Can't connect to X11 window server的问题研究

情境：

java web程序中，页面包含图形的展示，是使用jfreechart来开发的。war包部署在RHEL 5.5环境下的tomcat中。

1 在服务器（服务器默认启动为图形界面）本机上启动tomcat，在客户端浏览器上查看jfreechart图形正常；

2 远程通过ssh启动服务器上的tomcat，在客户端浏览器上查看jfreechart图形为小红叉；

先将异常部分贴出：

java.lang.InternalError: Can't connect to X11 window server using 'localhost:10.0' as the value of the DISPLAY variable.

at sun.awt.X11GraphicsEnvironment.initDisplay(Native Method)

at sun.awt.X11GraphicsEnvironment.access$000(X11GraphicsEnvironment.java:53)

at sun.awt.X11GraphicsEnvironment$1.run(X11GraphicsEnvironment.java:142)

at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)

at sun.awt.X11GraphicsEnvironment.<clinit>(X11GraphicsEnvironment.java:131)

at java.lang.Class.forName0(Native Method)

at java.lang.Class.forName(Class.java:164)

at java.awt.GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment(GraphicsEnvironment.java:68)

at sun.awt.X11.XToolkit.<clinit>(XToolkit.java:96)

at java.lang.Class.forName0(Native Method)

at java.lang.Class.forName(Class.java:164)

at java.awt.Toolkit$2.run(Toolkit.java:821)

at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)

at java.awt.Toolkit.getDefaultToolkit(Toolkit.java:804)

at javax.swing.UIManager.initialize(UIManager.java:1236)

at javax.swing.UIManager.maybeInitialize(UIManager.java:1219)

at javax.swing.UIManager.getDefaults(UIManager.java:529)

at javax.swing.UIManager.getColor(UIManager.java:563)

at org.jfree.chart.JFreeChart.<clinit>(JFreeChart.java:261)

at org.jfree.chart.ChartFactory.createLineChart(ChartFactory.java:1242)

at cfca.xfraud.management.service.activity.ActivityStatisticsService.getEntityForm(ActivityStatisticsService.jav

a:325)

at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)

at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:39)

at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)

at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:592)

at org.springframework.aop.support.AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(AopUtils.java:307)

at org.springframework.aop.framework.ReflectiveMethodInvocation.invokeJoinpoint(ReflectiveMethodInvocation.java:

182)

…………分析以上异常已足够，剩下的异常栈信息忽略。

经过研究，发现该问题更深一步是这样：

1 如果以init 5的级别启动REHL 5.5系统，再启动tomcat，在客户端浏览器上查看jfreechart图形，图形显示正常；

2 如果以init 3的级别启动RHEL 5.5系统，再启动tomcat，在客户端浏览器上查看jfreechart图形，图形显示为小红叉；

这是很重要的结论，这个错误是因为图表程序是通过AWT实现的，AWT会调用操作系统本地窗口资源绘图，windows对此支持很好，

在linux下如果没有进到X window，AWT就不能绘图。

而且，通过查看异常的堆栈，发现at org.jfree.chart.JFreeChart.<clinit>(JFreeChart.java:261)这个异常，此时查找jfreechart官网的作者对该问题的解答：Web-Applications cannot have a Swing-GUI.也就是说，JFreechart采用AWT来绘图，如果没有图形界面，jfreechart里面所用到的

java.awt.Toolkit

java.awt.Color

java.awt.Rectangle

java.awt.Font

java.awt.FontMetrics

java.awt.image.ColorModel

等一系列包，均不能够使用。

使用了tomcat远程调试，将项目中所使用的jfreechart-1.0.13.jar源码下载，发现确实是跟踪到这行报错：

JFreeChart chart = ChartFactory.createLineChart("交易量统计图", "时间(" + units + ")" + time, "数量", dataset, PlotOrientation.VERTICAL, true, false, false);

createLineChart方法里面会调用的JFreeChart chart = new JFreeChart(title, JFreeChart.DEFAULT_TITLE_FONT,plot, legend);

而JFreeChart.DEFAULT_TITLE_FONT是public static final Font DEFAULT_TITLE_FONT = new Font("SansSerif", Font.BOLD, 18);

也就是说，用了awt的Font类。因为JFreeChart(String title, Font titleFont, Plot plot,boolean createLegend) 这个构造函数，本来就用的是Font，修改源码的方式可能会很麻烦，作罢。

问题应该已经研究的很清楚了。

(http://www.jfree.org/phpBB2/viewtopic.php?p=58565&sid=96ed91d7c0d71ba11e988201cbaafb47 jfreechart网站)

网上关于Can't connect to X11 window server的解决方案如下：

1 export DISPLAY=:0，然后重启服务器

已验证，无效。

2 在JVM中加入-Djava.awt.headless=true

对于tomcat ,可以修改catalina.sh,加入:CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Djava.awt.headless=true"

已验证，无效

自己研究的解决方法：

3 调用ChartUtilities.writeChartAsPN

将每个chart存为图片到硬盘上，然后通过页面加载，这种方法，勉强解决该问题，但必须修改程序。

4 修改tomcat的startup.sh

加入export CATALINA_OPTS="-Djava.awt.headless=true"，问题得到完美解决。

也就是说，init 3启动级别下，这种方式可以解决java awt的问题。