??煩惱？頭疼？不知所措？Android的ANR問題，一劑藥到病除??【建議收藏】-有解無憂

前言

本文對Android中常發生的ANR現象的成因原理及主要發生場景進行了詳細介紹，舉例了幾種典型的ANR場景實體，總結提供了優化改善的若干解決思路，
值得Android開發人員收藏

簡介

ANR全稱：Application Not Responding，也就是應用程式無回應
針對Android中常發生的ANR現象，要解決此問題，當真要從其原理開始分析，如下圖所示

原因

Android系統中，ActivityManagerService(簡稱AMS)和WindowManagerService(簡稱WMS)會檢測App的回應時間，如果App在特定時間無法相應螢屏觸摸或鍵盤輸入時間，或者特定事件沒有處理完畢，就會出現ANR，其原因無非是以下四點：

InputDispatching Timeout：5秒內無法回應螢屏觸摸事件或鍵盤輸入事件
BroadcastQueue Timeout ：在執行前臺廣播（BroadcastReceiver）的onReceive()函式時10秒沒有處理完成，后臺為60秒，
Service Timeout ：前臺服務20秒內，后臺服務在200秒內沒有執行完畢，
ContentProvider Timeout ：ContentProvider的publish在10s內沒進行完，

ANR分析辦法

ANR重現

這里使用的是號稱Google親兒子的Google Pixel xl（Android 8.0系統）做的測驗，生成一個按鈕跳轉到ANRTestActivity，在后者的onCreate()中主執行緒休眠20秒：

@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_anr_test);
    // 這是Android提供執行緒休眠函式，與Thread.sleep()最大的區別是
    // 該使用該函式不會拋出InterruptedException例外，
    SystemClock.sleep(20 * 1000);
}

在進入ANRTestActivity后黑屏一段時間，大概有七八秒，終于彈出了ANR例外

ANR分析辦法一：Log

剛才產生ANR后，看下Log:

可以看到logcat清晰地記錄了ANR發生的時間，以及執行緒的tid和一句話概括原因：
WaitingInMainSignalCatcherLoop，大概意思為主執行緒等待例外，
最后一句The application may be doing too much work on its main thread.
告知可能在主執行緒做了太多的作業，

ANR分析辦法二：traces.txt

剛才的log有第二句Wrote stack traces to '/data/anr/traces.txt'，說明ANR例外已經輸出到traces.txt檔案，使用adb命令把這個檔案從手機里匯出來：
1、cd到adb.exe所在的目錄，也就是Android SDK的platform-tools目錄，例如：

cd D:\Android\AndroidSdk\platform-tools

此外，除了Windows的cmd以外，還可以使用AndroidStudio的Terminal來輸入adb命令，
2、到指定目錄后執行以下adb命令匯出traces.txt檔案：

adb pull /data/anr/traces.txt

traces.txt默認會被匯出到Android SDK的\platform-tools目錄，一般來說traces.txt檔案記錄的東西會比較多，分析的時候需要有針對性地去找相關記錄，

----- pid 23346 at 2017-11-07 11:33:57 -----  ----> 行程id和ANR產生時間
Cmd line: com.sky.myjavatest
Build fingerprint: 'google/marlin/marlin:8.0.0/OPR3.170623.007/4286350:user/release-keys'
ABI: 'arm64'
Build type: optimized
Zygote loaded classes=4681 post zygote classes=106
Intern table: 42675 strong; 137 weak
JNI: CheckJNI is on; globals=526 (plus 22 weak)
Libraries: /system/lib64/libandroid.so /system/lib64/libcompiler_rt.so 
/system/lib64/libjavacrypto.so
/system/lib64/libjnigraphics.so /system/lib64/libmedia_jni.so /system/lib64/libsoundpool.so
/system/lib64/libwebviewchromium_loader.so libjavacore.so libopenjdk.so (9)
Heap: 22% free, 1478KB/1896KB; 21881 objects    ----> 記憶體使用情況

...

"main" prio=5 tid=1 Sleeping    ----> 原因為Sleeping
  | group="main" sCount=1 dsCount=0 flags=1 obj=0x733d0670 self=0x74a4abea00
  | sysTid=23346 nice=-10 cgrp=default sched=0/0 handle=0x74a91ab9b0
  | state=S schedstat=( 391462128 82838177 354 ) utm=33 stm=4 core=3 HZ=100
  | stack=0x7fe6fac000-0x7fe6fae000 stackSize=8MB
  | held mutexes=
  at java.lang.Thread.sleep(Native method)
  - sleeping on <0x053fd2c2> (a java.lang.Object)
  at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:373)
  - locked <0x053fd2c2> (a java.lang.Object)
  at java.lang.Thread.sleep(Thread.java:314)
  at android.os.SystemClock.sleep(SystemClock.java:122)
  at com.sky.myjavatest.ANRTestActivity.onCreate(ANRTestActivity.java:20) ----> 產生ANR的包名以及具體行數
  at android.app.Activity.performCreate(Activity.java:6975)
  at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1213)
  at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2770)
  at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:2892)
  at android.app.ActivityThread.-wrap11(ActivityThread.java:-1)
  at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:1593)
  at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:105)
  at android.os.Looper.loop(Looper.java:164)
  at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:6541)
  at java.lang.reflect.Method.invoke(Native method)
  at com.android.internal.os.Zygote$MethodAndArgsCaller.run(Zygote.java:240)
  at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:767)

在檔案中使用 ctrl + F 查找包名可以快速定位相關代碼，
通過上方log可以看出相關問題：

行程id和包名：pid 23346 com.sky.myjavatest
造成ANR的原因：Sleeping
造成ANR的具體行數：ANRTestActivity.java:20類的第20行

特別注意：產生新的ANR，原來的 traces.txt 檔案會被覆寫，

ANR分析辦法三：Java執行緒呼叫分析

通過JDK提供的命令可以幫助分析和除錯Java應用，命令為：

jstack {pid}

其中pid可以通過jps命令獲得，jps命令會列出當前系統中運行的所有Java虛擬機行程，比如

7266 Test
7267 Jps

ANR分析辦法四：DDMS分析ANR問題

使用DDMS——Update Threads工具
閱讀Update Threads的輸出

造成ANR的原因及解決辦法

上面例子只是由于簡單的主執行緒耗時操作造成的ANR，造成ANR的原因還有很多：

主執行緒阻塞或主執行緒資料讀取

解決辦法：避免死鎖的出現，使用子執行緒來處理耗時操作或阻塞任務，盡量避免在主執行緒query provider、不要濫用SharePreferenceS

CPU滿負荷，I/O阻塞

解決辦法：檔案讀寫或資料庫操作放在子執行緒異步操作，

記憶體不足

解決辦法：AndroidManifest.xml檔案<applicatiion>中可以設定 android:largeHeap="true"，以此增大App使用記憶體，不過不建議使用此法，從根本上防止記憶體泄漏，優化記憶體使用才是正道，

各大組件ANR

各大組件生命周期中也應避免耗時操作，注意BroadcastReciever的onRecieve()、后臺Service和ContentProvider也不要執行太長時間的任務

本章節暫且結束，后續預告請往下看，如有需要后續文章資料，文末有領取方式

ANR原始碼分析

crash監控方案

執行緒監控 - 死鎖、存活周期與 CPU 占用率

啟動速度與執行效率優化專案實戰

Android卡頓檢測及優化

卡頓
幀率
卡頓原因
卡頓檢測
使用dumpsys gfxinfo
使用systrace
使用BlockCanary

記憶體優化

Android記憶體優化工具
top
dumpsys meminfo
Memory Profiler
Leak Canary
MAT
記憶體問題高效分析方法
Android記憶體泄漏分析及檢測工具LeakCanary簡介
安卓記憶體優化

「上圖展示的只是一部分」
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