一、iOS竖排文本技术背景

在东亚语言环境中，竖排文本是传统排版方式的重要形态。iOS系统虽未提供原生竖排文本控件，但通过Core Text框架和NSMutableAttributedString的深度定制，开发者可实现高质量的竖排效果。这种需求常见于古籍阅读、日式UI设计、书法展示等场景。

1.1 竖排文本的视觉特征

竖排文本具有三个核心特征：

• 字符方向：每个字符保持90度旋转
• 排列方向：从上到下垂直排列
• 行进方向：完成一列后向右移动

这种排版方式对中文字符特别适用，因中文单字即可构成语义单元。而英文等拼音文字竖排时需特殊处理，通常将整个单词旋转而非单个字母。

二、NSMutableAttributedString实现方案

2.1 基础竖排实现原理

通过设置kCTVerticalFormsAttributeName属性可实现基础竖排：

let text = "竖排文本示例"
let attributedString = NSMutableAttributedString(string: text)
let range = NSRange(location: 0, length: text.count)
// 设置竖排属性
attributedString.addAttribute(
    .verticalGlyphForm,
    value: true,
    range: range
)
// 创建CTFramesetter需要配合CTFrameParser
let framesetter = CTFramesetterCreateWithAttributedString(attributedString)

2.2 高级排版控制

2.2.1 字符旋转控制

使用kCTVerticalFormsAttributeName时，系统默认处理中文和日文，但对混合文本需额外处理：

// 混合文本处理示例
let mixedText = "中文English混合"
let attributedString = NSMutableAttributedString(string: mixedText)
// 中文部分竖排
let chineseRange = (mixedText as NSString).rangeOfString("中文")
attributedString.addAttribute(
    .verticalGlyphForm,
    value: true,
    range: chineseRange
)
// 英文部分保持横排（默认）

2.2.2 基线调整

竖排文本的基线需要特殊处理：

// 创建段落样式
let paragraphStyle = NSMutableParagraphStyle()
paragraphStyle.alignment = .center
paragraphStyle.lineBreakMode = .byWordWrapping
// 设置基线偏移
attributedString.addAttribute(
    .baselineOffset,
    value: 5, // 适当调整基线
    range: range
)

2.3 完整实现示例

func createVerticalTextLabel() -> UILabel {
    let label = UILabel(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 100, height: 400))
    label.numberOfLines = 0
    let text = "这是竖排文本示例\n第二行内容"
    let attributedString = NSMutableAttributedString(string: text)
    // 设置竖排属性
    let fullRange = NSRange(location: 0, length: text.count)
    attributedString.addAttribute(
        .verticalGlyphForm,
        value: true,
        range: fullRange
    )
    // 设置字体和大小
    let font = UIFont.systemFont(ofSize: 20)
    attributedString.addAttribute(
        .font,
        value: font,
        range: fullRange
    )
    // 设置段落样式
    let paragraphStyle = NSMutableParagraphStyle()
    paragraphStyle.lineSpacing = 10
    attributedString.addAttribute(
        .paragraphStyle,
        value: paragraphStyle,
        range: fullRange
    )
    label.attributedText = attributedString
    label.transform = CGAffineTransform(rotationAngle: -CGFloat.pi/2)
    label.frame = CGRect(
        x: label.frame.origin.x,
        y: label.frame.origin.y,
        width: label.frame.height,
        height: label.frame.width
    )
    return label
}

三、苹果Numbers竖排功能解析

3.1 Numbers竖排实现机制

苹果Numbers的竖排文本功能通过以下方式实现：

1. 单元格属性设置：在格式检查器中选择”文本方向”为垂直
2. 字符方向控制：自动处理中日韩文字的竖排适配
3. 布局引擎：基于Core Text的定制实现，优化表格环境下的渲染

3.2 与iOS开发的对比

四、跨平台解决方案

4.1 数据格式兼容

当需要在Numbers和iOS应用间共享竖排文本时，建议：

1. 使用纯文本格式存储，避免富文本格式差异
2. 记录文本方向元数据：

   {
    "text": "竖排内容",
    "direction": "vertical",
    "language": "zh-CN"
   }

4.2 渲染一致性策略

为保证不同平台的显示一致性：

1. 统一使用方角字体（如Heiti TC）
2. 规定最小行高和字符间距
3. 避免使用平台特有的文本效果

五、性能优化建议

5.1 渲染优化

1. 预渲染缓存：对固定内容的竖排文本进行预渲染

   class VerticalTextCache {
    static let shared = VerticalTextCache()
    private var cache = [String: UIImage]()
    func imageForText(_ text: String, size: CGSize) -> UIImage? {
        let key = "\(text)-\(size)"
        if let cached = cache[key] {
            return cached
        }
        // 创建竖排文本
        let label = createVerticalLabel(text: text, size: size)
        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, false, 0)
        label.layer.render(in: UIGraphicsGetCurrentContext()!)
        let image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
        UIGraphicsEndImageContext()
        cache[key] = image
        return image
    }
   }

2. 异步加载：对长文本采用分块渲染

5.2 内存管理

1. 及时释放不再使用的竖排文本视图
2. 对动态变化的竖排文本实现复用机制

六、常见问题解决方案

6.1 英文竖排问题

解决方案：

1. 整体旋转英文段落：
   ```swift
   let englishText = “VERTICAL ENGLISH”
   let attributedString = NSMutableAttributedString(string: englishText)
   let range = NSRange(location: 0, length: englishText.count)

// 创建旋转变换
let rotation = CGAffineTransform(rotationAngle: CGFloat.pi/2)
let rotatedString = attributedString.mutableCopy() as! NSMutableAttributedString

// 实际应用中需要结合Core Text的CTRunDelegate实现

2. 推荐使用整体旋转方案而非逐个字符旋转
## 6.2 多语言混合排版
处理策略：
1. 语言识别：
```swift
func detectLanguage(text: String) -> String {
    let cnRange = text.rangeOfCharacter(from: .chinese)
    let jpRange = text.rangeOfCharacter(from: .japanese)
    if cnRange != nil { return "zh" }
    if jpRange != nil { return "ja" }
    return "en"
}

1. 分段设置属性：
   ```swift
   let mixedText = “中文English日本語”
   let attributedString = NSMutableAttributedString(string: mixedText)

// 中文部分
let cnRange = (mixedText as NSString).rangeOfString(“中文”)
attributedString.addAttribute(.verticalGlyphForm, value: true, range: cnRange)

// 日文部分
let jaRange = (mixedText as NSString).rangeOfString(“日本語”)
attributedString.addAttribute(.verticalGlyphForm, value: true, range: jaRange)
```

七、未来发展方向

1. Core Text增强：期待苹果在Core Text中增加原生竖排支持
2. SwiftUI集成：开发适用于SwiftUI的竖排文本修饰符
3. 机器学习排版：利用AI优化复杂文本的竖排效果

通过本文介绍的方案，开发者可以全面掌握iOS平台上的竖排文本实现技术，既能利用NSMutableAttributedString的灵活性，也可借鉴Numbers等苹果原生应用的实现经验，构建出专业级的竖排文本功能。