学会配置 Fontconfig,让 Linux 中文字体更顺心

相较于我们熟悉的 Windows,用户在使用 Linux 发行版的过程中,或多或少会面对各种各样的字体显示问题,非常影响使用体验,相信也让包括我在内的不少用户苦不堪言。

下面的情况,或许你遇到过:
  • 缺少熟悉的宋体、楷体、仿宋等字体,无法顺畅地在 Linux 下办公
  • 当系统语言并非简体中文时,简体中文字形变成日文、韩文的风格,很影响观感
  • Windows 下的「点阵字体」(字体的 hinting 优化)也出现在了 Linux 里
  • 安装第三方字体后,系统显示的中文字体会变成刚刚安装的字体
  • 还有其他潜伏着的问题……

但是,不要被这些问题给吓住。了解了 Linux 的字体配置机制,探究问题的本质,这些问题其实都是小意思,都可以用针对性的方案逐个击破。从此,Linux 也有了不输给 Windows 的使用体验,对于现在政企电脑国产化,以及一般用户日常使用 Linux 的场景,都有极大益处。

背景知识:Linux 字体,离不开 Fontconfig

在 Linux 当中,字体是由 fontconfig 来统一管理的,它是由 Free Desktop 推出的字体管理工具,通用于各大发行版,甚至在 Windows 下也能使用。
然而另一方面,fontconfig 是由配置文件驱动的。配置文件的合理与否,直接关系到 Linux 字体显示的表现。Fontconfig 的配置文件采用 XML 格式,支持的功能特性极其强大;相应地,它的参数种类繁多,拥有一定的门槛。想要合理配置字体,还要一番功夫。
幸运的是,本教程只需使用 fontconfig 配置文件的极小一部分功能,包括后备字体的配置、禁用 hinting 功能。需要编写的 XML 代码量自然也少很多。
那么,接下来,笔者就将根据几个常见的问题场景,为大家提供各个击破的解决方案。且看下文分解。
注意:阅读本文,需要你了解 XML 文件的基础知识
安装基本字体,解决中文字体无法显示的问题
现在的 Linux 发行版,其默认字体以 Noto 系列为大宗,中文字体为对应的 Noto CJK 系列,通常各大发行版都有自带。
但如果你用的是 Arch Linux、Alpine 这些需要「纯手工」配置的操作系统,这些字体包是不会默认安装的,需要你手动安装。一旦漏掉中文字体,那么在显示中文的地方,你就只能看到一片空白,或者是「豆腐块(囗)」。更麻烦的是,如果漏掉英文字体,且系统默认语言为英文,那么你就只能面对茫茫一片空白,只能对着界面「干瞪眼」。
要解决这个问题,只需安装对应发行版的 Noto 字体包,即可解决最基本的文字显示问题。以下列举部分发行版的安装命令:
# Arch Linux。其中noto-fonts为西文字体,noto-fonts-cjk为中日韩文字体
sudo pacman -S noto-fonts noto-fonts-cjk

#
Ubuntu
sudo apt install fonts-noto-core fonts-noto-cjk

#
Alpine
sudo apk update
sudo apk add --upgrade font-noto font-noto-cjk

#
Void Linux
sudo xbps-install -Su noto-fonts-ttf noto-fonts-cjk

另外,如果你希望使用第三方字体来作为界面显示字体,则 Noto 字体包就不是刚需。你只需把你喜欢的字体复制到发行版的字体目录下即可,例如 Arch Linux 的字体目录为 /usr/share/fonts/
注意:为便于管理,请将字体文件放到字体文件夹的二级目录里,例如 /usr/share/fonts/TTF(或 /usr/share/fonts/ 下的其他子目录)。
正确设置区域,解决字体显示混乱的问题
Linux 系统的区域(locale)设置,直接决定了系统显示的语言、时间格式、数字格式等体验。如果区域设置不符合规范,那么系统会使用内置的默认区域「C」,它会导致字体显示异常,例如:
  • 在终端应用(如 Konsole)里输入中文并按退格键时,文字还在,但只显示一半
  • Oh My Zsh 等使用特殊字符的终端扩展,在使用时会出现乱码
  • 部分软件在显示中文时可能出现乱码

要解决字体显示问题,你需要进入桌面环境的「区域设置」,将区域设置为正确的值。

确保已经激活了目标区域

Linux 发行版提供了世界各地各种语言的区域支持。一般像 Ubuntu、Deepin、Zorin OS、银河麒麟这些新手向发行版,默认已经帮你配置好。但对于 Arch Linux 这些需要「纯手工」安装的发行版,往往需要我们自行检查并激活区域支持。
通常,我们至少需要保证英语、简体中文的区域支持打开。
  • 第一步:用 root 权限的文本编辑器打开/etc/locale.gen,找到以下几行,将它们前面的井号(「#」)删掉,然后保存:

#en_US.UTF-8 UTF-8
...
#zh_CN.UTF-8 UTF-8

  • 第二步:在终端中运行以下命令,让系统重新激活区域支持:

sudo locale-gen

命令执行结果如下所示:
sudo locale-gen
Generating locales...
en_US.UTF-8... done
zh_CN.UTF-8... done
Generation complete.

  • 提示:如果你还需要其他区域的支持,就取消相应行前的注释。例如,想启用日文支持,就取消注释ja_JP.UTF-8 UTF-8这一行。

在桌面环境的设置里设置区域

常用的桌面环境,通常在各自的「系统设置」程序中提供语言设置的入口,不同桌面环境的入口也有所不同。具体可参考各个发行版和桌面环境的文档。
  • Gnome:在「活动面板(Activities)」中,键入「Region & Language」
  • KDE:打开「系统设置(System Settings)」→「区域和语言(Region & Language)」→「语言(Language)」
  • Cinnamon:打开「系统设置(System Settings)」→「语言(Languages)」
  • Deepin、UOS:打开「控制中心」→「键盘和语言」

对于轻量级桌面环境

有些轻量级桌面环境没有配备区域设置,例如 MATE Desktop。这时,你可以借助第三方软件 mintlocale 完成设置,它是 Linux Mint 的语言设置工具,通用于其他发行版。
Arch Linux 用户可以直接从 AUR 安装(假设你已经安装了 Yay 这款 AUR 助手):
yay -S mintlocale
在终端中运行 mintlocale,然后按你的需要,依次设置以下参数:
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你需要将这些参数设置为正确的国家/地区、语言,例如中国大陆的简体中文对应「Chinese, China」。
图片
mintlocale 的界面
设置完成后,点击「Apply System-Wide」,全局应用区域设置。期间会要求你输入密码(该设置需要 root 权限)。
最后,重启电脑,即可生效。因区域设置导致的字体问题就得到解决。
安装 Windows 字体,解决办公缺少字体的问题
声明:
由于潜在的授权许可条款,使用 Windows 内置字体可能存在一定的法律风险。
这些字体应当用于个人及非商用场合;商用场合应当获得字体版权方的授权。
长期以来,在政府、企业办公领域主流的操作系统都是 Windows。在这一背景下,Windows 自带的中易宋体(SimSun)、仿宋(SimFang)、楷体(SimKai)、Times New Roman 等字体都成为了规范字体;微软雅黑等用于界面显示的字体也深入人心,是PPT制作的常备字体。
不过,上面这些字体由于涉及到授权许可问题,是不会随 Linux 发行版提供的。有些开发者也设计了这些字体的开源「平替」,例如 UKai、UMing,但它们的显示效果还是和 Windows 自带的字体有明显区别,不能完全替代。
因此,如果你需要使用 Linux 办公,尤其是在政企中使用,那么就有必要将 Windows 的这些字体安装到系统中。

通用的方式:直接从 Windows 中复制

最直接、最简单的方法,就是从一台 Windows 电脑中提取字体。
  • 第一步,你可以直接进入 Windows 的字体目录(如C:\Windows\Fonts\),选中你需要的字体,然后按 Ctrl+C 复制,粘贴到可移动磁盘中,或者是刻录成光盘,等。
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在 Windows 的字体目录中,选择你要导出的字体
  • 第二步,在你的 Linux 电脑上,插入你保存了字体的磁盘或光盘。打开文件管理器,浏览到磁盘或光盘的路径,右击空白处选择「打开终端」(或其他类似的选项)。
  • 第三步,在终端中运行以下命令,将字体复制到 Linux 发行版的字体目录中。注意,你需要 root 权限。
# 建立一个专门的子目录,存放来自Windows的字体
sudo mkdir /usr/share/fonts/Windows_TTF/

#
由于Linux下的文件区分大小写,因此我们要兼顾大小写,以便所有字体都能复制到目标位置
sudo cp *.TTF *.ttf *.OTF *.otf /usr/share/fonts/Windows_TTF/
  • 第四步,在终端中运行fc-cache,刷新字体缓存,使更改生效:


如果你是 Arch Linux 用户:可以安装 AUR 包
如果你是 Arch Linux 及其衍生版(如 Manjaro)的用户,AUR里提供了几组字体安装包,可以极其方便地为 Arch Linux 补充 Windows 必备字体。
构建过程中,它们会实时从微软的官方镜像获取字体文件,因此安装过程需要全程保持网络畅通。
这些包有以下几种类型:
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对于简体中文用户,笔者建议选择基于 Windows 11 的包,以保证字体的更新。你可以通过 Yay 来进行安装:

上述三个包,包含了以下字体:
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安装完成后,这些字体就可以使用了。
注意:
  • 安装过程使用 httpdirfs 来远程在线挂载微软官方 ISO 镜像,因此需要全程保持网络畅通。视网络环境不同,安装速度也有所不同,请保持耐心。
  • AUR 还提供了不带 auto 字样的包(例如 ttf-ms-win11),但是笔者不建议安装,因为它们需要你自己下载安装镜像,并自行提取镜像里的文件,很麻烦。
设置后备字体,解决字体显示「变色龙」的问题
在按照上一章的步骤安装 Windows 字体后,你或许会发现这样一种情况:中文字体变了。
原本统一使用 Noto Sans CJK 字体显示(与 Android 的默认字体一致),但现在竟然莫名其妙地变成了微软雅黑,甚至是仿宋和楷体。
而如果你的系统语言并不是简体中文,或者是软件的字体设置为英文字体(如,Hack Nerd Font),那么在显示简中汉字的时候也会出现问题:字形不是大陆规范字形,而是变成日文甚至韩文的汉字字形。
那么,这个问题又将如何解决?
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日文系统环境下,Bing 的搜索结果,可见这里混杂了 MS Gothic 与微软雅黑这两种字体

「罪魁祸首」:Fontconfig 的后备字体机制

造成以上这两种情况的原因,就来自 fontconfig 的后备字体(fallback font)机制。它会在显示一个字形而当前字体没有该字形时,自动选择另一种字体来显示。
如果后备字体没有配置好,fontconfig 就会按特定规则选择字体,例如你刚刚安装的字体,这样一来字体显示就会变得很「诡异」。
接下来,不妨更进一步分析前文的两个问题。
  • 看看第一个问题。现在的桌面环境,设置的默认字体都为英文字体,例如 Noto Sans。这些字体是不包含中文字符的,一旦显示中文字符,就会触发 fontconfig 的后备字体机制。在安装 Windows 字体前,电脑没有其他中文字体,因此自然会选中 Noto Sans CJK;然而,安装仿宋、楷体这样的中文字体后,fontconfig 有了「新选择」,原先的后备字体就被顶掉了。
  • 再看看第二个问题。对于多语言的环境,fontconfig 会根据系统语言选择对应语言的字体,例如,日文环境下就选择 Noto Sans CJK JP、MS Gothic 等。但是,日文字体没有收录简体汉字,因此在显示简体汉字的场合,同样会触发 fontconfig 的后备字体机制,优先选择新安装的中文字体。于是,同样会导致字体显示效果变得诡异。
因此,只有正确配置 fontconfig 的后备字体,才能改善字体的显示表现。

如何配置后备字体?

接下来,我们就来编写一个 fontconfig 配置文件,为常见的字体配置一个后备字体序列。
  • 第一步:在用户主目录的.config/fontconfig子目录下,创建文件fonts.conf。如果没有该目录,就新建一个。
注意:如果fonts.conf已有内容,就把<fontconfig>节点里的所有 XML 节点都追加到现有的<fontconfig>节点里。
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE fontconfig SYSTEM "urn:fontconfig:fonts.dtd">

<fontconfig>
<!--
为你电脑上的字体配置后备字体序列。
每个字体对应一个<alias> 小节。
-->

<alias>
<!--
<family> 字段,是你要设置后备字体的字体名称。
【提示】字体名称可以是字体的中文名(在WPS等软件看到的名字),例如“宋体”
-->

<family>Cantarell</family> <!-- 这里的Cantarell是一个英文字体,我们需要为其配置后备中文字体。-->
<!--
<prefer> 字段,是一个后备字体的列表,可以包含多个<family>字段。
后备字体的显示顺序自上而下排列,优先显示排序靠前的字体,
如果靠前的字体没有可以显示的字符,那么后面的字体就会顶上。
-->

<prefer>
<family>DengXian</family>
<family>Noto Sans CJK SC</family> <!-- 建议使用 Noto Sans CJK SC 作为兜底 -->
</prefer>
</alias>

<!--
后面的设置项,格式都是一样的,这里不再赘述。
-->

<alias>
<family>Hack Nerd Font</family>
<prefer>
<family>Noto Sans CJK SC</family>
</prefer>
</alias>

<alias>
<family>Noto Sans</family>
<prefer>
<family>Noto Sans CJK SC</family>
</prefer>
</alias>

<alias>
<family>Noto Sans Mono</family>
<prefer>
<family>Noto Sans Mono CJK SC</family>
<family>Noto Sans CJK SC</family>
</prefer>
</alias>

<alias>
<family>Noto Serif</family>
<prefer>
<family>Noto Serif CJK SC</family>
</prefer>
</alias>

<!--
这里的MS Gothic是Windows自带的日文字体,相当于我们的黑体。
该字体没有收录简体中文字符,所以我们要设置中易黑体(SimHei)作为后备。
-->

<alias>
<family>MS Gothic</family>
<prefer>
<family>SimHei</family>
<family>Noto Sans CJK SC</family>
</prefer>
</alias>

<alias>
<family>sans-serif</family>
<prefer>
<family>Noto Sans CJK SC</family>
</prefer>
</alias>

</fontconfig>

  • 第三步:写好 fonts.conf 之后,刷新字体缓存。注意这里的 fc-cache 需要带上 -f 参数,强制刷新,否则后备字体有可能不会生效。

完成字体缓存刷新后,重新打开应用程序,你就能看到更改生效。
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设置了后备字体的效果。虽然是 Noto Sans CJK SC 与 JP 的混杂,但明显比设置前协调多了
按照以上的方法设置后,你的电脑字体显示就会非常稳定,不会再出现字体显示不统一等问题。
注意:后备字体设置只对 fonts.conf 当中的字体生效。如果你还使用其他字体,你需要为这些字体增加相应的配置。
禁用 Hinting,解决特定字体显示效果拉胯的问题
熟悉 Windows 的朋友都知道,在 Windows 当中,若屏幕分辨率和缩放比率较低,则一些字体显示出来的效果一言难尽,例如:
  • 宋体、细明体(PMingLiU)、MS Gothic、MS Mincho 等东亚语言字体,统统显示为点阵

  • 微软雅黑的显示效果与打印效果大相径庭
以上这些现象的产生,是因为这些字体自带了 hinting(字体微调)数据,会在特定的字号下,显示经过专门设计的位图字体。宋体的点阵就是这么来的。该技术的初衷是保证在低分辨率下,屏幕界面的文字依然能清晰显示,但随着高分屏的普及,这一技术如今反而拖了显示效果的后腿。
不幸的是,Linux 发行版的字体渲染也支持 hinting。因此,同样的 Windows 字体,如果安装到 Linux 中,你同样要面对让你一言难尽的显示效果,不知道该用什么语言来形容。
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以国考的报名系统为例。文本框中的提示文字为宋体,但因 hinting 而显示为我们熟悉的点阵
幸运的是,同样通过配置 fontconfig,我们可以轻松禁用这些字体的 hinting 功能。
  • 第一步:打开用户主目录的.config/fontconfig/fonts.conf。如果没有,那就新建一个。
  • 第二步:在 <fontconfig> 节点中,补充与 hinting 设置相关的节点。同样是每个字体对应一个 <match> 节点。

<!--
禁用特定字体的Hinting功能。
下面的代码就是让Fontconfig匹配特定的字体,然后修改参数以禁用它们的Hinting功能。
-->

<match target="font">
<test name="family" compare="eq" ignore-blanks="true">
<!-- <string>节点,在这里指定字体的名字。例如中易宋体就是SimSun -->
<!-- 【提示】字体名称可以是字体的中文名(在WPS等软件看到的名字),例如“宋体” -->
<string>宋体</string>
</test>
<edit name="hinting" mode="assign">
<bool>false</bool>
</edit>
</match>

  • 第三步:设置完成后,更新字体缓存:
fc-cache -fv

这样,重新打开相应的程序,你就会看到字体渲染有了明显改善:
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禁用 hinting 后,没有了点阵,宋体的显示效果与打印效果一致
写在最后
作为日常使用 Arch Linux 的作者,笔者一直致力于让自己的电脑用起来更加舒服,尤其是字体显示的表现。
以上的经验,就是我自己在「调教」Arch Linux 字体显示中积累而成的,一步步实践下来,现在屏幕上的字体显示格外舒适,无论是日常使用,还是作为重中之重的办公,都与 Windows 不相上下,扫清了顾虑,迎来了舒爽。
如果你也像我一样日常使用 Linux,或者是因工作需要而离不开 Linux──尤其是使用政企统一配备的国产电脑、国产 Linux 发行版,那么期待这篇教程能对你有所启发。
作者:爱拼安小匠
责编:北鸮