本文介绍了前端使用字体的一些问题，并介绍了一个基于 opentype.js 实现的Chrome字体裁剪插件，能够实时预览字体，裁剪并导出otf和woff格式的字体子集。

为什么要截取字体？

相对于英文字体，中文字体文字多轮廓复杂，一个文件动辄10多MB。而一些活动页等场景必须要实现富文本。所以我们会将用到的字体裁剪出一个子集。

目前font-carrier，fontkit，fontmin等等字体裁剪方案只能借助服务端能力，着实不便。其实这些项目大多也是基于opentype.js的。opentype.js能够在浏览器将 ttf otf woff 三种文件格式解析为一个 font 类，其实字体裁剪在浏览器就能完成。插件截图如下：

字体那些事

字体格式

ttf 与 otf

OpenType字体的Outline描述方法主要有TrueType和Postscript，前者的字库文件后缀名一般为ttf，后者的后缀名一般为otf。 OTF通过提供许多TTF无法提供的功能来扩展TTF。例如，OTF的格式允许最多存储65,000个字符。OTF和TTF之间的主要区别是高级排版功能。OTF具有诸如连字和替代字符（也称为字形）之类的装饰。

WOFF

摘录维基百科中的介绍：

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。

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%。

WOFF 与 ttf 这种格式还是类似的，主要是压缩了而已。

字体文件是如何存储的

字体文件本身是一个二进制文件，内部是由若干个表组成的。以 TrueType 为例其中最关键的是 glyf表，存储了字体的轮廓信息，包含了二次贝塞尔曲线的控制点；字体裁剪插件也是收集这些信息再次生成新的文件。

你可以在这里 photopea.github.io 看一下字体的解析

打开控制台可以看到 opentype 解析出的结果。

CSS @font-face

字体格式可以选择以下几种："woff", "woff2", "truetype", "opentype", "embedded-opentype" 和 "svg"。通常 woff + ttf 就能满足大部分浏览器的兼容（IOS 不支持 woff2）。

@font-face {
  font-family:'Awesome Font';
  font-style: normal;
  font-weight: 400;
  src: local('Awesome Font'),
       url('/fonts/awesome.woff2') format('woff2'),
       url('/fonts/awesome.woff') format('woff'),
       url('/fonts/awesome.ttf') format('truetype'),
       url('/fonts/awesome.eot') format('embedded-opentype');
}

加载顺序

字体指定顺序很重要，浏览器将选取其支持的第一种格式。所以如果需要兼容的浏览器使用 WOFF2，则应将 WOFF2 声明置于 WOFF 之上，依此类推。

字体的加载

字体延迟加载可能会有延迟文本渲染的问题：浏览器必须构建渲染树（它依赖 DOM 和 CSSOM 树），然后才能知道需要使用哪些字体资源来渲染文本。因此，字体请求的处理将远远滞后于其他关键资源请求的处理，并且在提取资源之前，可能会阻止浏览器渲染文本。

如果我们知道页面用了那些文字，我们还可以利用新特性：<link rel="preload">，在关键渲染路径中提早触发对网络字体的请求，而不必等待创建 CSSOM。

<head>
  <!-- Other tags... -->
  <link rel="preload" href="/fonts/awesome-l.woff2" as="font">
</head>

字体的展示时机

字体下载需要时间，那如果这段时间比较长页面已经渲染好了，使用这些字体的文字是如何展示的？

其实浏览器在加载字体是可以分为如下三个阶段：

阻塞期：如果未加载字体，则任何尝试使用它的元素都必须呈现不可见的备用字体。如果在此期间成功加载了字体，则可以正常使用。
交换期：如果未加载字体，则任何尝试使用它的元素都必须展示备用字体。如果在此期间成功加载了字体，则可以正常使用。
失效期；如果未加载字体，则视为加载失败，字体回退。

CSS 中的font-display属性可以让我们控制这几个阶段的策略，该属性接受五个值 auto|block|swap|fallback|optional（默认为 auto，行为与和 block 类似）。区别如下表：

	阻塞期	交换期
block	短	∞
swap	无	∞
fallback	极短（~100ms）	短（~3s）
optional	极短	无

裁剪原理

先将字体文件转换为 arrayBuffer，传递给 opentype.js 的 parse 函数得到字体文件的解析结果。使用 stringToGlyphs(string) 方法获取需要裁剪的字形信息列表。结合字体名等信息 new 一个新的 Font 就能得到字体子集。最后会下载 ttf和woff两种格式的子集文件。

字体预览是通过 getPath 方法获得文字的路径，然后调用path下的draw方法，就能在canvas上绘制出文字。

项目地址

https://github.com/zhangchen915/FontSubset/releases

FontSubset下载 crx 文件安装即可。欢迎试用，来点个⭐呀 ~

参考文献：

微软 OTF 规范
http://www.microsoft.com/typography/otspec/otff.htm
苹果 Truetype 规范文档
https://developer.apple.com/fonts/TTRefMan/RM06/Chap6.html
OTF vs TTF
https://www.makeuseof.com/tag/otf-vs-ttf-fonts-one-better/
sfnt2WOFF
https://github.com/odemiral/woff2sfnt-sfnt2woff/
optimize-webfonts
https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/optimizing-content-efficiency/webfont-optimization#%E4%BC%98%E5%8C%96%E5%8A%A0%E8%BD%BD%E5%92%8C%E6%B8%B2%E6%9F%93
字体是如何存储的？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/53036815

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