Android 使用 Rust 查看 Crash 堆栈
近几年来，Rust 以其内存安全性和性能优势逐渐在嵌入式和移动开发领域获得关注。虽然 Android 的主要开发语言是 Java/Kotlin，但在某些情况下，我们也可以使用 Rust 来开发一些功能。这篇文章将深入探讨如何在 Android 应用中使用 Rust，并查看崩溃（Crash）堆栈信息，以便进行调试。
1. 准备工作
在开始之前，需要确保以下环境已配置好：
- Android Studio
- Rust 编译器（使用
rustup安装） - NDK（Native Development Kit）
- CMake
1.1 安装 Rust
你可以通过以下命令来安装 Rust：
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf | sh
安装完成后，确保将 Rust 的工具链添加到你的环境变量中。
1.2 安装 Android NDK
可以通过 Android Studio 的 SDK 管理器来安装 NDK，确保选择合适的版本。
1.3 创建新的 Android 项目
打开 Android Studio，创建一个新的 Android 项目，并添加一个基本的 Activity。
2. 将 Rust 集成到 Android 项目中
2.1 创建 Rust 库
在你的项目根目录下，创建一个新的 Rust 库：
cargo new --lib rust_crash_handler
2.2 配置 Cargo.toml
在 rust_crash_handler 文件夹中的 Cargo.toml 中，添加如下内容以启用 no_std 和 backtrace（用于获取堆栈信息）：
[package]
name = "rust_crash_handler"
version = "0.1.0"
edition = "2018"
[dependencies]
backtrace = "0.3"
[profile.dev]
panic = "abort"
[profile.release]
panic = "abort"
2.3 编写 Rust 代码
在 src/lib.rs 中，可以编写如下代码：
#![no_std]
#![no_main]
use core::panic::PanicInfo;
use backtrace::Backtrace;
#[panic_handler]
fn panic(_info: &PanicInfo) -> ! {
// 获取堆栈信息
let bt = Backtrace::new();
// 打印堆栈信息，这里可以替换为调用 JNI 或者其他方法来发送到 Java 层
unsafe {
let ptr = bt.as_ptr();
// 将堆栈信息传递到 Android Logcat
android_log::log("Panic occurred!", ptr);
}
loop {}
}
// 定义一个导出给 JNI 的函数
#[no_mangle]
pub extern "C" fn rust_function() {
panic!("Rust crashed!"); // 故意制造一个崩溃
}
2.4 配置 CMake
在项目的 CMakeLists.txt 中，添加以下内容来链接 Rust 库：
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
add_library(rust_crash_handler SHARED IMPORTED)
set_target_properties(rust_crash_handler PROPERTIES IMPORTED_LOCATION "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/path/to/librust_crash_handler.so")
add_library(native-lib SHARED native-lib.cpp)
target_link_libraries(native-lib rust_crash_handler)
3. 创建 JNI 接口
接下来，我们需要在 Android 平台上创建 JNI 接口。
3.1 编写 JNI 代码
在 native-lib.cpp 中，可以添加如下代码：
#include <jni.h>
#include <string>
extern "C" {
void rust_function();
}
extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_example_yourapp_MainActivity_stringFromJNI(JNIEnv *env, jobject /* this */) {
rust_function(); // 调用 Rust 函数
return env->NewStringUTF("Hello from C++");
}
3.2 修改 Java 层
在你的 MainActivity 中，调用 stringFromJNI：
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 触发 Rust 崩溃
stringFromJNI();
}
public native String stringFromJNI();
}
4. 查看 Crash 堆栈
当 Rust 代码发生崩溃时，堆栈信息会被捕捉并通过 Android Logcat 打印出来。可以使用以下命令查看 Logcat 日志：
adb logcat *:E
这时，你应该能够看到崩溃信息及相应的堆栈调用。
5. 使用 Mermaid 生成旅行图
在使用过程中，我们可以定义一个旅行图来描述整个过程：
journey
title Android 使用 Rust 查看 Crash 堆栈
section 准备环境
安装 Rust: 5: 用户
安装 NDK: 4: 用户
创建 Android 项目: 3: 用户
section Rust 集成
创建 Rust 库: 3: 用户
配置 Cargo.toml: 3: 用户
编写 Rust 代码: 3: 用户
section JNI 接口
编写 JNI 代码: 3: 用户
修改 Java 层: 3: 用户
section 查看 Crash 堆栈
查看 Logcat 日志: 4: 用户
6. 使用 Mermaid 生成序列图
以下是调用 Rust 函数的序列图：
sequenceDiagram
participant User
participant MainActivity
participant NativeLib
participant Rust
User->>MainActivity: 触发调用
MainActivity->>NativeLib: 调用 stringFromJNI
NativeLib->>Rust: 调用 rust_function
Rust-->>NativeLib: 崩溃发生
结论
通过本文，你应该能了解到如何在 Android 应用中集成 Rust，并查看生成的崩溃堆栈。Rust 的内存安全特性使得在 Android 这样的环境中使用更加可靠，而获得崩溃堆栈信息则是调试过程中不可或缺的部分。整合 Rust 和 Android 开发也将在未来的项目中体现出巨大的灵活性和优势。
希望你能在实际项目中尝试这种集成方式，提升应用的稳定性和性能。
