Android性能优化--ANR问题

一、ANR有哪些类型（Application No Responding）

1. KeyDispatchTimeout （常见）

input事件在5s内没处理完产生ANR

logcat日志关键字：Input event dispatching timed out

注：input的超时机制与其他的不同，对于input来说即便某次事件超过限时，只要用户后续没有后续输入，则不会产生ANR问题。

2.BroadcastTimeout

前台广播：onReceiver在10s内没处理完导致ANR。

后台广播：onReceiver在60s内没处理完导致ANR

logcat日志关键字：Timeout of broadcast BroadcastRecord

3.ServiceTimeout

前台service：onCreate(),onStart(),onBind()等生命周期方法在20s内没处理完导致ANR。

后台service：onCreate(),onStart(),onBind()等生命周期方法在200s内没处理完导致ANR。

logcat日志关键字：Timeout excuting service

4.ContentProviderTimeout

ContentProvider 在10s内没有处理完导致ANR

logcat日志关键字：timeout publishing content providers

二、出现ANR的场景

1. 主线程频繁的进行耗时的io操作，如读写数据库
2. 多线程的死锁，主线程被block  （traces文件中搜索 held by）
3. 主线程被 Binder对端block
4. System Server中WatchDog出现ANR
5. service binder的连接达到上限，无法和systemserver通信
6. 系统资源已耗尽（管道、cpu、io）

三、ANR问题如何解决

• traces_*.txt  

        *一般是firstPid，即发生ANR的pid

        ActivityManagerService中实现，通过appNotResponding(),dumpStackTraces()两个主要方法来生成应用的anr。

• traces_SystemServer_WDT.txt

        Watchdog中实现

        system_server进程栈信息

• traces.txt

        系统定义的默认trace文件路径

线下：可查看本地的日志文件进行分析

ANR日志路径：/data/anr/

通过logcat日志，traces文件确认：

anr发生的时间点

cpu的使用率

主线程的状态

其他线程的状态

线上：

1.集成bugly，可以拿到手机品牌，型号，配置，以及anr的大概位置

2.自己实现anr的监控方案

四、线上监控方案

1.FileObserver实现

注：5.0之上会被selinux限制访问，厂商的话可以修改.te文件

package com.xiangxue.arch_demo.anr;import android.os.FileObserver;
import android.util.Log;import androidx.annotation.Nullable;public class ANRFileObserver extends FileObserver {public ANRFileObserver(String path) {//data/anr/super(path);}public ANRFileObserver(String path, int mask) {super(path, mask);}@Overridepublic void onEvent(int event, @Nullable String path) {switch (event){case FileObserver.ACCESS://文件被访问Log.i("Zero", "ACCESS: " + path);break;case FileObserver.ATTRIB://文件属性被修改，如 chmod、chown、touch 等Log.i("Zero", "ATTRIB: " + path);break;case FileObserver.CLOSE_NOWRITE://不可写文件被 closeLog.i("Zero", "CLOSE_NOWRITE: " + path);break;case FileObserver.CLOSE_WRITE://可写文件被 closeLog.i("Zero", "CLOSE_WRITE: " + path);break;case FileObserver.CREATE://创建新文件Log.i("Zero", "CREATE: " + path);break;case FileObserver.DELETE:// 文件被删除，如 rmLog.i("Zero", "DELETE: " + path);break;case FileObserver.DELETE_SELF:// 自删除，即一个可执行文件在执行时删除自己Log.i("Zero", "DELETE_SELF: " + path);break;case FileObserver.MODIFY://文件被修改Log.i("Zero", "MODIFY: " + path);break;case FileObserver.MOVE_SELF://自移动，即一个可执行文件在执行时移动自己Log.i("Zero", "MOVE_SELF: " + path);break;case FileObserver.MOVED_FROM://文件被移走，如 mvLog.i("Zero", "MOVED_FROM: " + path);break;case FileObserver.MOVED_TO://文件被移来，如 mv、cpLog.i("Zero", "MOVED_TO: " + path);break;case FileObserver.OPEN://文件被 openLog.i("Zero", "OPEN: " + path);break;default://CLOSE ： 文件被关闭，等同于(IN_CLOSE_WRITE | IN_CLOSE_NOWRITE)//ALL_EVENTS ： 包括上面的所有事件Log.i("Zero", "DEFAULT(" + event + "): " + path);break;}}
}

2.watchdog实现

import android.annotation.TargetApi;
import android.os.Build;
import android.os.Debug;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.os.Process;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;public class ANRWatchDog extends Thread {private static final String TAG = "ANR";private int timeout = 5000;private boolean ignoreDebugger = true;static ANRWatchDog sWatchdog;private Handler mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());private class ANRChecker implements Runnable {private boolean mCompleted;private long mStartTime;private long executeTime = SystemClock.uptimeMillis();@Overridepublic void run() {synchronized (ANRWatchDog.this) {mCompleted = true;executeTime = SystemClock.uptimeMillis();}}void schedule() {mCompleted = false;mStartTime = SystemClock.uptimeMillis();mainHandler.postAtFrontOfQueue(this);}boolean isBlocked() {return !mCompleted || executeTime - mStartTime >= 5000;}}public interface ANRListener {void onAnrHappened(String stackTraceInfo);}private ANRChecker anrChecker = new ANRChecker();private ANRListener anrListener;public void addANRListener(ANRListener listener){this.anrListener = listener;}public static ANRWatchDog getInstance(){if(sWatchdog == null){sWatchdog = new ANRWatchDog();}return sWatchdog;}private ANRWatchDog(){super("ANR-WatchDog-Thread");}@TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN)@Overridepublic void run() {Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); // 设置为后台线程while(true){while (!isInterrupted()) {synchronized (this) {anrChecker.schedule();long waitTime = timeout;long start = SystemClock.uptimeMillis();while (waitTime > 0) {try {wait(waitTime);} catch (InterruptedException e) {Log.w(TAG, e.toString());}waitTime = timeout - (SystemClock.uptimeMillis() - start);}if (!anrChecker.isBlocked()) {continue;}}if (!ignoreDebugger && Debug.isDebuggerConnected()) {continue;}String stackTraceInfo = getStackTraceInfo();if (anrListener != null) {anrListener.onAnrHappened(stackTraceInfo);}}anrListener = null;}}private String getStackTraceInfo() {StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();for (StackTraceElement stackTraceElement : Looper.getMainLooper().getThread().getStackTrace()) {stringBuilder.append(stackTraceElement.toString()).append("\\r\\n");}return stringBuilder.toString();}
}

使用：

ANRWatchDog.getInstance().addANRListener({@Overridepublic void onAnrHappend(String stackTraceInfo){}
});ANRWatchDog.getInstance().start();