升级xarray后导入出现「No protocol specified」错误的技术求助

先直接说核心：这个错误和xarray本身关系不大，是图形依赖库找不到可用的显示协议导致的，下面咱们逐一解答你的问题，再给出可行的解决方向：

1. 错误的含义是什么？ #

「No protocol specified」本质是Linux系统上的图形界面依赖（比如X11）初始化失败。xarray本身不要求图形界面，但它依赖的matplotlib、cartopy这类库在启动时会自动检查显示环境，如果当前终端没有可用的X11连接（比如远程SSH无图形转发、本地没开图形界面），就会抛出这个提示。

注意：这多数是警告级别的信息，xarray的核心数据处理功能大概率还能正常用，只是绘图相关功能可能会出问题。

2. 是否与其他依赖库有关？ #

肯定有关，大概率是matplotlib或cartopy的锅。你可以自己验证：单独导入matplotlib试试，看会不会弹出同样的错误：

import matplotlib.pyplot as plt

如果也出现「No protocol specified」，就实锤是图形依赖的问题了。从你的环境版本来看，matplotlib 3.1.2和cartopy 0.18.0都是需要图形后端支持的，这就是触发点。

3. pip3是否能像conda一样自动处理依赖问题？ #

两者的依赖处理逻辑不一样，简单说：

• conda是全环境的依赖管理，不仅管Python包，还能处理底层的系统级依赖（比如HDF5、NetCDF这类C/C++库），而且会强制保证依赖版本兼容。
• pip主要管Python包的依赖，底层系统依赖得你自己提前装好；旧版本pip（比如你的20.0.2）的依赖解析能力较弱，容易出现版本冲突。不过pip会自动安装Python包的直接依赖，但不会主动解决深层兼容性问题，也碰不到非Python的系统依赖。

4. 无需切换conda的解决方向（避免影响其他用户） #

因为你不是电脑所有者，不想搞乱全局环境，推荐这几个无侵入的方案：

方案一：临时禁用图形后端（最快解决） #

如果你不需要用xarray绘图，直接在导入xarray前设置matplotlib用非交互式后端，跳过图形初始化：

import matplotlib
matplotlib.use('Agg')  # 这个后端不需要显示界面，专门用来生成图片文件
import xarray

这样就能彻底避免这个错误提示。

方案二：配置X11显示环境（如果有图形需求） #

如果你是远程SSH连接，试试用带X11转发的方式登录：

ssh -X 你的用户名@服务器地址

登录后再设置DISPLAY环境变量：

export DISPLAY=:0.0

之后再启动Python导入xarray，应该就不会报错了。

方案三：升级pip并重装依赖（解决潜在版本冲突） #

你的pip版本太老（20.0.2），可能存在依赖解析的问题。用--user参数升级和安装，只会影响当前用户的环境，不会干扰其他人：

pip3 install --upgrade pip --user
pip3 install --upgrade xarray matplotlib cartopy --user

方案四：创建个人虚拟环境（彻底隔离） #

如果想完全独立，不会和全局环境冲突，就建一个自己的Python虚拟环境：

# 在自己的用户目录下创建虚拟环境
python3 -m venv ~/my_xarray_env
# 激活虚拟环境
source ~/my_xarray_env/bin/activate
# 升级pip并安装xarray
pip install --upgrade pip
pip install xarray

以后用的时候只要激活这个环境就行，所有包都在你自己的目录里，和其他用户完全无关。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pwprnt