linux环境下Java程序UI显示问题
问题描述
项目在linux环境下运行时，因为历史遗留原因，需要通过UI界面展示一个二维码供扫码使用。最常见的就是和UI相关的各种错误了，比如下面这个：
Can't connect to X11 window server using ':2.0' as the value of the DISPLAY variable.下面我们通过一个简单的示例来探究一下linux下和UI相关各种错误及其原因。
简单的样例程序
package my;
public class Test{
public static void main(String[] args){
System.out.println("java.awt.headless=\t" + System.getProperty("java.awt.headless"));
System.out.println("DISPLAY=\t" + System.getenv("DISPLAY"));
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Hello!");
}
}可以使用你熟悉的任意工具将上面代码编译、并打包为一个JAR包，假设文件名为test.jar
将test.jar上传到linux服务器特定目录下，假设存放到/opt目录；
通过SSH客户端登录linux 运行程序：
$ java -cp test.jar my.Test【linux环境下Java程序UI显示问题】系统输出如下：
java.awt.headless=null
DISPLAY=null
Exception in thread "main" java.awt.HeadlessException:
No X11 DISPLAY variable was set, but this program performed an operation which requires it.
at java.awt.GraphicsEnvironment.checkHeadless(GraphicsEnvironment.java:204)
at java.awt.Window.(Window.java:536) 我们看到，通过SSH登录linux系统时，当前会话缺省是没有设置DISPLAY环境变量的；而Java应用程序要展示界面需要DISPLAY环境变量指向可用的显示环境(即X11Server地址)
headless属性的作用 如果我们运行前，将java.awt.headless系统属性设置为true，结果是什么呢？
运行程序：
$ java -Djava.awt.headless=true -cp test.jar my.Test系统输出如下：
java.awt.headless=true
DISPLAY=null
Exception in thread "main" java.awt.HeadlessException
at java.awt.GraphicsEnvironment.checkHeadless(GraphicsEnvironment.java:204)
at java.awt.Window.(Window.java:536) 设置headless并不能解决UI显示问题；它更像是一种提示，告知当前系统无法使用图形环境；
启动第三方XServer服务 我们尝试在Windows环境下启动XServer服务：windows下部分linux远程工具通过内嵌XServer服务支持访问linux图形界面，比如：XShell、MobaXTerm、XMing、X-Win32等；
我们这里使用一个免费的更纯粹的XServer windows服务程序：VcXsrv
下载地址
启动VcXsrv以后(注意放开访问权限，配置时选择：
disable access control)，windows状态栏会多出一个VcXsrv的任务栏图标，鼠标悬停在上面，会提示当前XServer的访问地址，比如xxx:0.0 其中，冒号前是主机地址，域名或ip；冒号后的第一个数字代表XServer监听端口，这个数字 + 6000 即是真正的监听端口；
在windows命令行执行
C:\> netstat -ano | find "600"，显示如下；TCP0.0.0.0:60000.0.0.0:0LISTENING32472
TCP127.0.0.1:6000127.0.0.1:53790ESTABLISHED32472
TCP127.0.0.1:6000127.0.0.1:53791ESTABLISHED32472
TCP127.0.0.1:6000127.0.0.1:53792ESTABLISHED32472
TCP127.0.0.1:53790127.0.0.1:6000ESTABLISHED32472
TCP127.0.0.1:53791127.0.0.1:6000ESTABLISHED32472
TCP127.0.0.1:53792127.0.0.1:6000ESTABLISHED32472
TCP[::]:6000[::]:0LISTENING32472我们看到本地监听的TCP端口 6000 ，这正是XServer进程打开的；如果我们在启动VcXsrv时，端口设定为
-1 ，则表示由VcXsrv，从6000开始探测第一个可用的端口；DISPLAY环境变量指向远程XServer地址 我们尝试在运行java程序前，指定DISPLAY环境变量如下：
# 10.1.27.33替换为windows主机地址，:0替换为Xserver监听端口减去6000的值
$ export DISPLAY=10.1.27.33:0
$ java -cp test.jar my.Test 运行程序，这时候我们发现没有错误了！只是我们的界面在哪儿呢？别慌！看下windows任务栏，你将在当前windows桌面上发现linux进程的图形界面输出。
文章图片
和远程桌面技术显示远程图形界面不同(传递压缩的位图)；XServer和XClient(也就是需要输出图形界面的linux进程)之间通过X协议交谈(传递绘图指令)，所以传输数据量更小，对网络带宽的需求低。
DISPLAY环境变量指向本地XServer地址 首先我们启动并登录一个安装了图形界面的linux服务器。使系统为我们准备好本地图形环境。
然后，远程使用SSH，远程登录服务器。使用
$ who命令来查看，当前可用的图形环境test:02022-04-14 09:47 (:0)
rootpts/02022-04-14 09:47 (10.1.27.33)注意，冒号前为空，表示linux本地的图形环境。我们设置当前SSH连接的DISPLAY属性指向linux本地图形环境。
$ export DISPLAY=":0"使用
$ xhost命令可查看Xserver的授权。access control enabled, only authorized clients can connect
SI:localuser:root
SI:localuser:test我们开放所有用户可连接：
$ xhost +access control disabled, clients can connect from any host接下来，重新运行java程序：
$ export DISPLAY=":0"
$ xhost +
$ cd /opt
$ java -cp test.jar my.Test这时候，观察linux本地登录用户的桌面，发现通过SSH运行的Java程序的界面被投射到linux本地用户桌面了。
无法连接DISPLAY的错误 如果DISPLAY设定值和当前可用的图形环境不一致，那么就会发生类似下面的错误。(项目在使用VNC登录时偶发下面错误)
Can't connect to X11 window server using ':2.0' as the value of the DISPLAY variable.参考文档
- Linux图形系统框架 与 X协议
- 关于VNC的控制原理以及安装使用方法
