Android ANR

Posted by Jfson on 2019-02-22

1.如何导出日志到 anr目录

  • a.导出anr日志文件：data/anr/traces.txt /anr
    由于厂商限制，部分手机使用adb pull的时候，由于权限问题导致无法导出

  • b.无权限时，使用：adb bugreport /anr
    可以将一个包含anr日志的zip包导出到 /anr路径

  • 定位：查看主线程block信息即可：”main” prio=5 tid=1 Blocked

2.源码：系统如何监听ANR ?

  • ActivityManagerService中在产生ANR的时候，会回调到AMS的appNotResponding()方法；
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// firstPids与lastPids将记录将要dump线程堆栈信息的进程号，其中firstPids会优先输出，详见后面的dumpStackTraces()方法
    ArrayList<Integer> firstPids = new ArrayList<Integer>(5);
    SparseArray<Boolean> lastPids = new SparseArray<Boolean>(20);
...
// 判断重启、已处于ANR或Crash状态直接返回不处理
// 设置notResponding标志位
 app.notResponding = true;
...
// 这里将把当前进程的id最先加到列表中，因此能保证产生ANR的进程能在traces.txt的头部。
 firstPids.add(app.pid);
...
// 将设有persistent属性的进程加入firstPids队列，其他则加入lastPids队列
// 其中mLruProcesses根据LRU算法存储了最近使用的进程信息
 // 准备在logcat中打印出Cause Reason信息
    // Log the ANR to the main log.
    StringBuilder info = new StringBuilder();
    info.setLength(0);
    info.append("ANR in ").append(app.processName);
    if (activity != null && activity.shortComponentName != null) {
        info.append(" (").append(activity.shortComponentName).append(")");
    }
    info.append("\n");
    info.append("PID: ").append(app.pid).append("\n");
    if (annotation != null) {
        info.append("Reason: ").append(annotation).append("\n");
    }
    if (parent != null && parent != activity) {
        info.append("Parent: ").append(parent.shortComponentName).append("\n");
    }
...
 // 执行此函数将dump相关进程中的线程堆栈信息到traces.txt文件中
    File tracesFile = dumpStackTraces(true, firstPids, processCpuTracker, lastPids,
            NATIVE_STACKS_OF_INTEREST);
...
 // 添加ANR信息至DropBox，默认有效期为3天
    addErrorToDropBox("anr", app, app.processName, activity, parent, annotation,
            cpuInfo, tracesFile, null);
// 此处获取开发者选项—>高级—>显示所有"应用程序无响应"中的值，若勾选了显示Background ANR，则会显示Broadcast等后台组件所产生的ANR Dialog
  • dumpStackTraces()这个方法，此处将dump出firstPids与lastPids进程的相关线程堆栈信息至traces.txt，
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    // 根据此环境变量获取traces.txt生成路径，默认值为/data/anr/traces.txt
    // 删除旧的traces.txt文件，并创建新文件
    // 每个进程是按照先后顺序dump信息至traces.txt文件中的
    // 通过FileObserver监听完成写入的操作，并通过wait()/notify()机制等待/唤醒，并继续发送Signal给下一个进程，见下面的for循环

如何监听？

第一种：

  • 关于reason信息的获取，到目前为止，我们只知道能在logcat中能检索到相关信息，难道要开个线程不断循环去检测logs？这想法看来还是Too Young Too Simple。
  • 这里先说下结论，可通过ActivityManagerService.getProcessesInErrorState()方法获取进程的ANR信息，此方法是通过逆向Bugly时发现的，后面会讲到。
  • 此方法会遍历mLruProcesses，并根据进程目前的异常状态如crash或者anr类型，返回具体的ProcessErrorStateInfo，具体看代码，比较简单：
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public List<ActivityManager.ProcessErrorStateInfo> getProcessesInErrorState() {
    ...
    synchronized (this) {
    }
}
private void makeAppNotRespondingLocked(ProcessRecord app,
        String activity, String shortMsg, String longMsg) {
    app.notResponding = true;
    app.notRespondingReport = generateProcessError(app,
            ActivityManager.ProcessErrorStateInfo.NOT_RESPONDING,
            activity, shortMsg, longMsg, null);
    startAppProblemLocked(app);
    app.stopFreezingAllLocked();
}
注意app.notRespondingReport非空的时候才会返回，那它是什么时候初始化的呢？是在makeAppNotRespondingLocked()方法中。其中此方法又是在appNotResponding()中被调用的（在所有进程写完traces.txt之后，可回看上面AMS相关代码）

第二种：
这部分内容获取比较简单，直接读取/data/anr/traces.txt里面第一个进程的信息即可，能保证首个进程即是当前ANR的进程，至于为什么上面分析AMS源码中已经说明了，当前进的pid会首先被add进firstPids中被优先输出。此处的难点是如何从traces中过滤出相关的信息，如进程名，进程pid，生成时间，各线程名、tid、优先级、状态、堆栈信息等。这里就要用到强大的正则表达式来进行过滤了，此处忽略一万字…（大家可以反编译Bugly的SDK，参考里面的正则表达式）

什么时候去获取？

在上面AMS的源码分析中，我们可以关注到dumpStackTraces()方法中的FileObserver，系统通过该类监听文件/data/anr/traces.txt来达到顺序依次写入各个进程的traces信息。按照这个思路，当ANR发生的时候，我们也可以通过监听该文件的写入情况来判断是否发生了ANR，看起来这是一个不错的时机。需要注意的一点是，所有应用发生ANR的时候都会进行回调，因此需要做一些过滤与判断，如包名、进程号等。

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protected synchronized void b() {
    if(this.d()) {
        z.d("start when started!", new Object[0]);
    } else {
        this.o = new FileObserver("/data/anr/", 8) {
            public void onEvent(int event, String path) {
                if(path != null) {
                    String var3 = "/data/anr/" + path;
                    if(!var3.contains("trace")) {
                        z.d("not anr file %s", new Object[]{var3});
                    } else {
                        b.this.a(var3);
                    }
                }
            }
        };
        try {
            this.o.startWatching();
            z.a("start anr monitor!", new Object[0]);
            ...
        } catch (Throwable var2) {
            this.o = null;
            z.d("start anr monitor failed!", new Object[0]);
            ...
        }
    }
}

上面这段代码比较简单，就是一个启动monitor的方法，监听/data/anr/这个目录，并过滤包含trace的文件名。在FileObserver创建的时候可以传入一个mask参数，8正是代表着CLOSE_WRITE这个常量，当有写入并且close的时候将会回调，跟AMS中的使用基本吻合。

继续翻看b.class的代码，当过滤出trace文件的时候，会执行b.this.a(var3)这个方法。从代码逻辑上可以看出，这是一个对trace文件有效性判断的方法，

然后对进程异常状态和进程号进行判断，过滤掉无效或其他应用的回调，最后对有效的trace进行处理。

如何获取全部线程信息呢

监听
File ：pid/thread

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pv UV: