跨平台应用开发进阶 (四十七)APP 字体库文件处理方案

一、前言

有时候需要让页面加载自定义字体文件，但是通常的字体格式（TTF、OTF）体积太大了，这就需要将其转换为更小体积的字体文件格式（WOFF2）。

之前尝试使用类似 convertio 在线工具去转换 OTF 字体文件，但是不知道为何转换出来的字体损坏了，无法使用。经过多方面研究，现在找到了一种本地压缩字体可行的方法，因此分享给大家。

二、字体格式科普

常见的字体格式有以下几种，这里只作简单介绍。

2.1 TTF

TTF（TrueTypeFont）是 Apple 公司和 Microsoft 公司 共同推出的字体文件格式，随着 windows 的流行，已经变成最常用的一种字体文件表示方式。

这种格式的字体文件体积比较大，以思源宋体为例，字体文件可以达到 24MB+，通常只用作安装到计算机中的字体，或者在网页中设备不支持 WOFF2 字体情况的兜底处理。

2.2 OTF

OpenType，是一种可缩放字体（scalable font）电脑字体类型，采用PostScript格式，是美国 Microsoft 公司 与 Adobe 公司 联合开发，用来替代TrueType字体的新字体。这类字体的文件扩展名有.otf、.ttf、.ttc，类型代码是OTTO，现行标准为OpenType 1.9。

可以理解为和 TTF 字体差不多，这里我们主要讨论体积问题，OTF 字体文件体积也很大，基本和 TTF 差不多。

2.3 WOFF & WOFF2

Web 开放字体格式（Web Open Font Format，简称WOFF）是一种网页所采用的字体格式标准。此字体格式发展于 2009 年，由万维网联盟的 Web 字体工作小组标准化，现在已经是推荐标准。此字体格式不但能够有效利用压缩来减少文件大小，并且不包含加密也不受DRM（数字著作权管理）限制。

这是专门给网页使用的字体格式，体积非常小，实测压缩思源宋体字体文件，可以把体积压缩到 OTF 字体 70% 的大小。

WOFF 和 WOFF2 的区别在于：WOFF本质上是包含了基于SFNT的字体（如TrueType、OpenType或其他开放字体格式），且这些字体均经过WOFF的编码工具压缩，以便嵌入网页中。WOFF 1.0 使用 zlib 压缩，文件大小一般比 TTF 小 40%。而WOFF 2.0使用Brotli压缩，文件大小比上一版小 30%。

因此，一般推荐直接使用 WOFF2。

2.4 SVG

可缩放矢量图形（英语：Scalable Vector Graphics，缩写：SVG）是一种基于可扩展标记语言（XML），用于描述二维矢量图形的图形格式。SVG 由 W3C 制定，是一个开放标准。

这种字体是非常早期的标准，已经不推荐使用。我们可以从 caniuse （针对前端开发人员定制的一个查询 CSS、Js 在流行浏览器钟的特性和兼容性的网站，可以很好的保证网页的浏览器兼容性。) 里面查到它的兼容性非常差：

三、字体库压缩

这部分是正式的压缩方法了，主要分为两步，分别是：取子集、压缩。

这里使用到的是 Python 的一个库：fonttools，使用最新版 Python 的 pip 命令安装即可在 Shell 中使用：

pip install fonttools

3.1 取子集

3.1.1 fonttools

中文汉字数量很多，以思源宋体为例，思源宋体遵循 GB18030 和通用规范汉字表，包含 8105 个规范字（来源：少数派），可能还有其他语言的字符，实际字符数量肯定是远超这个数字的。

实际上，常用汉字数量也就 3500 个左右，如果你的文本相对固定，可以考虑删减掉其他不常用的汉字。

极端做法是只保留文本中出现的字符，其他的全部删掉，但是我个人更倾向于折中保留 5000 汉字，在未来如果修改了文本，也不至于每次都要重新压缩一遍字体。

这种删减字符的做法叫“取子集”。取子集我们需要定义一个纯文本文件，里面包含所有要保留的字符，这里给大家分享一个自己正在使用的文件：现代汉语常用 5000 字.txt。

参数详情可执行 pyftsubset --help 命令查看。

使用以下命令即可对字体文件取子集：

fonttools subset "$input_file" --text-file="$text_file" --output-file="$output_file"

注⚠️：

• --text-file=<PATH>中的 PATH 为汉字文本;

• --unicodes-file=<PATH>中的 PATH 为unicode或 16 进制格式的汉字文本;

变量含义：

• $input_file：输入的字体文件。

• $text_file：定义保留字符的纯文本文件路径。

• $output_file：输出的字体文件路径。

经过测试对思源宋体取完子集后，文件体积从 25.4MB 减少到了 2.5MB，足足小了 1/10。

3.1.2 Fontmin

Fontmin 是一个纯 JS 字体子集化方案。利用 Fontmin 可以提取 TTF 字体文件中需要用到的字符，然后转换为 TTF 文件输出，从而实现“压缩”的效果。

• 官网地址
  

类似更多的字体处理工具包括在线字体压缩 transfonter.org、font-spider

注⚠️：

• 使用 Fontmin、font-spider压缩的字体包必须为ttf类型。

3.1.3 字体筛选优缺点

优点：字体包体积被优化，加载性能提升；缺点：以上字体筛选工具虽然好用，但是由于其原理是直接分析本地静态 CSS 与 HTML 文件获取使用过的字符，这样一来,对于动态生成的文字，就没有办法使用静态字体筛选方案了。尤其在当下，很多框架都是数据驱动的，很多文字都不会直接出现页面文件中。

3.2 压缩

取完子集后，我们将对字体文件进行压缩，主要是压缩成 WOFF2 格式。

压缩命令很简单：

fonttools ttLib.woff2 compress "$input_file" -o "$output_file"

变量含义：

• $input_file：输入的字体文件。

• $output_file：输出的字体文件路径。

对上面已取子集的字体经过压缩后，体积差不多减少了 70%，从 2.5MB 减小到了 1.9MB。

关于fontTools的参数，可通过 fontTools --help 查看。

3.3 组合方法

经过上面两个步骤后，字体体积大约减少了 1/10 还要小，极大提高了加载速度。

但是有时候需要用到一些非常用但是又不是很生僻的汉字，这里分两种情况：如果文本是确定的，可以将这些字加入到定义保留字符的文件中即可；如果文本不确定（比如有用户输入），又对字体要求较高，也可以仅仅执行压缩步骤，也能将字体体积减小到 70%，总比没有好。