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Flutter 小技巧之玩转字体渲染和问题修复

这次的 Flutter 小技巧是字体渲染，虽然是小技巧但是内容略长，可能大家在日常开发中不会特别关心字体相关的部分，而这将是一篇你平时可能用不到 ，但是遇到问题就会翻出来的文章。

本篇将快速普及一些字体渲染相关的基础，解决一些因为字体而导致的异常问题，并穿插一些实用小技巧，内容篇幅可能略长，建议先 Mark 后看。

一、字体库

首先，问一个我经常问的面试题：Flutter 在 Android 和 iOS 上使用了哪些字体？

如果你恰好看过 typography.dart 的源码和解释，你可以会有初步结论：

  • Android 上使用的是 Roboto 字体；
  • iOS 上使用的是 .SF UI Display 或者 .SF UI Text 字体；

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但是，如果你再进一步去了解就会发现，在加上中文显示之后，结论应该是：

  • 默认在 iOS 上：
    • 中文字体：PingFang SC (繁体还有 PingFang TC 、 PingFang HK )
    • 英文字体：.SF UI Text / .SF UI Display
  • 默认在 Android 上：
    • 中文字体：Source Han Sans / Noto
    • 英文字体：Roboto

那这时候你可能会问：.SF 没有中文，那可以使用 PingFang 显示英文吗？ 答案是可以的，但是字形和字重会有微妙区别， 例如下图里的 G 就有很明显的不同。

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那如果加上韩文呢？这时候 iOS 上的 PingFang 和 .SF 就不够用了，需要调用如 Apple SD Gothic Neo 这样的超集字体库，而说到这里就需要介绍一个 Flutter 上你可能会遇到的 Bug。

如下图所示，当在使用 Apple SD Gothic Neo 字体出现中文和韩文同时显示时，你可能会察觉一些字形很奇怪，比如【推广】这两个字，其中【广】这个字符在超集上是不存在的，所以会变成了中文的【广】，但是【推】字用的还是超集里的字形。

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这种情况下，最终渲染的结果会如下图所示，解决的思路也很简单，小技巧就是给 TextStyle 或者 Theme 的 fontFamilyFallback 配置上 ["PingFang SC" , "Heiti SC"] 。

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另外，如果你还对英文下 .SF UI Display 和 ``SF UI Text` 之间的关系困惑的话，那其实你不用太过纠结，因为从 SF 设计上大概意思上理解的话：

.SF Text 适用于更小的字体；.SF Display 则适用于偏大的字体，分水岭大概是 20pt 左右，不过 SF（San Francisco） 属于动态字体，系统会动态匹配。

二、Flutter Text

虽然上面介绍字体的一些相关内容，但是在 Flutter 上和原生还是有一些差异，在 Flutter 中的文本呈现逻辑是有分层的，其中：

  • 衍生自 Minikin 的 libtxt 库用于字体选择，分隔行等；
  • HartBuzz 用于字形选择和成型；
  • Skia作为 渲染 / GPU后端；
  • 在 Android / Fuchsia 上使用 FreeType 渲染，在 iOS 上使用CoreGraphics 来渲染字体 。

Text Height

那如果这时候我问你一个问题： 一个 fontSize: 100 的 H 字母需要占据多大的高度 ？你会回答多少？

首先，我们用一个 100 的红色 Container 和 fontSize: 100 的 H 文本做个对比，可以看到 H 文本所在的蓝色区域其实是需要大于 100 的红色区域的。

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事实上，前面的蓝色区域是字体的行高，也就是 line height，关于这个行高，首先需要解释的就是 TextStyle 中的 height 参数。

默认情况下 height 参数是 null，当我们把它设置为 1 之后，如下图所示，可以看到蓝色区域的高度和红色小方块对齐，变成了 100 的高度，也就是行高变成了 100 ，而 H 字母完整地显示在了蓝色区域内。

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那 height 是什么呢？首先 TextStyle 中的 height 参数值在设置后，其效果值是 fontSize 的倍数：

  • 当 height 为空时，行高默认是使用字体的量度（这个量度后面会有解释）；
  • 当 height 不是空时，行高为 height * fontSize 的大小；

如下图所示，蓝色区域和红色区域的对比就是 height 为 null 和 1 的对比高度。

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所以，看到这里你又知道了一个小技巧：当文字在 Container “有限高度” 内容内无法居中时，可以考虑调整 TextStyle 中的 height 来实现 。

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当然，这时候如果你把 Container 的 height:50 去掉，又会是另外一个效果。

所以 height 参数和文本渲染的高度之间是成倍数关系，具体如下图所示，同时最需要注意的点就是：文本内容在 height 里并不是居中，这里的 height 可以类比于调整行高。

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另外，文本中的除了 TextStyle 下的 height 之外，还是有 StrutStyle 参数下的 height ，它影响的是字体的整体量度，也就是如下图所示，影响的是 ascent - descent 的高度。

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那你说它和 TextStyle 下的 height 有什么区别？ 如下图所示例子：

  • StrutStyle 的 froceStrutHeight 开启后，TextStyle 的 height 不会生效；
  • StrutStyle 设置 fontSize:50 影响的内容和 TextStyle 的 fontSize:100 影响的内容不一样；

另外在 StrutStyle 里还有一个叫 leading 的 参数，加上了 leading 后才是 Flutter 中对字体行高完全的控制组合，leading 默认为 null ，同时它的效果也是 fontSize 的倍数，并且分布是上下均分。

所以，看到这里你又知道了一个小技巧：设置 leading 可以均分高度，所以如下图所示，也可以用于调整行间距。

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更多行高相关可见 ：《深入理解 Flutter 中的字体“冷”知识》

FontWeight

另外一个关于字体的知识点就是 FontWeight ，相信大家对 FontWeight 不会陌生，比如我们默认的 normal 是 w400，而常用的 bold 是 w700 ，整个 FontWeight 列表覆盖 100-900 的数值。

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那么这里又有个问题：这些 Weight 在字体里都能找到对应的粗细吗？

答案是不行的，因为正常情况下如下图所示 ，有些字体库在某些 Weight 下是没有对应支持，例如

  • Roboto 没有 w600
  • PingFang 没有高于 w600

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那你可能好奇，为什么这里要特意介绍 FontWeight ？因为在 Flutter 3.0 目前它对中文有 Bug！

从下面这张图你可以看到，在 Flutter 3.0 上中文从 100-500 的字重显示是不正常的，肉眼可以看出在 100 - 500 都显示同一个字重。

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这个 Bug 来自于当 SkParagraph 调用 onMatchFamilyStyleCharacter 时，onMatchFamilyStyleCharacter 的实现没有选择最接近 TextStyle 的字体，所以在 CTFontCreateWithFontDescriptor 时会带上 weight 参数但是却没有 familyName ，所以 CTFontCreateWithFontDescriptor` 函数就会返回 Helvetica 字体的默认 weight。

临时解决小技巧也很简单：全局设置 fontFamilyFallback: ["PingFang SC"] 或者 fontFamily: 'PingFang SC' 就可以解决，又是 Fallback ， 这时候你就会发现，前面介绍的字体常识，可以在这里快速被利用起来。

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因为 iOS 上中文就是 PingFang SC ，只要 Fallback 回 PingFang 就可以正常渲染，而这个问题在 Android 模拟器、iOS 真机、Mac 上等会出现，但是 Android 真机上却不会，该问题我也提交在 #105014 下开始跟进。

添加的 Fallback 之后效果如上图左侧所示， 那 Fallback 的作用是什么？

前面我们介绍过，系统在多语言中渲染是需要多种字体库来支持，而当找不到字形时，就要依赖提供的 Fallback 里的有序列表，例如：

如果在 fontFamily 中找不到字形，则在 fontFamilyFallback 中搜索，如果没有找到，则会在返回默认字体。

另外关于 FontWeight 还有一个“小彩蛋”，在 iOS 上，当用户在辅助设置里开启 Bold Text 之后，如果你使用的是 Text 控件，那么默认情况下所有的字体都会变成 w700 的粗体。

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因为在 Text 内使用了 MediaQuery.boldTextOverride 判断，Flutter 会接收到 iOS 上用户开启了 Bold Text ，从而强行将 fontWeight 设置为 FontWeight.bold ，当然如果你直接使用 RichText 就 没有这一行为。

这时候小技巧就又来了：如果你不希望这些系统行为干扰到你，那么你可以通过嵌套 MediaQuery 来全局关闭，而类似的行为还有 textScaleFactor 和 platformBrightness等 。

return MediaQuery(
  data: MediaQueryData.fromWindow(WidgetsBinding.instance!.window).copyWith(boldText: false),
  child: MaterialApp(
    useInheritedMediaQuery: true,
  ),
);

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FontFeature

最后再介绍一个冷门参数 FontFeature 。

什么是 FontFeature？ 简单来说就是影响字体形状的一个属性 ，在前端的对应领域里应该是 font-feature-settings，它有别于 FontFamily ，是用于指定字体内字的形状参数。

如下图所示是 frac 分数和 tnum 表格数字的对比渲染效果，这种效果可以在不增加字体库时实现特殊的渲染，另外 Feature 也有特征的意思，所以也可以理解为字体特征。

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那 FontFeature 有什么用呢？ 这里又有一个使用小技巧了：当出现数字和文本同时出现，导致排列不对齐时，可以通过给 Text 设置 fontFeatures: [FontFeature("tnum")] 来对齐。

例如下图左边是没有设置 fontFeatures 的情况，右边是设置了 FontFeature("tnum") 的情况，对比之下还是很明显的。

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更多关于 FontFeature 的内容可见 《Flutter 上字体的另类玩法：FontFeature 》

三、最后

总结一下，本篇内容信息量相对比较密集，主要涉及：

  • 字体基础
  • Text Height
  • FontWeight
  • FontFeature

从以上四个方面介绍了 Flutter 开发里关于字体渲染的“冷知识”和小技巧，包括：解决多语言下的字体错误、如何正确调整行高、如何对其数字内容等相关小技巧。

如果你还有什么关于字体的疑问，欢迎留言讨论～