一. ANR简介
- 描述：UI线程如果停止响应太长的时间， “Application Not Responding” (ANR) 就被触发。
- 如果被阻塞的app处于前台，系统会显示一个ANR对话框。
- 触发：以下两个条件，任意各一个都会导致ANR
- 当app处于前台时，在5s内无法相应用户输入或广播。
- 当app没有activity处于前台时，广播接收器正在进行长时间的任务，且无法结束。
二. 检测和诊断ANR
- 使用Android vitals。Play Console会在vital dashboard中显示ANR数据。
- 只要满足以下条件，Play Console会在vitals会认为 ANRs 过多：
- 最少每天session的0.47%出现至少一次ANR
- 最少每天session的0.24%出现2次或以上ANR
- 每天session是指每天App的使用次数
- 诊断ANR，下面将列举一些典型的ANR原因
- 在主线程进行很慢的I/O操作
- 在主线程进行长时间的计算
- 在主线程进行同步的binder远程调用，而远程调用需要很长的事件才能返回
- 主线程阻塞，并等待其它线程执行长时间操作的同步块。
- 通过自己进程或远程方法调用，主线程被其它线程死锁。此时，主线程并非在等待长时间操作完成，而是处于死锁状态。
- 通过以下方法来查找发生ANR的具体原因
- 使用严格模式
Strict mode，可以找到主线程中意外的I/O操作。可以在Application或Activity中使用。一般推荐在Application级就使用。 - 在开发者模式中，选择打开”显示所有ANR对话框”。默认情况下这个开关是关闭的，所有有时后台app发生了ANR，但不会显示ANR对话框。
- 使用Traceview，可以追踪app的运行轨迹，并确定主线程被卡住的地方。
- 在root情况下，可以从设备拉取traces文件
- 老版本中，文件位于/data/anr/traces.txt
- 较新的版本中，变成了多个文件/data/anr/anr_* - 通过
adb bugreport获取bug reports，或者从设备的开发者选项中获取。
三. 解决问题
- 耗时计算：确定主线程中超过5秒操作的可疑代码，尝试重现ANR。Traceview timeline 可以直观的显示很忙的主线程操作。
- 确定长耗时的操作后，将这些操作以异步方式执行。可以使用
AsyncTask、Thread、线程池等方式来实现，保证主线程的交互响应。 - Traceview同样可以显示工作线程正在处理的任务
- 示例代码，修改前：
@Override
public void onClick(View view) {
// 耗时很长的冒泡排序
BubbleSort.sort(data);
}- 示例代码，修改后：
@Override
public void onClick(View view) {
// 将长耗时任务放在工作线程(子线程)中
new AsyncTask<Integer[], Integer, Long>() {
@Override
protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
BubbleSort.sort(params[0]);
}
}.execute(data);
}- IO操作:推荐将IO操作放到子线程中，就像上一条一样。
- 锁竞争:如果子线程对某资源加锁，而主线程同样需要这个资源，ANR就可能会发生。
- 锁竞争不一定会导致ANR。
- 由于锁竞争导致ANR发生时，主线程将处于阻塞状态。观察Traceview，可以发现主线的状态为
Monitor或Wait。 - 查看trace file示例，也显示了资源锁竞争的问题：
AsyncTask #2” prio=5 tid=18 Runnable
| group=”main” sCount=0 dsCount=0 obj=0x12c333a0 self=0x94c87100
| sysTid=25287 nice=10 cgrp=default sched=0/0 handle=0x94b80920
| state=R schedstat=( 0 0 0 ) utm=757 stm=0 core=3 HZ=100
| stack=0x94a7e000-0x94a80000 stackSize=1038KB > | held mutexes= “mutator lock”(shared held)
at com.android.developer.anrsample.BubbleSort.sort(BubbleSort.java:8)
at com.android.developer.anrsample.MainActivity$LockTask.doInBackground(MainActivity.java:147)locked <0x083105ee> (a java.lang.Boolean)
at com.android.developer.anrsample.MainActivityLockTask.doInBackground(MainActivity.java:135)atandroid.os.AsyncTask
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2.call(AsyncTask.java:305)
at java.util.concurrent.FutureTask.run(FutureTask.java:237)
at android.os.AsyncTaskSerialExecutor
S
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1.run(AsyncTask.java:243)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1133)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:607)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:761)- 示例代码，修改前：
```
@Override
public void onClick(View v) {
// 子线程在lockedResource上持有锁
new LockTask().execute(data);
synchronized (lockedResource) {
// 主线程在这里需求lockedResource
// 但必须等待子线程结束...
}
}
public class LockTask extends AsyncTask<Integer[], Integer, Long> {
@Override
protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
synchronized (lockedResource) {
// This is a long-running operation, which makes
// the lock last for a long time
BubbleSort.sort(params[0]);
}
}
}
```- 示例代码，修改后：
```
@Override
public void onClick(View v) {
WaitTask waitTask = new WaitTask();
synchronized (waitTask) {
try {
waitTask.execute(data);
// 等待子线程的通知
waitTask.wait();
} catch (InterruptedException e) {}
}
}
class WaitTask extends AsyncTask<Integer[], Integer, Long>{
@Override
protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
synchronized (this) {
BubbleSort.sort(params[0]);
// 完成，通知主线程
notify();
}
}
}
```- 除了锁，还有其它的情况会导致主线程block。比如：
-
Semaphore信号标 - 资源池，比如数据库连接池
- 其它互斥机制
- 为了避免锁竞争导致的ANR，应当：
- 仔细检查主线程中对锁的请求
- 尽量缩短子线程持有锁的时间
- 评估是否需要持有锁。如果真的需要，应当使用合理的线程通信方法。
- Deadlocks
- 当两个线程互相等待对方持有的资源，导致都进入等待状态，就发生了死锁。
- 如果UI线程和其它线程处于了死锁状态，很可能会发生ANR。
- 请使用各种预防死锁算法来解决问题。
- 慢广播：如果花费太长的时间用来处理广播消息时，会出现ANR。
- 以下两种情况会导致ANR：
-
onReceive()执行时间太长。So不要在这个方法中执行耗时操作。 - 广播接收器调用
goAsync(),但没有调用PendingResult#finish()
- 如果需要对广播消息进行更复杂的处理，应当推迟到
IntentService中去执行。 - 可以通过Traceview 来追踪耗时操作。
onReceive()示例代码，修改前：
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
// 长耗时
BubbleSort.sort(data);
}onReceive()示例代码，修改后：
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
// The task now runs on a worker thread.
Intent intentService = new Intent(context, MyIntentService.class);
context.startService(intentService);
}
public class MyIntentService extends IntentService {
@Override
protected void onHandleIntent(@Nullable Intent intent) {
BubbleSort.sort(data);
}
}- 广播接收器可以通过
goAsync给系统发送一个请求更多时间来处理消息的信号，但在处理完成后，应该调用PendingResult#finish()：
final PendingResult pendingResult = goAsync();
new AsyncTask<Integer[], Integer, Long>() {
@Override
protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
// This is a long-running operation
BubbleSort.sort(params[0]);
pendingResult.finish();
}
}.execute(data);请注意，只能在主线程中使用。如果将这段代码放到子线程中,ANR问题仍会出现。
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