Fontconfig 与 CJK

在 Linux 环境下使用中文的朋友恐怕都会遇到过这个问题。如何让 Linux 显示字体时更好看呢？

可能会有这样的经验，即使 Ubuntu 使用英文版也不能很好的显示汉字。但是将 Ubuntu Desktop 的 /etc/fonts/conf.avail/65-language-selector-zh-cn.conf 启用，或者复制到自己机器上，就好了。

这几天由于读了 wiki.installgentoo.com 上一些有关上网安全的文章后，又重新回到 Firefox 的怀抱，想比较而言 Chromium 的插件可就少很多，并且多半没 Firefox 的好用呢。但是有一个非常困扰的情况，在 Linux 中， Chromium 即使遇到了网页指定字体不存在情况，仍旧能很好的展示（不会使用 X11 默认的难看衬线字体）。而 Firefox 则会出现字体显示大小不一，字体不一的情况。虽然可以使用 userstyles 插件解决，不过写全局或单个域名总不是个解决办法。所以这次简单研究一下 fontconfig 吧。

freetype 与 fontconfig

虽然原理上可能相同（某没考察过），不过 Windows 的 GDI 也许和 fontconfig 一样，在找不到字体的情况下会回到默认的字体上（还记得简体中文那万恶的宋体拉丁字体吗？）。

Linux （或其他 unix-like ）系统下将字体文件渲染成点阵位图的主要是 freetype ，而对如何访问这些字体的配置则是通过名为 fontconfig 的配置系统来管理的。它的特点是通过 XML 配置文件（以及指定的 DTD ）来对字体的访问顺序、渲染效果进行控制。

我们来看看控制访问。操作系统中使用字体除了直接指定具体的字体名字外（例如： Microsoft YaHei ）。一般都提供了这个几个别名，分别是：

serif ，衬线字
sans serif 或 sans-serif ，无衬线字
monospace ，等宽字

对什么是衬线字不清楚的，简单来说就是除了必要的笔画外还有一些修饰痕迹。详细了解可看这里。

他们都没有具体实际的字体，但都提供了选择。那么如果使用这些字体时，到底实际上使用了哪个字体，以及如何修改呢？

对于 fontconfig 来说，提供了 fc-match 命令用来查询，例如在某的机器上。

$ fc-match monospace
Menlo.ttc: "Menlo" "Regular"

那么，到底是什么决定了 monospace 使用 Menlo 这个字体呢？

fontconfig 是如何工作的（简要版）

由于某没有读过源代码，所以只能通过使用的经验来解释一下。

自然， fontconfig 是需要通过配置文件来读取的，这些文件都是 XML ，并且语法含义由 DTD 定义（有兴趣的可以去翻一下 DTD 的内容 XD）。

主配置文件在 /etc/fonts/fonts.conf 下，一般会定义字体从哪些目录读取（包括允许读取个人字体目录 ~/.fonts 等）。然后会包含 /etc/fonts/conf.d/ 下的文件。而一般来说，Linux 发行版默认会将其他配置文件放在 /etc/fonts/conf.avail 下会做软链接，来达到方便地调整。

哦～原来配置文件都是这么来的呀～

再来，包括（ include ）是按照文件名顺序读取的，开头两位数字从小到大字体读取，在后面的配置会覆盖前面的文件。所以我们会到看到以 10 、 20 开头的会定义一些通用的抗狗牙、字体大小等配置。

针对前面提到的 serif 、 sans-serif 以及 monospace 字体别名而言。一般会写在 60-latin.conf 以及 65-nonlatin.conf 中。我们知道一般拉丁字母的字体比较小，其中不包括那些非拉丁字符对应的字；字体系统也很聪明，如果按顺序读取字体没有该字符，则会继续寻找配置里的下一个字体文件中的字。

所以，我们在配置字体时，需要优先把拉丁字符字体放在支持非拉丁字符的字体前面。

某在查看了 Gentoo 默认的 65-nonlatin.conf 后发现，中文字体前写的尽是一些日语、韩语的字体。难怪啦！日语字体里包含一部分汉字，但是又不够多，如果遇见日语字体里不包含的字，那么就按顺序继续去中文字体里寻找了，所以才会出现同一个页面里，字体不一致，大小不一的情况。

自定义 fontconfig

既然知道了原因，就可以动手开始改了。

但是，好像直接动那个系统配置不太合适吧？没错， fontconfig 为我们提供了两种方法；一是修改系统级别的自定义文件，/etc/fonts/local.conf 。另外也可以在用户级别的 ~/.fonts.conf ，具体就根据喜好啦。

我们拿 monospace 这个别名来举例子。原来在 GitLab 等不太关注汉语字体会出现 textarea 与 pre 等元素中等宽字体出现问题。

我们来进行改造，语法内容大致如下，另外两个也可仿照。

<fontconfig>
 <!-- ... -->
  <alias>                        <!-- 注意都是一个别名 -->
    <family>monospace</family>   <!-- 起个名字 -->
      <prefer>                   <!-- 这里定义字体访问的偏好顺序，靠前在上 -->
        <family>Menlo</family>
        <family>WenQuanYi Micro Hei Mono</family>
        </prefer>
      <default><family>DejaVu Sans Mono</family></default> <!-- 这里定义如果全都没找到的情况下默认字体 -->
    </alias>
 <!-- ... -->
</fontconfig>

CJK 混合用户的痛楚

一般来说一个用户在拉丁字符以外，一般只会使用一类 CJK 语言（或字体）。但是遇到像某这样同时需要兼顾日语以及汉语的就比较麻烦啦。

Linux GUI 程序访问字体本身似乎是没有针对语种进行区分的，导致访问字体只能按照固定顺序。比如某把文泉驿微米黑放前面的话，由于支持的字符集非常大，日语假名和特有汉字也会优先使用文泉驿字体，然而有时这个字体不够好看。但是又不能将日语字体放在汉语前面，因为日语字体里是包含一些汉语字的 orz 。

折中的解决方案是选用一种两种语言均有字符且较为好看的。目前某使用的是 Google 前阵子刚刚推出的 Noto Sans S Chinese 字体。显示日语汉字与假名效果还能接受，中文字也算好看。

不过，总是会有搞不定的时候啦。 XD

Bonus Time

值得一提的是，网页中 html 元素的 lang 做了定义，表示该元素的内容语言。 并且 Firefox 会根据实际情况选用字体。 不过目前发现字体只是对 html 元素生效，对页面内的其他元素似乎没用？有待进一步验证。

freetype 补丁

当然，除了使用已经提供的配置来修改渲染效果外，还有直接对 freetype 进行修改的项目；自然，这需要比较新版本的 freetype 以及补丁。在 ArchLinux 下可以通过 AUR 中的 freetype2-infinality 或 freetype2-ubuntu 包来解决；前一个为打过 infinality 补丁集的版本，旨在提供更好的渲染方式以及模拟其他操作系统的显示效果（例如 MacOSX 与 Windows ）；后一个则是 Ubuntu 项目中打的补丁版本。在 Gentoo 下，对 media-libs/freetype 打开 infinality USE 即可。

然后针对 /etc/fonts/infinality 里的配置进行调整。 Gentoo 下可以方便的使用

$ eselect lcdfilter

以及

$ eselect infinality

进行修改。

效果与后话

可以在某的配置文件仓库里看到现在正在使用的配置。

这里贴几张目前的效果，还算满意。

汉语

来自维基百科条目

日语

来自维基百科条目

英语

来自维基百科条目

本篇只是浅显地介绍了一下某对 fontconfig 的工作原理的理解，没有读过源代码，不敢说一定准确。其他有关抗狗牙等渲染上的配置也还没来得及研究。欢迎各位巨巨指教。

以后再补充其他细节吧 XD

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