一、字体库读取：Java中的字体管理机制

1.1 字体加载基础

Java通过java.awt.Font类管理字体资源，支持从系统默认字体库或自定义TTF文件加载。开发者可通过Font.createFont()方法加载外部字体：

try {
    File fontFile = new File("path/to/custom.ttf");
    Font customFont = Font.createFont(Font.TRUETYPE_FONT, fontFile);
    GraphicsEnvironment ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment();
    ge.registerFont(customFont); // 注册到系统环境
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

此方法允许动态扩展字体库，解决系统默认字体不足的问题。实际应用中需处理FontFormatException和IOException，确保字体文件有效性。

1.2 字体属性配置

加载后可通过deriveFont()调整样式：

Font styledFont = customFont.deriveFont(Font.BOLD, 24f); // 加粗24pt

支持设置PLAIN、BOLD、ITALIC等样式，满足多样化排版需求。

二、竖排文字渲染：文本布局的几何变换

2.1 坐标系变换原理

竖排文字需将文本基线旋转90度，Java通过Graphics2D的rotate()方法实现：

BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
Graphics2D g2d = image.createGraphics();
g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
// 旋转坐标系（中心点为文本起始位置）
g2d.rotate(Math.toRadians(-90), x, y);
g2d.drawString("竖排文字", x, y);

需注意旋转后坐标系变化，实际绘制位置需通过几何计算确定。

2.2 字符间距与对齐优化

竖排文本需精确控制字符间距，可通过FontMetrics获取字符宽度：

FontMetrics fm = g2d.getFontMetrics();
int charWidth = fm.charWidth('字'); // 单个字符宽度

结合循环逐字符绘制，实现等距排列：

String text = "竖排文字示例";
int startX = 100, startY = 50;
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
    g2d.drawString(String.valueOf(text.charAt(i)), startX, startY + i * charWidth);
}

三、边框添加：图形渲染的进阶技巧

3.1 基本边框实现

通过drawRect()或drawRoundRect()添加矩形边框：

g2d.setColor(Color.BLACK);
g2d.setStroke(new BasicStroke(2)); // 2像素边框
g2d.drawRect(10, 10, 200, 300); // (x,y,width,height)

3.2 文字轮廓描边

实现文字描边需绘制两次：先绘制放大偏移的背景色，再绘制原文字：

// 描边效果（黑色边框+红色文字）
g2d.setColor(Color.BLACK);
for (int i = -1; i <= 1; i++) {
    for (int j = -1; j <= 1; j++) {
        if (i != 0 || j != 0) { // 跳过中心点
            g2d.drawString("描边文字", x + i, y + j);
        }
    }
}
g2d.setColor(Color.RED);
g2d.drawString("描边文字", x, y);

此方法通过像素级偏移模拟描边效果，适用于简单场景。

3.3 高级边框：自定义形状

复杂边框可通过Path2D定义路径：

Path2D path = new Path2D.Double();
path.moveTo(50, 50);
path.lineTo(150, 50);
path.curveTo(200, 100, 150, 150, 50, 150); // 贝塞尔曲线
g2d.draw(path);

结合TextLayout类可实现文字沿路径排列，但需处理复杂的几何计算。

四、完整实现示例

public class VerticalTextWithBorder {
    public static void main(String[] args) {
        int width = 400, height = 600;
        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        Graphics2D g2d = image.createGraphics();
        g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        // 1. 加载字体
        try {
            File fontFile = new File("simsun.ttc"); // 示例字体文件
            Font font = Font.createFont(Font.TRUETYPE_FONT, fontFile).deriveFont(Font.BOLD, 30f);
            g2d.setFont(font);
        } catch (Exception e) {
            g2d.setFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 30)); // 回退到系统字体
        }
        // 2. 绘制边框
        g2d.setColor(Color.BLUE);
        g2d.setStroke(new BasicStroke(3));
        g2d.drawRoundRect(50, 50, 300, 500, 20, 20);
        // 3. 绘制竖排文字
        g2d.setColor(Color.RED);
        String text = "这是一段竖排显示的文本示例，包含边框效果";
        int charHeight = g2d.getFontMetrics().getHeight();
        int startX = 200, startY = 100;
        // 保存当前变换
        AffineTransform oldTransform = g2d.getTransform();
        for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
            // 旋转坐标系（每个字符单独处理）
            g2d.rotate(Math.toRadians(-90), startX, startY + i * charHeight);
            g2d.drawString(String.valueOf(text.charAt(i)), startX, startY + i * charHeight);
            // 恢复变换
            g2d.setTransform(oldTransform);
        }
        // 保存图像（示例）
        try {
            ImageIO.write(image, "PNG", new File("output.png"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

五、性能优化与注意事项

1. 字体缓存：频繁使用的字体应缓存到静态变量中，避免重复加载。
2. 双缓冲技术：复杂渲染建议使用VolatileImage提高性能。
3. 坐标计算：竖排文字的Y坐标需根据字符高度递增，而非X坐标。
4. 异常处理：字体加载需捕获FontFormatException，提供回退方案。
5. 国际化支持：处理CJK文字时需考虑全角/半角字符的宽度差异。

通过系统掌握字体管理、坐标变换和图形渲染技术，开发者可高效实现竖排文字带边框的复杂排版需求。实际应用中需结合具体场景调整参数，平衡视觉效果与性能开销。