ANR详细介绍

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-01-19 22:53 300阅读 0赞

#### 目录介绍 ####

*  1.ANR简单介绍
 *  2.ANR发生场景
 *  3.ANR发生的原理
 *  4.ANR有哪些具体案例
 *  5.ANR具体如何分析
 *  6.解决方案
 *  7.ANR问题解答

### 好消息 ###

*  博客笔记大汇总【16年3月到至今】，包括Java基础及深入知识点，Android技术博客，Python学习笔记等等，还包括平时开发中遇到的bug汇总，当然也在工作之余收集了大量的面试题，长期更新维护并且修正，持续完善……开源的文件是markdown格式的！同时也开源了生活博客，从12年起，积累共计47篇\[近20万字\]，转载请注明出处，谢谢！
 *  **链接地址：[github.com/yangchong21…][github.com_yangchong21]**
 *  如果觉得好，可以star一下，谢谢！当然也欢迎提出建议，万事起于忽微，量变引起质变！

### 1.ANR简单介绍 ###

*  1.1 什么是ANR
    
     *  ANR Activity not responding(页面没有响应)
     *  ANR Application not responding 应用没有响应
     *  Android 在4.0之后强制规定 访问网络必须开启子线程
     *  如果在主线程访问网络，4.0之后的系统就会抛出：android.os.NetworkOnMainThreadException 在主线程联网的异常
     *  联网的时候一定要在子线程操作，只要是耗时的操作，可能会把主线程阻塞住的操作，都要放到子线程里
     *  主线程(UI线程)16ms，刷新一次界面，一秒60次，60贞/秒
    
     *  ANR(Application Not responding)，是指应用程序未响应，Android系统对于一些事件需要在一定的时间范围内完成，如果超过预定时间能未能得到有效响应或者响应时间过长，都会造成ANR。
 *  1.2 ANR的产生需要满足三个条件
    
     *  主线程：只有应用程序进程的主线程响应超时才会产生ANR；
     *  超时时间：产生ANR的上下文不同，超时时间也会不同，但只要在这个时间上限内没有响应就会ANR；
     *  输入事件/特定操作：输入事件是指按键、触屏等设备输入事件，特定操作是指BroadcastReceiver和Service的生命周期中的各个函数，产生ANR的上下文不同，导致ANR的原因也会不同；

### 2.ANR发生场景 ###

*  主线程，被阻塞5秒钟以上，就会抛出ANR对话框。不同的组件发生ANR的时间不一样，Activity是5秒，BroadCastReceiver是10秒，Service是20秒（均为前台）。
 *  点击事件(按键和触摸事件)5s内没被处理: Input event dispatching timed out
 *  service 前台20s后台200s未完成启动 Timeout executing service
    
     *  Service Timeout是位于”ActivityManager”线程中的AMS.MainHandler收到SERVICE\_TIMEOUT\_MSG消息时触发。
     *  对于Service有两类:
        
         *  对于前台服务，则超时为SERVICE\_TIMEOUT = 20s；
         *  对于后台服务，则超时为SERVICE\_BACKGROUND\_TIMEOUT = 200s
 *  BroadcastReceiver的事件(onRecieve方法)在规定时间内没处理完(前台广播为10s，后台广播为60s)：Timeout of broadcast BroadcastRecord
    
     *  以BroadcastReviever为例，在onRecieve()方法执行10秒内没发生第一种ANR(也就是在这个过程中没有输入事件或输入事件还没到5s)才会发生Receiver timeout，否则将先发生事件无相应ANR，所以onRecieve()是有可能执行不到10s就发生ANR的，所以不要在onRecieve()方法里面干活
 *  ContentProvider的publish在10s内没进行完：timeout publishing content providers

*  思考一下，比如service前台是20秒，后台是200秒没响应会导致ANR，那么这个时间是哪里来的呢？
    
        // How long we wait for a service to finish executing.
        static final int SERVICE_TIMEOUT = 20*1000;
        
        // How long we wait for a service to finish executing.
        static final int SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT = SERVICE_TIMEOUT * 10;
        
        mAm.mHandler.removeMessages(ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG, r.app);
        
            void serviceTimeout(ProcessRecord proc) {
            String anrMessage = null;
        
            synchronized(mAm) {
                if (proc.executingServices.size() == 0 || proc.thread == null) {
                    return;
                }
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                final long maxTime =  now -
                        (proc.execServicesFg ? SERVICE_TIMEOUT : SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT);
                ServiceRecord timeout = null;
                long nextTime = 0;
                for (int i=proc.executingServices.size()-1; i>=0; i--) {
                    ServiceRecord sr = proc.executingServices.valueAt(i);
                    if (sr.executingStart < maxTime) {
                        timeout = sr;
                        break;
                    }
                    if (sr.executingStart > nextTime) {
                        nextTime = sr.executingStart;
                    }
                }
                if (timeout != null && mAm.mLruProcesses.contains(proc)) {
                    Slog.w(TAG, "Timeout executing service: " + timeout);
                    StringWriter sw = new StringWriter();
                    PrintWriter pw = new FastPrintWriter(sw, false, 1024);
                    pw.println(timeout);
                    timeout.dump(pw, " ");
                    pw.close();
                    mLastAnrDump = sw.toString();
                    mAm.mHandler.removeCallbacks(mLastAnrDumpClearer);
                    mAm.mHandler.postDelayed(mLastAnrDumpClearer, LAST_ANR_LIFETIME_DURATION_MSECS);
                    anrMessage = "executing service " + timeout.shortName;
                } else {
                    Message msg = mAm.mHandler.obtainMessage(
                            ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG);
                    msg.obj = proc;
                    mAm.mHandler.sendMessageAtTime(msg, proc.execServicesFg
                            ? (nextTime+SERVICE_TIMEOUT) : (nextTime + SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT));
                }
            }
        
            if (anrMessage != null) {
                mAm.mAppErrors.appNotResponding(proc, null, null, false, anrMessage);
            }
        }
        复制代码

### 3.ANR发生的原理 ###

*  关于ANR机制实现的原理可以先看这篇文章，个人觉得写的十分不错，可以看看：[gityuan.com/2016/07/02/…][gityuan.com_2016_07_02]
 *  大概原理如下：
    
     *  1.在进行相关操作调用hander.sendMessageAtTime()发送一个ANR的消息，延时时间为ANR发生的时间(如activity是当前时间5s之后)。
     *  2.进行相关的操作
     *  3.操作结束后向remove掉该条message。如果相关的操作在规定时间没有执行完成，该条message将被handler取出并执行，就发生了ANR。

### 4.ANR有哪些具体案例 ###

*  Acitvity，Fragment中暴力相应点击事件有可能会导致ANR
 *  断点调试时，程序可能会出现ANR无限应
 *  主线程做了耗时操作，比如查询数据库数据导致ANR

### 5.ANR具体如何分析 ###

*  ANR问题是由于主线程的任务在规定时间内没处理完任务，而造成这种情况的原因大致会有一下几点：
    
     *  主线程在做一些耗时的工作导致线程卡死
     *  主线程被其他线程锁
     *  cpu被其他进程占用，该进程没被分配到足够的cpu资源。
 *  然后看anr日志。千万别说不知道在哪里看日志，在发生ANR的时候，系统会收集ANR相关的信息提供给开发者：首先在Log中有ANR相关的信息，其次会收集ANR时的CPU使用情况，还会收集trace信息，也就是当时各个线程的执行情况。trace文件保存到了/data/anr/traces.txt中
    
     *  从log中找到ANR反生的信息：会包含了ANR的时间、进程、是何种ANR等信息。
     *  在该条log之后会有CPU usage的信息，表明了CPU在ANR前后的用量（log会表明截取ANR的时间），从各种CPU Usage信息中大概可以分析如下几点：
        
         *  如果某些进程的CPU占用百分比较高，几乎占用了所有CPU资源，而发生ANR的进程CPU占用为0%或非常低，则认为CPU资源被占用，进程没有被分配足够的资源，从而发生了ANR。这种情况多数可以认为是系统状态的问题，并不是由本应用造成的。
         *  如果发生ANR的进程CPU占用较高，如到了80%或90%以上，则可以怀疑应用内一些代码不合理消耗掉了CPU资源，如出现了死循环或者后台有许多线程执行任务等等原因，这就要结合trace和ANR前后的log进一步分析了。
         *  如果CPU总用量不高，该进程和其他进程的占用过高，这有一定概率是由于某些主线程的操作就是耗时过长，或者是由于主进程被锁造成的。
     *  除了上述分析CPU usage之后，确定问题需要我们进一步分析trace文件。trace文件记录了发生ANR前后该进程的各个线程的stack。对我们分析ANR问题最有价值的就是其中主线程的stack，一般主线程的trace可能有如下几种情况：
        
         *  主线程是running或者native而对应的栈对应了我们应用中的函数，则很有可能就是执行该函数时候发生了超时。
         *  主线程被block:非常明显的线程被锁，这时候可以看是被哪个线程锁了，可以考虑优化代码。如果是死锁问题，就更需要及时解决了。
         *  由于抓trace的时刻很有可能耗时操作已经执行完了（ANR -> 耗时操作执行完毕 ->系统抓trace），这时候的trace就没有什么用了，主线程的stack就是这样的：
         *  
 *  总结，就是两个问题
    
     *  1.CPU 问题
        
         *  在 Monkeylog.log 文件中定位到 "anr in" 位置，查看 cpu usage ,total 占用，如发现接近100%，暂时判断为 cpu 问题。
         *  然后在 logcat.log 文件中定位到 "not responding" 发生时间，并截取cpuinfo.log 中时间点前后 5s 的 log，然后计算 CPU 占中，看哪个进程用的多，在酌情分析模块的 CPU 占中。
     *  2.GC 问题
        
         *  定位到 logcat.log 文件中 "not responding" 发生时间点；
         *  去查看发生 ANR 时间点对应的 trace 文件，定位到应用报名，若Dalvik Thread主线程显示“SUSPENDED”,则为内存问题；
         *  截取 ANR 发生时间点前 5s 的 log，分析 "dalvikvm" 打印的 Paused GC 耗时，如果过多则定位为 GC 问题，需要查看这 5s 件发生了哪些耗时的操作。

### 6.解决方案 ###

*  将所有耗时操作，比如访问网络，Socket通信，查询大量SQL 语句，复杂逻辑计算等都放在子线程中去，然 后通过handler.sendMessage、runonUIThread、AsyncTask 等方式更新UI。无论如何都要确保用户界面作的流畅 度。如果耗时操作需要让用户等待，那么可以在界面上显示度条。
 *  使用AsyncTask处理耗时IO操作。在一些同步的操作主线程有可能被锁，需要等待其他线程释放相应锁才能继续执行，这样会有一定的ANR风险，对于这种情况有时也可以用异步线程来执行相应的逻辑。另外， 要避免死锁的发生。
 *  使用Thread或者HandlerThread时，调用Process.setThreadPriority(Process.THREADPRIORITYBACKGROUND)设置优先级，否则仍然会降低程序响应，因为默认Thread的优先级和主线程相同。
 *  使用Handler处理工作线程结果，而不是使用Thread.wait()或者Thread.sleep()来阻塞主线程。
 *  Activity的onCreate和onResume回调中尽量避免耗时的代码
 *  BroadcastReceiver中onReceive代码也要尽量减少耗时，建议使用IntentService处理。
 *  各个组件的生命周期函数都不应该有太耗时的操作，即使对于后台Service或者ContentProvider来讲，应用在后台运行时候其onCreate()时候不会有用户输入引起事件无响应ANR，但其执行时间过长也会引起Service的ANR和ContentProvider的ANR

### 7.ANR问题解答 ###

*  ANR有异常日志吗？或者说ANR在第三方崩溃日志中有日志吗？
    
     *  没有异常日志，因为本身不属于Error或者Exception

### 关于其他内容介绍 ###

#### 01.关于博客汇总链接 ####

*  1.[技术博客汇总][Link 1]
 *  2.[开源项目汇总][Link 2]
 *  3.[生活博客汇总][Link 3]
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#### 02.关于我的博客 ####

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[Link 1]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fwww.jianshu.com%2Fp%2F614cb839182c
[Link 2]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fblog.csdn.net%2Fm0_37700275%2Farticle%2Fdetails%2F80863574
[Link 3]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fblog.csdn.net%2Fm0_37700275%2Farticle%2Fdetails%2F79832978
[Link 4]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fwww.jianshu.com%2Fp%2Ff665de16d1eb
[Link 5]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fwww.jianshu.com%2Fp%2F53017c3fc75d
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