openJDK字体渲染修正

现在Java的字体渲染比以前进步多了，但最近装了个Monaco，却发现无论如何不能在idea中很好地显示，在eclipse里很正常，于是切换到eclipse，没用几下就放弃了，eclipse的Scala插件实在太不成熟了，简单的命名重构居然把我的代码改的面目全非，通不过编译了，相比之下idea的Scala插件虽然也有一些问题，但基本还是能用的。google看能不能在idea里正常显示monaco，于是找到这里,2010年的问题，看来这个问题已经存在很久了。

看了回复，大致是两个解决办法：

修改字体文件
修改jdk

先试简单的办法，用fontforge把字体的hints和Instructions去掉，一看，果然显示正常了，但一编辑，问题就来了，光标位置字符会出现重叠，根本不能用，看来不是这么简单可以解决的，于是试plan B，参考 openJDK fontfix修改代码。

和Linux一样，openJDK也是用freeType2来渲染字体，但相比较，openJDK存在以下几点不同：

Linux下的fontconfig可以对单个字体配置不同的渲染参数，但openJDK只能全局设置，就是awt.useSystemAAFontSettings这个参数了，这造成了某些字体不能很好地显示，这可以说是最大的局限
不能使用autohint
hintslight也不能用
lcdfilter没有开启

要解决这些问题，一种方法是在awt.useSystemAAFontSettings参数之外再为JDK增加字体配置信息，这就比较复杂了，改动太大；还是一种方法是直接读取系统的配置信息，这个简单一些，本文就采用这个方案，并且把系统限定为Linux，字体配置采用fontconfig，所以不能在windows下编译。

openJDK的字体渲染是在jdk/src/share/native/sun/font/freetypeScaler.c这个文件中完成的，只需要修改一个文件就行了。

第一步首先要读取Linux fontconfig的字体配置信息，增加下面两个函数：

static FcPattern* matchedPattern(const FcChar8* family, double ptSize) {
    FcPattern* fcPattern = 0;
    fcPattern = FcPatternCreate();
    FcValue fcValue;
    fcValue.type = FcTypeString;
    fcValue.u.s = family;
    FcPatternAdd(fcPattern, FC_FAMILY, fcValue, FcTrue);
    FcPatternAddBool(fcPattern, FC_SCALABLE, FcTrue);
    FcPatternAddDouble(fcPattern, FC_SIZE, ptSize);
    FcConfigSubstitute(0, fcPattern, FcMatchPattern);
    FcDefaultSubstitute(fcPattern);
    FcResult res;
    FcPattern *pattern = 0;
    pattern = FcFontMatch(0, fcPattern, &res);
    FcPatternDestroy(fcPattern);
    return pattern;
}

typedef struct {
    FT_Int32 loadFlags;
    FT_Render_Mode renderMode;
    FT_LcdFilter lcdFilter;
} RenderProperty;

static void readFontconfig(FTScalerInfo* scalerInfo, FTScalerContext* context, RenderProperty* rp) {

   FcPattern *pattern = matchedPattern((const FcChar8 *)scalerInfo->face->family_name, context->ptsz);

   FT_Int32 load_flags = FT_LOAD_DEFAULT;
   FT_Render_Mode render_mode = FT_RENDER_MODE_NORMAL;
   FT_LcdFilter lcd_filter = FT_LCD_FILTER_NONE;

   if (TEXT_AA_OFF == context->aaType) {
      load_flags = FT_LOAD_MONOCHROME | FT_LOAD_TARGET_MONO;
      render_mode = FT_RENDER_MODE_MONO;
   } else {
      FcBool hinting = FcTrue;
      FcPatternGetBool (pattern, FC_HINTING, 0, &hinting);

      FcBool autohint = FcFalse;
      FcPatternGetBool(pattern, FC_AUTOHINT, 0, &autohint);

      int hint_style = FC_HINT_FULL;
      FcPatternGetInteger(pattern, FC_HINT_STYLE, 0, &hint_style);

      if (!hinting || hint_style == FC_HINT_NONE) {
         load_flags |= FT_LOAD_NO_HINTING;
         if (autohint) load_flags |= FT_LOAD_FORCE_AUTOHINT;
      } else if (FC_HINT_NONE < hint_style && hint_style < FC_HINT_FULL) {
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_LIGHT;
         render_mode = FT_RENDER_MODE_LIGHT;
      } else
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_NORMAL;
      
      switch (context->aaType) {  
      case TEXT_AA_LCD_HRGB:  
      case TEXT_AA_LCD_HBGR:  
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_LCD;  
         render_mode = FT_RENDER_MODE_LCD;  
         break;  
      case TEXT_AA_LCD_VRGB:  
      case TEXT_AA_LCD_VBGR:  
         load_flags |= FT_LOAD_TARGET_LCD_V;  
         render_mode = FT_RENDER_MODE_LCD_V;  
      }  
   }

   if (FT_RENDER_MODE_LCD_V == render_mode || FT_RENDER_MODE_LCD == render_mode) {
      int lcdfilter = FC_LCD_NONE;
      FcPatternGetInteger(pattern, FC_LCD_FILTER, 0, &lcdfilter);
      switch (lcdfilter) {
      case FC_LCD_NONE:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_NONE;
         break;
      case FC_LCD_LIGHT:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_LIGHT;
         break;
      case FC_LCD_LEGACY:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_LEGACY;
         break;
      default:
         lcd_filter = FT_LCD_FILTER_DEFAULT;
      }
   }   

   FcPatternDestroy(pattern);

   rp->loadFlags = load_flags;
   rp->renderMode = render_mode;
   rp->lcdFilter = lcd_filter;
}

需要说明的是，虽然是想全部基于fontconfig的配置信息来渲染字体，但是java的AA设置不仅可以通过awt.useSystemAAFontSettings参数来设置,还可以在java程序内指定,java渲染字体的时候也会根据AA来做一些不同的处理，所以,不能简单地忽略AA设置,而全部采用fontconfig的配置,否则就可能导致显示不正常。最终的结果是fontconfig和awt.useSystemAAFontSettings合在一起来配置openJDK的字体。

awt.useSystemAAFontSettings有4个值:on,off,lcd,lcdv，就是要不要antialias,要的话用哪种antialias算法，它覆盖了fontconfig中的antialias,rgba这两个配置项和hintstyle的部分配置参数，所以读取fontconfig配置信息时，会忽略antialias和rgba这两个配置项，hintstyle的值也是优先采用awt.useSystemAAFontSettings的值，没有覆盖到的才会用fontconfig hintstyle中配置的值(hintslight)。

实际地渲染是在Java_sun_font_FreetypeFontScaler_getGlyphImageNative这个函数中完成的，修改如下：

    //先在函数开始的地方加上这一段，创建一个RenderProperty结构体，用来保存读取的字体配置信息
    RenderProperty* rp = NULL;
    rp = (RenderProperty*) calloc(1, sizeof(RenderProperty));
    if (NULL == rp) {
        return ptr_to_jlong(getNullGlyphImage());
    }

/**这段要注释掉
    if (context->aaType == TEXT_AA_OFF) {
        target = FT_LOAD_TARGET_MONO;
    } else if (context->aaType == TEXT_AA_ON) {
        target = FT_LOAD_TARGET_NORMAL;
    } else if (context->aaType == TEXT_AA_LCD_HRGB ||
               context->aaType == TEXT_AA_LCD_HBGR) {
        target = FT_LOAD_TARGET_LCD;
    } else {
        target = FT_LOAD_TARGET_LCD_V;
    }    
    renderFlags |= target;
*/    

    //读取配置，设置lcdfilter
    readFontconfig(scalerInfo, context, rp);
    renderFlags |= rp->loadFlags;    
    FT_Library_SetLcdFilter(scalerInfo->library, rp->lcdFilter);

    glyph_index = FT_Get_Char_Index(scalerInfo->face, glyphCode);

    error = FT_Load_Glyph(scalerInfo->face, glyphCode, renderFlags);

    ......

    if (ftglyph->format == FT_GLYPH_FORMAT_OUTLINE) {
        FT_Render_Glyph(ftglyph, rp->renderMode);//renderMode改成读取过来的
    }
    free(rp);

因为使用了fontconfig的函数，别忘了在文件头上加上#include <fontconfig/fontconfig.h>，同时Make文件也得改一下，具体参考openJDK fontfix。好了，重新build openJDK吧，如何build参考openJDK fontfix的build脚本或这里, build完再运行idea，看看字体是不是跟eclipse里一样了，这下不用羡慕eclipse漂亮的字体了吧。

最后再次说明一下，请注意freetypeScaler.c是放在share/native下的，也就是要求是跨平台的，但fontconfig.h是特定于linux的，所以这样改是破坏了跨平台性的，我只是改来自己用用。如果有需要，可以下载附件里patch，应用然后自己编译一下。

openJDK字体渲染修正

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