas 的文字绘制方法有三个：drawText() drawTextRun() 和 drawTextOnPath()。

1.1 drawText(String text, float x, float y, Paint paint)

drawText() 是 Canvas 最基本的绘制文字的方法：给出文字的内容和位置， Canvas 按要求去绘制文字。

val text = "Hello HenCoder"
canvas.drawText(text, 200f, 100f, paint)

1.2 drawTextRun()

drawTextRun() 是在 API 23 新加入的方法。它和 drawText() 一样都是绘制文字，但加入了两项额外的设置——上下文和文字方向——用于辅助一些文字结构比较特殊的语言的绘制。

  • 额外设置一：上下文。

有些语言的文字，字符的形状会互相之间影响：一个字你单独写是一个样，和别的字放在一起写又是另外一个样。

不过我们就不用管它为什么这么神奇了，也不用替阿拉伯人操心这么复杂的文字他们使用起来会不会很痛苦，人家都已经用了几百上千年了。我还说回到 drawTextRun()。 drawTextRun() 除了文字的内容和位置之外，还可以设置文字的上下文（也就是要绘制的文字的左边和右边是什么文字，虽然这些文字并不会被绘制出来），从而让同样的文字可以按需表现出不同的显示效果。

  • 额外设置二：文字方向。

除了上下文， drawTextRun() 还可以设置文字的方向，即文字是从左到右还是从右到左排列的。

介绍完这两类额外设置，来看一下具体的方法吧：

drawTextRun(CharSequence text, int start, int end, int contextStart, int contextEnd, float x, float y, boolean isRtl, Paint paint)

参数：
text：要绘制的文字
start：从那个字开始绘制
end：绘制到哪个字结束
contextStart：上下文的起始位置。contextStart 需要小于等于 start
contextEnd：上下文的结束位置。contextEnd 需要大于等于 end
x：文字左边的坐标
y：文字的基线坐标
isRtl：是否是 RTL（Right-To-Left，从右向左）

1.3 drawTextOnPath()

具体的方法很简单：

drawTextOnPath(String text, Path path, float hOffset, float vOffset, Paint paint)

参数里，需要解释的只有两个： hOffset 和 vOffset。它们是文字相对于 Path 的水平偏移量和竖直偏移量，利用它们可以调整文字的位置。例如你设置 hOffset 为 5， vOffset 为 10，文字就会右移 5 像素和下移 10 像素。

1.4 StaticLayout

额外讲一个 StaticLayout。这个也是使用 Canvas 来进行文字的绘制，不过并不是使用 Canvas 的方法。

Canvas.drawText() 只能绘制单行的文字，而不能换行。它：

val text = "Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry.";
canvas.drawText(text, 50, 100, paint);

到了 View 的边缘处，文字继续向后绘制到看不见的地方，而不是自动换行

  • 不能在换行符 \n 处换行
val text = "a\nbc\ndefghi\njklm\nnopqrst\nuvwx\nyz";
canvas.drawText(text, 50, 100, paint);

如果需要绘制多行的文字，你必须自行把文字切断后分多次使用 drawText() 来绘制，或者——使用 StaticLayout 。

StaticLayout 并不是一个 View 或者 ViewGroup ，而是 android.text.Layout 的子类，它是纯粹用来绘制文字的。 StaticLayout 支持换行，它既可以为文字设置宽度上限来让文字自动换行，也会在 \n 处主动换行。

val text1 = "Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry."
val staticLayout1 = StaticLayout(text1, textPaint, 600, Layout.Alignment.ALIGN_NORMAL, 1f, 0f, true)
val text2 = "a\nbc\ndefghi\njklm\nnopqrst\nuvwx\nyz"
val staticLayout2 = StaticLayout(text2, textPaint, 600, Layout.Alignment.ALIGN_NORMAL, 1f, 0f, true)
canvas.save();
canvas.translate(50f, 100f);
staticLayout1.draw(canvas);
canvas.translate(0f, 200f);
staticLayout2.draw(canvas);
canvas.restore();

StaticLayout 的构造方法是 StaticLayout(CharSequence source, TextPaint paint, int width, Layout.Alignment align, float spacingmult, float spacingadd, boolean includepad)，其中参数里：

width 是文字区域的宽度，文字到达这个宽度后就会自动换行；
align 是文字的对齐方向；
spacingmult 是行间距的倍数，通常情况下填 1 就好；
spacingadd 是行间距的额外增加值，通常情况下填 0 就好；
includepad 是指是否在文字上下添加额外的空间，来避免某些过高的字符的绘制出现越界。

如果你需要进行多行文字的绘制，并且对文字的排列和样式没有太复杂的花式要求，那么使用 StaticLayout 就好。

2 Paint 对文字绘制的辅助

Paint 对文字绘制的辅助，有两类方法：设置显示效果的和测量文字尺寸的。

2.1 设置显示效果类

2.1.1 setTextSize(float textSize)

设置文字大小

paint.textSize = 18f
canvas.drawText(text, 100f, 25f,paint)
paint.textSize = 36f
canvas.drawText(text, 100f, 145f, paint)
paint.textSize = 60f
canvas.drawText(text, 100f, 145f, paint)
paint.textSize = 84f
canvas.drawText(text, 100f, 240f, paint)

2.1.2 setTypeface(Typeface typeface)

paint.typeface = Typeface.DEFAULT
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)
paint.typeface = Typeface.SERIF
canvas.drawText(text, 100f, 300f, paint)
paint.typeface = Typeface.createFromAsset(context.assets, "Satisfy-Regular.ttf")
canvas.drawText(text, 100f, 450f, paint)

2.1.3 setFakeBoldText(boolean fakeBoldText)

是否使用伪粗体。

paint.isFakeBoldText = true
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)
paint.isFakeBoldText = false
canvas.drawText(text, 100f, 250f, paint)

之所以叫伪粗体（ fake bold ），因为它并不是通过选用更高 weight 的字体让文字变粗，而是通过程序在运行时把文字给「描粗」了。

2.1.4 setStrikeThruText(boolean strikeThruText)

paint.textSize = 100f
paint.isStrikeThruText = true
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)

2.1.5 setUnderlineText(boolean underlineText)

是否加下划线。

paint.textSize = 100f
paint.isUnderlineText = true
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)

2.1.6 setTextSkewX(float skewX)

paint.textSize = 100f
paint.textSkewX = -0.5f
canvas.drawText(text, 100f, 300f, paint);

2.1.7 setTextScaleX(float scaleX)

设置文字横向放缩。也就是文字变胖变瘦。

paint.textSize = 100f
paint.textScaleX = 1f
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)
paint.textScaleX = 0.8f
canvas.drawText(text, 100f, 230f, paint)
paint.textScaleX = 1.2f
canvas.drawText(text, 100f, 310f, paint)

2.1.8 setLetterSpacing(float letterSpacing)

设置字符间距。默认值是 0。

paint.textSize = 100f
paint.letterSpacing = 0.2f
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)

2.1.9 setFontFeatureSettings(String settings)

paint.textSize = 100f
paint.fontFeatureSettings = "smcp"
canvas.drawText(text, 100f, 150f, paint)

2.1.10 setTextAlign(Paint.Align align)

设置文字的对齐方式。一共有三个值：LEFT CETNER 和 RIGHT。默认值为 LEFT。

paint.textSize = 50f
val fontMetrics = paint.fontMetrics
val textHeight = fontMetrics.bottom - fontMetrics.top
paint.textAlign = Paint.Align.LEFT
canvas.drawText(text, 500f, 150f, paint)
paint.textAlign = Paint.Align.CENTER
canvas.drawText(text, 500f, 150f + textHeight, paint)
paint.textAlign = Paint.Align.RIGHT
canvas.drawText(text, 500f, 150f + textHeight * 2, paint)

2.1.11 setTextLocale(Locale locale) / setTextLocales(LocaleList locales)

2.1.11 setTextLocale(Locale locale) / setTextLocales(LocaleList locales)

设置绘制所使用的 Locale。

Locale 直译是「地域」，其实就是你在系统里设置的「语言」或「语言区域」（具体名称取决于你用的是什么手机），比如「简体中文（中国）」「English (US)」「English (UK)」。有些同源的语言，在文化发展过程中对一些相同的字衍生出了不同的写法（比如中国大陆和日本对于某些汉字的写法就有细微差别。注意，不是繁体和简体这种同音同义不同字，而真的是同样的一个字有两种写法）。系统语言不同，同样的一个字的显示就有可能不同。你可以试一下把自己手机的语言改成日文，然后打开微信看看聊天记录，你会明显发现文字的显示发生了很多细微的变化，这就是由于系统的 Locale 改变所导致的。

Canvas 绘制的时候，默认使用的是系统设置里的 Locale。而通过 Paint.setTextLocale(Locale locale) 就可以在不改变系统设置的情况下，直接修改绘制时的 Locale。

paint.textSize = 50f
val fontMetrics = paint.fontMetrics
val textHeight = fontMetrics.bottom - fontMetrics.top
paint.textLocale = Locale.CHINA
canvas.drawText(text, 150f, 150f, paint)
paint.textLocale = Locale.TAIWAN
canvas.drawText(text, 150f, 150f + textHeight, paint)
paint.textLocale = Locale.JAPAN
canvas.drawText(text, 150f ,150f + textHeight * 2, paint)

另外，由于 Android 7.0 ( API v24) 加入了多语言区域的支持，所以在 API v24 以及更高版本上，还可以使用 setTextLocales(LocaleList locales) 来为绘制设置多个语言区域。

2.1.12 setHinting(int mode)

设置是否启用字体的 hinting （字体微调）。

现在的 Android 设备大多数都是是用的矢量字体。矢量字体的原理是对每个字体给出一个字形的矢量描述，然后使用这一个矢量来对所有的尺寸的字体来生成对应的字形。由于不必为所有字号都设计它们的字体形状，所以在字号较大的时候，矢量字体也能够保持字体的圆润，这是矢量字体的优势。不过当文字的尺寸过小（比如高度小于 16 像素），有些文字会由于失去过多细节而变得不太好看。 hinting 技术就是为了解决这种问题的：通过向字体中加入 hinting 信息，让矢量字体在尺寸过小的时候得到针对性的修正，从而提高显示效果

2.1.13 setElegantTextHeight(boolean elegant)

设置是否开启文字的 elegant height 。开启之后，文字的高度就变优雅了（误）。下面解释一下所谓的 elegant height：

在有些语言中，可能会出现一些非常高的字形：

这些比较高的文字，通常都有两个版本的字体：一个原始版本，一个压缩了高度的版本。压缩版本可以保证让这些「大高个」文字在和普通文字（例如拉丁文字）放在一起的时候看起来不会显得太奇怪。事实上，Paint 绘制文字时是用的默认版本就是压缩版本，就像上图这样。

不过有的时候，开发者会需要使用它们的原始（优雅）版本。使用 setElegantTextHeight() 就可以切换到原始版本：

paint.isElegantTextHeight = true

2.1.14 setSubpixelText(boolean subpixelText)

是否开启次像素级的抗锯齿（ sub-pixel anti-aliasing ）。

次像素级抗锯齿这个功能解释起来很麻烦，简单说就是根据程序所运行的设备的屏幕类型，来进行针对性的次像素级的抗锯齿计算，从而达到更好的抗锯齿效果

不过，和前面讲的字体 hinting 一样，由于现在手机屏幕像素密度已经很高，所以默认抗锯齿效果就已经足够好了，一般没必要开启次像素级抗锯齿，所以这个方法基本上没有必要使用。

2.2 测量文字尺寸类

不论是文字，还是图形或 Bitmap，只有知道了尺寸，才能更好地确定应该摆放的位置。由于文字的绘制和图形或 Bitmap 的绘制比起来，尺寸的计算复杂得多，所以它有一整套的方法来计算文字尺寸。

2.2.1 float getFontSpacing()

获取推荐的行距。

即推荐的两行文字的 baseline 的距离。这个值是系统根据文字的字体和字号自动计算的。它的作用是当你要手动绘制多行文字（而不是使用 StaticLayout）的时候，可以在换行的时候给 y 坐标加上这个值来下移文字。

val texts = arrayOf("第一行文本", "第二行文本", "第三行文本")
paint.textSize = 30f
canvas.drawText(texts[0], 100f,150f, paint)
canvas.drawText(texts[1], 100f, 150f + paint.fontSpacing, paint)
canvas.drawText(texts[2], 100f,150f+paint.fontSpacing*2, paint)

2.2.2 FontMetircs getFontMetrics()

获取 Paint 的 FontMetrics。

FontMetrics 是个相对专业的工具类，它提供了几个文字排印方面的数值：ascent, descent, top, bottom, leading。

如图，图中有两行文字，每一行都有 5 条线：top, ascent, baseline, descent, bottom。（leading 并没有画出来，因为画不出来，下面会给出解释）

  • baseline: 上图中黑色的线。前面已经讲过了，它的作用是作为文字显示的基准线。
  • ascent / descent: 上图中绿色和橙色的线，它们的作用是限制普通字符的顶部和底部范围。
    普通的字符，上不会高过 ascent ，下不会低过 descent ，例如上图中大部分的字形都显示在 ascent 和 descent 两条线的范围内。具体到 Android 的绘制中， ascent 的值是图中绿线和 baseline 的相对位移，它的值为负（因为它在 baseline 的上方）； descent 的值是图中橙线和 baseline 相对位移，值为正（因为它在 baseline 的下方）。
  • top / bottom: 上图中蓝色和红色的线，它们的作用是限制所有字形（ glyph ）的顶部和底部范围。
    除了普通字符，有些字形的显示范围是会超过 ascent 和 descent 的，而 top 和 bottom 则限制的是所有字形的显示范围，包括这些特殊字形。例如上图的第二行文字里，就有两个泰文的字形分别超过了 ascent 和 descent 的限制，但它们都在 top 和 bottom 两条线的范围内。具体到 Android 的绘制中， top 的值是图中蓝线和 baseline 的相对位移，它的值为负（因为它在 baseline 的上方）； bottom 的值是图中红线和 baseline 相对位移，值为正（因为它在 baseline 的下方）。
  • leading: 这个词在上图中没有标记出来，因为它并不是指的某条线和 baseline 的相对位移。 leading 指的是行的额外间距，即对于上下相邻的两行，上行的 bottom 线和下行的 top 线的距离，也就是上图中第一行的红线和第二行的蓝线的距离（对，就是那个小细缝）。

FontMetrics 提供的就是 Paint 根据当前字体和字号，得出的这些值的推荐值。它把这些值以变量的形式存储，供开发者需要时使用。

  • FontMetrics.ascent：float 类型。
  • FontMetrics.descent：float 类型。
  • FontMetrics.top：float 类型。
  • FontMetrics.bottom：float 类型。
  • FontMetrics.leading：float 类型

另外，ascent 和 descent 这两个值还可以通过 Paint.ascent() 和 Paint.descent() 来快捷获取。

FontMetrics 和 getFontSpacing()：

从定义可以看出，上图中两行文字的 font spacing (即相邻两行的 baseline 的距离) 可以通过 bottom \- top + leading (top 的值为负，前面刚说过，记得吧？）来计算得出。

但你真的运行一下会发现， bottom \- top + leading 的结果是要大于 getFontSpacing() 的返回值的。

两个方法计算得出的 font spacing 竟然不一样？

这并不是 bug，而是因为 getFontSpacing() 的结果并不是通过 FontMetrics 的标准值计算出来的，而是另外计算出来的一个值，它能够做到在两行文字不显得拥挤的前提下缩短行距，以此来得到更好的显示效果。所以如果你要对文字手动换行绘制，多数时候应该选取 getFontSpacing() 来得到行距，不但使用更简单，显示效果也会更好。

getFontMetrics() 的返回值是 FontMetrics 类型。它还有一个重载方法 getFontMetrics(FontMetrics fontMetrics) ，计算结果会直接填进传入的 FontMetrics 对象，而不是重新创建一个对象。这种用法在需要频繁获取 FontMetrics 的时候性能会好些。

另外，这两个方法还有一对同样结构的对应的方法 getFontMetricsInt() 和 getFontMetricsInt(FontMetricsInt fontMetrics) ，用于获取 FontMetricsInt 类型的结果。

2.2.3 getTextBounds(String text, int start, int end, Rect bounds)

获取文字的显示范围。

参数里，text 是要测量的文字，start 和 end 分别是文字的起始和结束位置，bounds 是存储文字显示范围的对象，方法在测算完成之后会把结果写进 bounds。

paint.textSize = 100f
paint.style = Paint.Style.FILL
val offsetX = 100f
val offsetY = 150f
canvas.drawText(text, offsetX, offsetY, paint)
val bounds = Rect()
paint.getTextBounds(text, 0 ,text.length, bounds)
bounds.left += offsetX.toInt()
bounds.top += offsetY.toInt()
bounds.right += offsetX.toInt()
bounds.bottom += offsetY.toInt()
paint.style = Paint.Style.STROKE
canvas.drawRect(bounds, paint)

它有一个重载方法 getTextBounds(char[] text, int index, int count, Rect bounds)，用法非常相似，不再介绍。

2.2.4 float measureText(String text)

canvas.drawText(text, offsetX, offsetY, paint)
paint.strokeWidth = 10f
val textWitdh = paint.measureText(text)
canvas.drawLine(offsetX, offsetY, offsetX + textWitdh, offsetY, paint)

咦，前面有了 getTextBounds()，这里怎么又有一个 measureText()？

如果你用代码分别使用 getTextBounds() 和 measureText() 来测量文字的宽度，你会发现 measureText() 测出来的宽度总是比 getTextBounds() 大一点点。这是因为这两个方法其实测量的是两个不一样的东西。

  • getTextBounds: 它测量的是文字的显示范围（关键词：显示）。形象点来说，你这段文字外放置一个可变的矩形，然后把矩形尽可能地缩小，一直小到这个矩形恰好紧紧包裹住文字，那么这个矩形的范围，就是这段文字的 bounds。
  • measureText(): 它测量的是文字绘制时所占用的宽度（关键词：占用）。前面已经讲过，一个文字在界面中，往往需要占用比他的实际显示宽度更多一点的宽度，以此来让文字和文字之间保留一些间距，不会显得过于拥挤。上面的这幅图，我并没有设置 setLetterSpacing() ，这里的 letter spacing 是默认值 0，但你可以看到，图中每两个字母之间都是有空隙的。另外，下方那条用于表示文字宽度的横线，在左边超出了第一个字母 H 一段距离的，在右边也超出了最后一个字母 r（虽然右边这里用肉眼不太容易分辨），而就是两边的这两个「超出」，导致了 measureText() 比 getTextBounds() 测量出的宽度要大一些。

在实际的开发中，测量宽度要用 measureText() 还是 getTextBounds() ，需要根据情况而定。不过你只要掌握了上面我所说的它们的本质，在选择的时候就不会为难和疑惑了。

measureText(String text) 也有几个重载方法，用法和它大同小异，不再介绍。

2.2.5 getTextWidths(String text, float[] widths)

获取字符串中每个字符的宽度，并把结果填入参数 widths。

这相当于 measureText() 的一个快捷方法，它的计算等价于对字符串中的每个字符分别调用 measureText() ，并把它们的计算结果分别填入 widths 的不同元素。

getTextWidths() 同样也有好几个变种，使用大同小异，不再介绍。

2.2.6 int breakText(String text, boolean measureForwards, float maxWidth, float[] measuredWidth)

这个方法也是用来测量文字宽度的。但和 measureText() 的区别是， breakText() 是在给出宽度上限的前提下测量文字的宽度。如果文字的宽度超出了上限，那么在临近超限的位置截断文字。

paint.textSize = 100f
var measuredCount = 0
val measuredWidth = floatArrayOf(0f)

//宽度上限300 (不够用，截断)
measuredCount = paint.breakText(text, 0, text.length, true, 300f, measuredWidth);
canvas.drawText(text, 0, measuredCount, 150f, 150f, paint);

//宽度上限400 (不够用户，截断)
measuredCount = paint.breakText(text, 0, text.length, true, 400f, measuredWidth)
canvas.drawText(text, 0, measuredCount, 150f, 150f + paint.fontSpacing, paint)

//宽度上限500 (不够用)
measuredCount = paint.breakText(text, 0, text.length, true, 500f,  measuredWidth)
canvas.drawText(text, 0, measuredCount, 150f, 150f+paint.fontSpacing*2, paint)

//宽度上限600 (够用)
measuredCount = paint.breakText(text, 0 ,text.length, true, 600f, measuredWidth)
canvas.drawText(text, 0 ,measuredCount, 150f, 150f + paint.fontSpacing*3 ,paint)

2.2.7 光标相关

对于 EditText 以及类似的场景，会需要绘制光标。光标的计算很麻烦，不过 API 23 引入了两个新的方法，有了这两个方法后，计算光标就方便了很多。

2.2.7.1 getRunAdvance(CharSequence text, int start, int end, int contextStart, int contextEnd, boolean isRtl, int offset)

对于一段文字，计算出某个字符处光标的 x 坐标。 start end 是文字的起始和结束坐标；contextStart contextEnd 是上下文的起始和结束坐标；isRtl 是文字的方向；offset 是字数的偏移，即计算第几个字符处的光标。

val length = text.length
val advance = paint.getRunAdvance(text, 0, length, 0, length, false, length)
canvas.drawText(text, offsetX, offsetY, paint);
paint.strokeWidth = 10f
canvas.drawLine(offsetX + advance, offsetY - 50, offsetX + advance, offsetY + 10, paint);

其实，说是测量光标位置的，本质上这也是一个测量文字宽度的方法。上面这个例子中，start 和 contextStart 都是 0， end contextEnd 和 offset 都等于 text.length()。在这种情况下，它是等价于 measureText(text) 的，即完整测量一段文字的宽度。而对于更复杂的需求，getRunAdvance() 能做的事就比 measureText() 多了。

2.2.7.2 getOffsetForAdvance(CharSequence text, int start, int end, int contextStart, int contextEnd, boolean isRtl, float advance)

给出一个位置的像素值，计算出文字中最接近这个位置的字符偏移量（即第几个字符最接近这个坐标）。

方法的参数很简单： text 是要测量的文字；start end 是文字的起始和结束坐标；contextStart contextEnd 是上下文的起始和结束坐标；isRtl 是文字方向；advance 是给出的位置的像素值。填入参数，对应的字符偏移量将作为返回值返回。

getOffsetForAdvance() 配合上 getRunAdvance() 一起使用，就可以实现「获取用户点击处的文字坐标」的需求。