現(xiàn)在Android平臺(tái)也能順利使用Emoji了

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)如此發(fā)達(dá)的今天，Emoji 已無處不在，并成為我們?nèi)粘＝涣髦胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?jù)統(tǒng)計(jì)，Emoji 的使用率在過去 10 年內(nèi)不斷攀升，2021 年更是達(dá)到了歷史新高，每天有超過五分之一的推文中包含了 Emoji，一些應(yīng)用上的用戶每天發(fā)送的 Emoji 數(shù)量更是達(dá)到了數(shù)十億。然而用戶在 Android 平臺(tái)上使用 Emoji 時(shí)卻存在著一些問題，本文將針對(duì)這些問題進(jìn)行探討，并向您介紹 Emoji 的工作原理以及 Android 平臺(tái)近期關(guān)于 Emoji 的更新。

Emoji 在 Android 平臺(tái)的現(xiàn)狀

Emoji 在 Android 平臺(tái)存在的問題

Unicode 每年都會(huì)對(duì) Emoji 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新，用戶越來越頻繁地使用各種 Emoji，但卻存在有約 96% 的 Android 用戶無法正確查看新發(fā)布 Emoji 的問題，而 iOS 平臺(tái)只有 16%，這一比例明顯高出許多。

另外根據(jù)統(tǒng)計(jì)排名，前 100 位的 Emoji 占據(jù)了所有用戶日常使用 Emoji 總量的 82%，但在約 20% 的情況下，當(dāng)用戶發(fā)送一個(gè) Emoji 后，對(duì)方看到的卻是豆腐塊或一張損壞的圖像，這種情況直接導(dǎo)致用戶無法正確通過 Emoji 來傳遞自己的本意。如下圖所示，用戶發(fā)送了一張含淚的笑臉，但對(duì)方卻只收到一個(gè)中間有 X 的方塊 (我們稱其為豆腐塊)。

△Emoji 在發(fā)送和接受方的不同顯示效果

隨著用戶的增多，Unicode 也在不斷增加新的 Emoji 來體現(xiàn)多元化和包容性，但是 Android 卻并不能完全兼容這些新版的 Emoji，不同的 Android 版本對(duì) Emoji 的支持程度也不同。比如以下的幾個(gè)例子:

△Emoji 無法在不同 Android 版本間正確表達(dá)多樣性和包容性

1. 在 Android 7.0 Nougat 和更早版本上無法正確通過 Emoji 表示膚色。用戶發(fā)送了一個(gè)表示深膚色手臂的 Emoji，但對(duì)方收到的卻是一個(gè)手臂和深色方塊的分解版本。
2. 在 Android 8.0 Oreo 和更早版本上無法正確顯示代表中性的 Emoji。
3. 在 Android 9 Pie 和更早版本上不支持顯示多人多膚色的 Emoji。

Android 平臺(tái)針對(duì) Emoji 的解決方案

以上問題顯然會(huì)導(dǎo)致非常糟糕的用戶體驗(yàn)，并且不利于用戶之間通過 Emoji 進(jìn)行交流。我們的目標(biāo)就是確保所有 Android 用戶無論是使用哪種應(yīng)用，都能夠正常地使用每個(gè) Emoji。為此，從 Android 12 開始，我們引入了可更新系統(tǒng)字體 (Updatable System Fonts)，首先引入的便是 Emoji 字體，這也意味著開發(fā)者再也不需要在搭載 Android 12 以及 12 以上版本的設(shè)備中考慮 Emoji 適配的問題了，系統(tǒng)將默認(rèn)支持新的 Emoji。

但是考慮到時(shí)光機(jī)還沒有被發(fā)明出來，我們也沒辦法穿越到過去把可更新系統(tǒng)字體塞到舊版本的設(shè)備中去。如果一直等待時(shí)光機(jī)被發(fā)明出來而什么也不做的話，Android 12 版本之前的設(shè)備就會(huì)一直顯示豆腐塊，或者以其他錯(cuò)誤的方式進(jìn)行渲染。因此我們還是做了些改進(jìn)，讓您可以通過更新 Jetpack 庫

EmojiCompat

解決這一問題:

https://developer.android.google.cn/guide/topics/ui/look-and-feel/emoji-compat

EmojiCompat 早在幾年前就已經(jīng)發(fā)布，2021 年我們對(duì)其做了很多改進(jìn)，并將其整合至AppCompat 1.4版本中。為此我們開發(fā)了一個(gè)新庫 androidx.emoji2，并添加了自動(dòng)配置選項(xiàng)，它可自行配置以加載正確的字體。我們將這個(gè)庫集成到了 AppCompat 1.4 中，也就是說，您僅需升級(jí)至 AppCompat 1.4 版本，便可在 API 19 及更高的版本上正常顯示新加入的 Emoji，開箱即用，無需任何額外配置。

• AppCompat 1.4 版本
  https://developer.android.google.cn/jetpack/androidx/releases/appcompat#1.4.1
• androidx.emoji2
  https://developer.android.google.cn/jetpack/androidx/releases/emoji2

AppCompat 1.4 針對(duì) Emoji 的優(yōu)化

△Emoji2 和 Emoji 對(duì)比

Emoji2 庫是 AppCompat 庫的一個(gè)新的依賴項(xiàng)，雖然它會(huì)代替現(xiàn)有的 androidx.emoji 庫，但是 API 幾乎相同。在此次更新中，我們使用 androidx.startup 添加了新的初始化程序 (EmojiCompatInitializer)，添加了新的默認(rèn)配置，并且全部支持了 nullability 注解。另外，相較于 androidx.emoji，我們還刪除了一些在使用 AppCompat 時(shí)不再需要的 TextView 子類，這使得在 RA 之后節(jié)省了約 14KB 的大小。

• Emoji2https://developer.android.google.cn/jetpack/androidx/releases/emoji2
• androidx.emojihttps://developer.android.google.cn/jetpack/androidx/releases/emoji

△Emoji2 加載 Emoji 的步驟

在這次更改中，一大新特性便是 EmojiCompatInitializer，它是一個(gè)使用了 androidx.startup 庫的初始化程序，在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)配置 EmojiCompat。我們已對(duì)該初始化程序的性能進(jìn)行了大量的調(diào)整，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來說使用默認(rèn)配置已經(jīng)完全足夠，但如果您需要對(duì)應(yīng)用啟動(dòng)做納秒級(jí)別的優(yōu)化，則可以考慮移除 startup 庫和創(chuàng)建線程所帶來的消耗。首先，確保先初始化 EmojiCompat，再執(zhí)行 Activity.onCreate，這可以保證每個(gè) TextView 都能顯示新版 Emoji。然后，可以像 EmojiCompatInitializer 一樣將 Emoji 字體加載延遲到首屏繪制之后，這樣做是因?yàn)殡m然加載過程是在后臺(tái)線程中進(jìn)行的，但它還是執(zhí)行大量的網(wǎng)絡(luò)和磁盤 I/O 操作，這些操作會(huì)同首屏加載一起搶奪資源。

這里再次強(qiáng)調(diào)，我們已對(duì)該初始化程序的性能進(jìn)行了大量的調(diào)整和優(yōu)化，除非必要，請(qǐng)使用 EmojiCompatInitializer 的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。

另一個(gè)重要的功能是默認(rèn)配置，在 androidx.emoji 中您需要從文檔的示例代碼中復(fù)制一些模版配置 (類似于以上代碼) 到應(yīng)用中，而 Emoji2 中我們添加了可以直接用于 EmojiCompatInitializer 的 DefaultEmojiCompatConfig，如下代碼所示，只需一行簡(jiǎn)單配置即可，當(dāng)然也支持手動(dòng)配置的需求。

在 AppCompat 中，我們將 Emoji2 集成到了所有的視圖中，這意味著所有視圖都可以支持新版 Emoji，如果您的 Activity 繼承了 AppCompatActivity，在 XML 中直接使用 TextView 或 EditView 即可。AppCompatActivity 安裝了一個(gè)布局填充器 (LayoutInflater)，它會(huì)用 AppCompatTextView 來替換 TextView 等視圖，在代碼中無論何時(shí)創(chuàng)建 TextView，都應(yīng)該確保創(chuàng)建的是 AppCompatTextView，并且自定義視圖應(yīng)該繼承相應(yīng)的 AppCompat 子類。
所有集成了 Emoji2 的視圖都有一個(gè) EmojiCompatEnabled 屬性，通過它可以控制是否開啟 EmojiCompat，該屬性還提供了 getter 和 setter 方法。EmojiCompatEnabled 屬性有助于在知道文本絕不可能包含 Emoji 的情況下，來規(guī)避執(zhí)行 Emoji 的處理邏輯，雖然即使不規(guī)避該邏輯所帶來的成本也是極低的，但在某些情況下每一納秒都至關(guān)重要，此屬性便是為了支持這種情況。另外，該屬性對(duì)于在后臺(tái)線程上處理 Emoji 也很有幫助，AppCompat 對(duì)于 Emoji2 的集成會(huì)在 setText 之后的適當(dāng)時(shí)間調(diào)用 EmojiCompat.process，您可以通過 EmojiCompatEnabled 屬性禁用此方法調(diào)用，并對(duì) Emoji 的處理移至后臺(tái)線程。但通常這種優(yōu)化沒必要，除非是在 RecyclerView 中展示大量的文本導(dǎo)致卡頓，那么可以考慮采用這一優(yōu)化方案。

測(cè)試新版 Emoji

由于集成了可下載字體，對(duì)于測(cè)試新版的 Emoji 并不是那么容易。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)不會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)或漏報(bào)的通用自動(dòng)化測(cè)試庫很難，而大多數(shù)開發(fā)者在實(shí)際情況下會(huì)直接手動(dòng)測(cè)試 EmojiCompat 的集成，因此最好的選擇還是使用一個(gè)記錄了用于測(cè)試的 Emoji 列表，同樣此方式對(duì)于手動(dòng)測(cè)試或?qū)ζ聊唤貓D進(jìn)行測(cè)試也都非常有用。

如果您希望了解更多信息，請(qǐng)查看文檔:支持新式表情符號(hào)。我們?cè)谖臋n中為您提供了一些關(guān)于配置測(cè)試模擬器和設(shè)備所需要的一些操作建議:

https://developer.android.google.cn/guide/topics/ui/look-and-feel/emoji2

Emoji 渲染原理

△一組碼點(diǎn)

Emoji 屬于一種圖形字符，是字符串的一部分。它就像字母 "I"一樣，只是繪制方式和從屬的字體文件不同而已。但是對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，它并不會(huì)特意關(guān)心什么是 Emoji 或字母 "I"，一個(gè)字符串本質(zhì)上就只是一組碼點(diǎn)，其中的數(shù)字通過 Unicode 進(jìn)行分配，代表著計(jì)算機(jī)上會(huì)出現(xiàn)的每一個(gè)字符。

現(xiàn)在 Unicode 并不僅僅只是一種格式了，它還代表了制定該標(biāo)準(zhǔn)的委員會(huì)，委員會(huì)會(huì)決定一些事情，比如數(shù)字 7 代表字母 "I" (實(shí)際上 7 并非真正代表字母 I 的碼點(diǎn)，此處僅僅是舉個(gè)例子)。那么當(dāng)您試圖在 Android 上渲染上述表示字符串的碼點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？

首先，Android 會(huì)根據(jù)碼點(diǎn)和應(yīng)用要求使用的字體樣式為每個(gè)字符找出最佳字體。當(dāng)前 Android 上非斜體且正常粗細(xì) "V"的默認(rèn)字體是 roboto-regular.ttf，Android 會(huì)對(duì)字符串進(jìn)行遍歷，檢查每個(gè)字符并查找最佳字體。它會(huì)檢查碼點(diǎn)和樣式，您可以對(duì)字符串進(jìn)行樣式的定制操作，比如對(duì)一些字符進(jìn)行加粗等等。對(duì)于上述簡(jiǎn)單的字符串來說，它就只是會(huì)選擇 roboto-regular.ttf 字體。

△遍歷碼點(diǎn)查找正確的字符串

但是，當(dāng)遇到 Emoji 字符時(shí)，您可能會(huì)覺得它會(huì)進(jìn)行完全不同的渲染方式，畢竟它看起來不像任何其他的字母。但實(shí)際上，Emoji 就是個(gè)文本，由碼點(diǎn)表示，同字母 "I"和 "I"一樣沒什么區(qū)別，繪制它的方式就存儲(chǔ)到了字體中。Android 會(huì)首先嘗試在字體中查找無斜體且正常粗細(xì)的 "融化臉"，但這一次發(fā)現(xiàn)在 roboto-regular 中并沒有想要的結(jié)果，便會(huì)去 NotoColorEmoji 中進(jìn)行查找，這是 AOSP 上預(yù)裝的 Emoji 字體，它包含了每個(gè) Emoji 的圖像，在 Android 平臺(tái)上通過這種字體繪制 Emoji 和繪制字母 "I"的方式完全相同，都是查找字體文件后在屏幕上繪制出來。

△通過 NotoColorEmoji 對(duì) Emoji 字符進(jìn)行繪制

在 Android 12 及以上版本中，平臺(tái)可以確保 Emoji 會(huì)正常顯示，因?yàn)榭筛孪到y(tǒng)字體會(huì)將新版 Emoji 添加到字體文件中。但對(duì)于 Android 12 之前的版本，我們沒有任何方法可以更新字體，這意味著 Android 不知道用什么字體來繪制 "融化臉"，此時(shí)它會(huì)改為繪制一個(gè)稱為豆腐塊的備用字形。這里就是 Emoji2 開始大展身手的地方了。

△Emoji2 對(duì) Emoji 字符的繪制過程

在將字符串發(fā)送到 Android 系統(tǒng)之前，在字符串上會(huì)調(diào)用 EmojiCompat.process 方法，此調(diào)用將遍歷并查找那些系統(tǒng)不知道如何繪制的 Emoji，并為每個(gè) Emoji 添加一個(gè) EmojiSpan，這是一個(gè)替換 Span，這意味著它將只替換該段字符串中對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。系統(tǒng)會(huì)直接使用 roboto-regular.ttf 正常繪制，但當(dāng)找到 EmojiSpan 時(shí)它會(huì)將繪制權(quán)轉(zhuǎn)交給 Span。

在該 Span 中 Android 使用了兩個(gè)方法，首先，它會(huì)獲取字符尺寸并告訴 Android 要在文本布局中為此 Span 保留多少空間，然后，當(dāng)需要繪制字符串時(shí)，它將調(diào)用 EmojiSpan 上的 draw 而非自行繪制。在 EmojiSpan 中，它知道 Compat 版的 Emoji 字體位置，并能直接從中繪制出 "融化臉"。再返回到渲染階段，平臺(tái)將調(diào)用 EmojiSpan.draw，整個(gè)區(qū)域?qū)⒂?EmojiSpan 進(jìn)行繪制，而非平臺(tái)。實(shí)際上，從平臺(tái)的角度來看 EmojiSpan 只是在字符串中間繪制了一張圖片，并沒有別的特殊操作。

總結(jié)

本文通過分析 Emoji 在 Android 平臺(tái)存在的問題，針對(duì)不同版本的 Android 系統(tǒng)介紹了兩種解決方案:

• Android 12 及以上的版本使用可更新系統(tǒng)字體，無需開發(fā)者手動(dòng)適配；
• Android 12 以下的版本集成 AppCompat 1.4 也可自動(dòng)適配新版 Emoji，無需額外操作。
  

此外，我們還介紹了 Emoji 的渲染原理，讓您更進(jìn)一步了解 Emoji 是如何呈現(xiàn)在屏幕上的。請(qǐng)記得升級(jí) AppCompat 到 1.4 版本，為用戶提供支持新版 Emoji 的最佳體驗(yàn)。

來源：谷歌開發(fā)者