Google Fontsの日本語フォントの高速化施策が面白かった

本記事は【ウェブフォント Advent Calendar 2018】2日目参加記事です。

Web大好き人間、そして、フォント大好き人間の端くれとして参加させていただきました。よろしくお願いします。

Google Fontsで日本語フォントが正式リリース！
前置き：日本語フォントは欧文に比べて導入ハードルが高い
本題：Google Fontsの日本語フォントの読み込み高速化施策
- unicode-range でページの表示に必要なフォントファイルだけ読み込んでいた！
- 余談：ただ単純に120個に分割しているわけじゃない?!

Google Fontsで日本語フォントが正式リリース！

さて、今年のWebフォント界の大きなニュースといえば、やはりGoogle Fontsで日本語フォントが正式リリースされたことではないでしょうか。

これまでGoogle Fontsの日本語フォントはEarly Access（ベータ版）として2年くらい前からひっそりと配信されていましたが、ついに正式リリース！

これにより、日本語圏のWebフォントの導入や提案のハードルがグッと下がったように思います。

前置き：日本語フォントは欧文に比べて導入ハードルが高い

Webフォントはその名の通りWebページで使えるフォントのことですが、日本語のフォントは欧文（英語）のフォントと比べて導入ハードルが高いのです。

理由は単純。

日本語の文字の種類が多く、ファイルサイズが大きくなってしまうからです！

欧文フォントの場合、アルファベットの大文字と小文字、数字、記号、á などのダイアクリティカルマーク付きの文字を加えても数百程度です。

しかし、日本語はひらがなとカタカナだけで100を余裕で超えます。

五十音表を思い浮かべると90くらいのように感じますが、濁点・半濁点・拗音（「っ」「ゅ」など）は別の文字として扱うため、実際は170前後あります。

そして、漢字は小学校で習う漢字だけで1000文字以上、常用漢字まで範囲を広げるとさらに1000文字以上……。

特に漢字は字の形もアルファベットとは比べものにならないくらい複雑です。

そうなると、どうしてもフォントのサイズ（容量）が欧文ファイルより大きくなってしまいます。

フォントのサイズが大きくなると、WebフォントとしてWeb上から読み込むのに時間がかかってしまい、なかなか文字が表示されないなどの問題が生じます。

Webフォントを配信しているサービス側もそういった事情は把握していて、サブセット化などの対策をしています。

サブセット化とは？

フォントの中に含まれている文字の中から、必要なものだけを抜き出してファイルサイズを小さくすることです。
例えばJavaScriptを用いて、ページ内で使われている文字のフォントだけを後出しで読み込ませる、などがこれにあたります。

CJK

ちなみに、日本語と同じように膨大な量の文字を扱う言語がもう2つあります。それは中国語(Chinese)と韓国語(Korean)で、これら3つの頭文字をとってCJKとも言われています。

では、Google Fontsの日本語フォントは、一体どんな高速化対策をしているのでしょうか？

本題：Google Fontsの日本語フォントの読み込み高速化施策

GoogleとAdobeが開発した「Noto Sans JP」を例に見てみましょう。

「Noto Sans JP」を読み込むタグはこちらです。

 <link href="https://fonts.googleapis.com/css?family=Noto+Sans+JP" rel="stylesheet">

純粋にCSSを読み込んでいるようです。それでは中身を見てみましょう！

/* [0] */
@font-face {
  font-family: 'Noto Sans JP';
  font-style: normal;
  font-weight: 400;
  src: local('Noto Sans Japanese Regular'), local('NotoSansJapanese-Regular'), url(https://fonts.gstatic.com/s/notosansjp/v18/-F62fjtqLzI2JPCgQBnw7HFow2os2HUP5pp0erwTqsSGs8dLiZ-nVOFVLsE_RS1PblwsiBhLorUfH78.0.woff2) format('woff2');
  unicode-range: U+28946, U+28949, /*...(中略)...*/ U+2f9de-2f9df, U+2f9f4;
}
/* [1] */
@font-face {
  font-family: 'Noto Sans JP';
  font-style: normal;
  font-weight: 400;
  src: local('Noto Sans Japanese Regular'), local('NotoSansJapanese-Regular'), url(https://fonts.gstatic.com/s/notosansjp/v18/-F62fjtqLzI2JPCgQBnw7HFow2os2HUP5pp0erwTqsSGs8dLiZ-nVOFVLsE_RS1PblwsiBhLorUfH78.1.woff2) format('woff2');
  unicode-range: U+243bc, U+243d0, /*...(中略)...*/ U+286d7, U+286fa;
}
/*...(中略)...*/
/* [119] */
@font-face {
  font-family: 'Noto Sans JP';
  font-style: normal;
  font-weight: 400;
  src: local('Noto Sans Japanese Regular'), local('NotoSansJapanese-Regular'), url(https://fonts.gstatic.com/s/notosansjp/v18/-F62fjtqLzI2JPCgQBnw7HFow2os2HUP5pp0erwTqsSGs8dLiZ-nVOFVLsE_RS1PblwsiBhLorUfH78.119.woff2) format('woff2');
  unicode-range: U+20, U+3001-3002, /*...(中略)...*/ U+ff0c, U+ff0e;
}

……むむっ？！

フォントの指定している @font-face が120個も並んでいます。

しかも全部、font-weight:400の「Noto Sans JP」です。

unicode-range でページの表示に必要なフォントファイルだけ読み込んでいた！

よく見ると、各 @font-face で unicode-range が指定されていますね。

これは、Unicodeコードポイント（文字に割り当てられた番地のようなもの）の範囲を表していて、

指定してあるコードポイントの文字だけそのフォントで表示する
Webページ内に該当する文字があるときだけsrcのフォントを読み込む

という性質があります。

Google Fontsでは、フォントファイルを120個に分割して、ページの表示に必要なものだけ読み込む（※）ことで高速化を実現しているというわけですね。

※例えば「書体」という文字をWebフォントで表示する場合、「書」を含むフォントファイルと「体」を含むフォントファイルの2つだけを持ってきている

さらに、local(‘Noto Sans Japanese Regular’) という指定あることで、端末内に同名のフォントがあれば、わざわざWeb上からフォントを新たに読み込まないようになっています。

余談：ただ単純に120個に分割しているわけじゃない?!

ちなみに、ただ単純に120個に分割したわけないじゃないみたいですよ！

日本語フォントが配信された際のプレスリリースにはこんなことが書かれていました。

参考 Google Fonts launches Japanese supportGoogle Design

この記事の前半では、日本語フォントが（文字の種類が多いため）ファイルサイズが大きなってしまう問題点を取り上げています。

そして注目すべきはこちらの一文。

Google Fonts’ innovative delivery system circumvents this problem by splitting the large fonts into roughly 100 “slices” based on an analysis of online language patterns.

日本語訳するとこんな感じです。