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CSS `font-synthesis` (`small-caps`, `underline`)：缺失字体特性的合成与渲染

咳咳，各位听众朋友们，老司机发车了！今天咱们聊点CSS里不太起眼，但偶尔会让你抓耳挠腮的小家伙——font-synthesis。这玩意儿是干啥的呢？简单来说，就是当字体本身没有某些特性（比如小型大写字母、下划线）的时候，浏览器能不能“强行”给你模拟出来。

一、啥是字体合成？为啥需要它？

咱们先得理解一个概念：字体库不是万能的。一个字体文件（比如Arial.ttf）里面可能只包含了最基础的字符，以及一些常用的字重（font-weight，比如normal、bold）和字形（font-style，比如normal、italic）。但很多字体并不包含所有你想用的特性，比如：

  • 小型大写字母（Small Caps）： 看起来像大写字母，但高度和普通小写字母差不多。
  • 粗体（Bold）： 比普通字重更粗的字体。
  • 斜体（Italic）： 倾斜的字体。
  • 下划线（Underline）： 在文字下方添加的一条线。

如果字体库里没有这些特性，浏览器默认情况下会怎么做？

  • 小型大写字母： 大部分浏览器会直接把小写字母放大，然后降低字重来模拟，但效果往往很丑。
  • 粗体： 浏览器会尝试通过增加像素点的宽度来加粗字体，结果往往是字体边缘变得模糊，看起来很糟糕。
  • 斜体： 浏览器会直接对字体进行倾斜处理，但这种“伪斜体”往往变形严重，缺乏美感。
  • 下划线： 浏览器会在文字下方绘制一条简单的直线，这条线的位置和粗细往往与字体的设计不协调。

这时候，font-synthesis就派上用场了。它可以控制浏览器是否允许合成这些缺失的字体特性。

二、font-synthesis的语法和取值

font-synthesis属性可以接受一个或多个以下关键词，用空格分隔：

font-synthesis: [ weight | style | none ] ;
  • weight： 允许合成字重（粗体）。
  • style： 允许合成字形（斜体）。
  • none： 禁止合成任何字体特性。这是初始值。

注意： font-synthesis对下划线没有直接控制，下划线是通过text-decoration属性控制的，但font-synthesis会影响text-decoration的渲染质量。

举个栗子：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Font Synthesis Example</title>
<style>
body {
  font-family: sans-serif; /* 使用一个通用的无衬线字体 */
}

.normal {
  font-weight: normal;
  font-style: normal;
  font-synthesis: none; /* 禁止合成 */
}

.bold {
  font-weight: bold;
  font-synthesis: none; /* 禁止合成 */
}

.italic {
  font-style: italic;
  font-synthesis: none; /* 禁止合成 */
}

.small-caps {
  font-variant: small-caps;
  font-synthesis: none; /* 禁止合成 */
}

.underline {
  text-decoration: underline;
  font-synthesis: none; /* 禁止合成 */
}

/* 允许合成字重 */
.bold-synth {
  font-weight: bold;
  font-synthesis: weight;
}

/* 允许合成斜体 */
.italic-synth {
  font-style: italic;
  font-synthesis: style;
}

/* 允许合成字重和斜体 */
.both-synth {
  font-weight: bold;
  font-style: italic;
  font-synthesis: weight style;
}

.small-caps-synth {
  font-variant: small-caps;
  font-synthesis: weight; /* 允许合成 */
}

.underline-synth {
  text-decoration: underline;
  font-synthesis: style; /* 允许合成 */
}

</style>
</head>
<body>

<p>Normal: <span class="normal">This is normal text.</span></p>
<p>Bold (No Synthesis): <span class="bold">This is bold text.</span></p>
<p>Italic (No Synthesis): <span class="italic">This is italic text.</span></p>
<p>Small Caps (No Synthesis): <span class="small-caps">This is Small Caps text.</span></p>
<p>Underline (No Synthesis): <span class="underline">This is Underline text.</span></p>

<hr>

<p>Bold (With Synthesis): <span class="bold-synth">This is bold text.</span></p>
<p>Italic (With Synthesis): <span class="italic-synth">This is italic text.</span></p>
<p>Both (With Synthesis): <span class="both-synth">This is bold and italic text.</span></p>
<p>Small Caps (With Synthesis): <span class="small-caps-synth">This is Small Caps text.</span></p>
<p>Underline (With Synthesis): <span class="underline-synth">This is Underline text.</span></p>
</body>
</html>

在这个例子里，我们分别展示了禁用和启用字体合成的效果。你可以尝试修改font-synthesis的值，看看浏览器是如何处理的。

三、font-synthesis与字体选择

font-synthesis的最佳实践是：尽量避免使用它！ 听起来是不是有点反直觉？但真相是，与其依赖浏览器合成字体特性，不如选择一个本身就包含所需特性的字体。

  • 字重： 很多字体都有不同的字重变体（比如Roboto-Regular.ttf、Roboto-Bold.ttf、Roboto-Black.ttf）。使用font-weight: bold时，浏览器会优先选择字体库中对应的粗体变体。如果找不到，才会尝试合成。
  • 字形： 同样，很多字体都有斜体变体（比如Roboto-Italic.ttf）。使用font-style: italic时，浏览器会优先选择斜体变体。
  • 小型大写字母： 某些字体直接包含了小型大写字母的字符。如果没有，可以使用font-variant-caps: small-caps来启用小型大写字母特性，但浏览器通常会进行合成。更好的方法是使用专门设计的小型大写字母字体。

如何选择合适的字体？

  • Google Fonts： Google Fonts是一个免费的字体库，提供了大量的字体选择，而且很多字体都包含多种字重和字形变体。
  • Font Squirrel： Font Squirrel也提供了很多免费的字体，而且还提供了@font-face的配置代码，方便你在网页中使用自定义字体。
  • Adobe Fonts： 如果你订阅了Adobe Creative Cloud，就可以使用Adobe Fonts，它提供了更加专业的字体选择。

四、@font-face与字体合成

@font-face规则允许你在网页中引入自定义字体。通过@font-face，你可以为不同的字重和字形指定不同的字体文件，从而避免字体合成。

@font-face {
  font-family: 'MyCustomFont';
  src: url('MyCustomFont-Regular.woff2') format('woff2'),
       url('MyCustomFont-Regular.woff') format('woff');
  font-weight: normal;
  font-style: normal;
}

@font-face {
  font-family: 'MyCustomFont';
  src: url('MyCustomFont-Bold.woff2') format('woff2'),
       url('MyCustomFont-Bold.woff') format('woff');
  font-weight: bold;
  font-style: normal;
}

@font-face {
  font-family: 'MyCustomFont';
  src: url('MyCustomFont-Italic.woff2') format('woff2'),
       url('MyCustomFont-Italic.woff') format('woff');
  font-weight: normal;
  font-style: italic;
}

/* 如果字体库包含Bold Italic，也添加一个 */
@font-face {
  font-family: 'MyCustomFont';
  src: url('MyCustomFont-BoldItalic.woff2') format('woff2'),
       url('MyCustomFont-BoldItalic.woff') format('woff');
  font-weight: bold;
  font-style: italic;
}

在这个例子中，我们为MyCustomFont字体定义了四个变体：普通、粗体、斜体和粗斜体。当你在CSS中使用font-weight: bold或font-style: italic时，浏览器会自动选择对应的字体文件，而不会进行字体合成。

五、font-variant与小型大写字母

font-variant属性用于控制字体的变体，包括小型大写字母、上标、下标等。其中，font-variant-caps子属性用于控制大写字母的显示方式。

  • normal： 默认值，不使用任何变体。
  • small-caps： 将小写字母显示为小型大写字母。
  • all-small-caps： 将大写字母和小写字母都显示为小型大写字母。
  • titling-caps： 将大写字母显示为标题大写字母（通常比普通大写字母更大）。
  • all-petite-caps： 将大写字母和小写字母都显示为较小的小型大写字母。
  • petite-caps: 将小写字母显示为较小的小型大写字母。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Font Variant Example</title>
<style>
body {
  font-family: sans-serif;
}

.normal {
  font-variant-caps: normal;
}

.small-caps {
  font-variant-caps: small-caps;
}

.all-small-caps {
  font-variant-caps: all-small-caps;
}

.titling-caps {
  font-variant-caps: titling-caps;
}

.all-petite-caps {
  font-variant-caps: all-petite-caps;
}

.petite-caps {
  font-variant-caps: petite-caps;
}

</style>
</head>
<body>

<p>Normal: <span class="normal">This is normal text.</span></p>
<p>Small Caps: <span class="small-caps">This is Small Caps text.</span></p>
<p>All Small Caps: <span class="all-small-caps">This is All Small Caps text.</span></p>
<p>Titling Caps: <span class="titling-caps">This is Titling Caps text.</span></p>
<p>All Petite Caps: <span class="all-petite-caps">This is All Petite Caps text.</span></p>
<p>Petite Caps: <span class="petite-caps">This is Petite Caps text.</span></p>

</body>
</html>

重要提示： font-variant-caps的效果取决于字体本身是否支持这些特性。如果字体不支持，浏览器会尝试合成，但效果可能不尽如人意。

六、text-decoration与下划线

text-decoration属性用于控制文本的装饰效果，包括下划线、上划线、删除线等。text-decoration本身不受font-synthesis直接控制，但font-synthesis会影响下划线的渲染质量。

text-decoration: [ text-decoration-line ] || [ text-decoration-style ] || [ text-decoration-color ];
  • text-decoration-line： 指定装饰线的位置，可以是underline（下划线）、overline（上划线）、line-through（删除线）或none（无装饰线）。
  • text-decoration-style： 指定装饰线的样式，可以是solid（实线）、double（双线）、dotted（点线）、dashed（虚线）、wavy（波浪线）。
  • text-decoration-color： 指定装饰线的颜色。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Text Decoration Example</title>
<style>
body {
  font-family: sans-serif;
}

.underline-solid {
  text-decoration: underline solid blue;
}

.underline-double {
  text-decoration: underline double red;
}

.underline-dotted {
  text-decoration: underline dotted green;
}

.underline-dashed {
  text-decoration: underline dashed orange;
}

.underline-wavy {
  text-decoration: underline wavy purple;
}

.no-underline {
  text-decoration: none;
}
</style>
</head>
<body>

<p>Solid Underline: <span class="underline-solid">This is underlined text with a solid line.</span></p>
<p>Double Underline: <span class="underline-double">This is underlined text with a double line.</span></p>
<p>Dotted Underline: <span class="underline-dotted">This is underlined text with a dotted line.</span></p>
<p>Dashed Underline: <span class="underline-dashed">This is underlined text with a dashed line.</span></p>
<p>Wavy Underline: <span class="underline-wavy">This is underlined text with a wavy line.</span></p>
<p>No Underline: <span class="no-underline">This is text with no underline.</span></p>

</body>
</html>

问题： 浏览器默认绘制的下划线往往与字体的设计不协调。

解决方案：

  • 使用自定义下划线： 可以使用border-bottom来模拟下划线，并调整其位置、粗细和颜色，使其与字体更加协调。
  • 使用SVG下划线： 可以使用SVG绘制复杂的下划线，并将其作为背景图片应用到文本上。

七、总结与最佳实践

font-synthesis是一个有用的属性，但应该谨慎使用。以下是一些最佳实践：

  1. 优先选择包含所需特性的字体。 避免依赖浏览器合成字体特性，因为合成的效果往往不如字体本身的设计。
  2. 使用@font-face规则为不同的字重和字形指定不同的字体文件。 这样可以确保浏览器使用正确的字体变体，而不会进行字体合成。
  3. 谨慎使用font-variant-caps。 确保字体支持小型大写字母特性，否则浏览器合成的效果可能不尽如人意。
  4. 避免过度依赖text-decoration的下划线。 考虑使用自定义下划线或SVG下划线来获得更好的视觉效果。
  5. font-synthesis: none; 作为一个默认值，可以避免一些不必要的字体合成。

表格总结:

特性 推荐方案 替代方案（合成） 备注
字重 (Bold) 选择包含粗体变体的字体 (e.g., Roboto-Bold.ttf) font-synthesis: weight; 粗体合成可能导致字体模糊或变形。
字形 (Italic) 选择包含斜体变体的字体 (e.g., Roboto-Italic.ttf) font-synthesis: style; 斜体合成可能导致字体倾斜角度不自然。
小型大写字母 (Small Caps) 选择包含小型大写字母的字体 font-variant-caps: small-caps; (依赖字体合成) 字体合成的小型大写字母通常是将小写字母放大并降低字重，效果不佳。如果条件允许，尽量使用OpenType features更好的控制字体变体。
下划线 (Underline) 使用border-bottom或SVG自定义下划线 text-decoration: underline; (不直接受font-synthesis控制) 浏览器默认的下划线通常与字体的设计不协调。可以通过自定义下划线来获得更好的视觉效果。font-synthesis会影响text-decoration的渲染质量，font-synthesis:none可以避免一些不必要的字体合成，从而提升下划线的渲染质量。

八、结束语

好了，今天的讲座就到这里。希望大家对font-synthesis有了更深入的了解。记住，字体排印是一门艺术，选择合适的字体，并合理地控制字体特性，才能让你的网页更加美观和易读。下次再见！

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