Android ANR产生的原因以及其定位分析

前言

  

   ANR是Android中一个独有的概念，它的全称是Application Not Responding（应用程序无响应）。

   相信从事Android开发的同学，或多或少都遇到过，对于高质量的代码，ANR在开发者自测过程中可能不会经常遇到，但一旦测试人员进行Monkey测试，ANR出现的概率就比较高了，如何快速分析定位并解决，是开发者的必修课。

  ANR的直观体验是用户在操作APP的过程中，感觉界面卡顿，比如按下某个按钮，打开某个页面等，当卡顿超过一定时间（一般是5秒）时就会出现ANR对话框，如下图所示：



 这时查看Logcat，一般可以发现ANR以及traces.txt等字样。可以发现，出现ANR主要是因为我们在主线程中做了耗时操作。这时你可以选择“等待”按钮，等待应用程序结束主线程耗时操作，或者选择“确定”按钮，结束这个应用程序。

1、ANR产生的原因

  只有当应用程序的UI线程响应超时才会引起ANR，超时产生原因一般有两种：

   · 当前的事件没有机会得到处理，列如UI线程正在响应另外一个事件，当前事件由于某种原因被阻塞了。

   · 当前的事件正在处理，但是由于耗时太长没能及时完成。

  根据ANR产生的原因不同，超时时间也不尽相同，从本质上讲，产生ANR的原因有三种，大致可以对应到Android中四大组件中的三个（Activity/View、BroadcastReceiver和Service）。

KeyDispatchTiemout

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  最常见的一种类型，原因是View的按键事件或者触摸事件在特定的时间（5秒）内无法得到响应。

BroadcastTiemout

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 原因是BroadcastReceiver的onReceive()函数运行在主线程中，在特定的时间（10秒）内无法完成处理。

ServiceTiemout

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 比较少出现的一种类型，原因是Service的各个生命周期函数在特定时间（20秒）内无法完成处理。

2、典型的ANR问题场景

 · 应用程序UI线程存在耗时操作，例如在UI线程中进行网络请求、数据库操作或者文件操作，可能会导致UI线程无法及时处理用户输入等。当然在Android4.0之后，如果在UI线程中进行网络操作，将会抛出NetworkOnMainThreadException异常。
 · 应用程序的UI线程等待子线程释放某个锁，从而无法处理用户的输入。

 · 耗时的动画需要大量的计算工作，可能导致CPU负载过量。

3、ANR的定位和分析

  当发生ANR时，开发者可以通过结合Logcat日志和生成的位于手机内部存储的/data/anr/traces.txt文件进行定位和分析。

4、ANR的避免和检测

  为了避免在开发中引入可能导致应用发生ANR的问题，除了切记不要在主线程中作耗时操作，我们也可以借助于一些工具来进行检测，从而更有效的避免ANR的引入。

  4.1 StrictMode

  严格模式StrictMode是Android SDK提供的一个用来检测代码中是否存在违规操作的工具类，StrictMode主要检测两大类问题：

   · 线程策略ThreadPolicy

     - detectCustomSlowCalls: 检测自定义耗时操作。

     - detectDiskReads: 检测是否存在磁盘读取操作。

     - detectDiskWrites: 检测是否存在磁盘写入操作。

     - detectNetwork: 检测是否存在网络操作。

    · 虚拟机策略VmPolicy

     - detectActivityLeaks: 检测是否存在Activity泄漏。

     - detectLeakedClosableObjects: 检测是否存在未关闭的Closeable对象泄漏。

     - detectLeakedSqlLiteObjects: 检测是否存在Sqlite对象泄漏。

     - setClassInstanceLimit: 检测类实例个数是否超过限制。

    4.2 BlockCanary

   BlockCanary是一个非侵入式的性能监控函数库，它的用法和LeakCanary类似，只不过LeakCanary监控应用的内存泄漏，而BlockCanary主要用来监控应用主线程的卡顿。它的基本原理是利用主线程的消息队列处理机制，通过对比消息分发开始和结束的时间点来判断是否超过设定的时间，如果是，即判断为主线程卡顿。它的集成很简单，首先在build.gradle中添加在线依赖，如下：

dependencies {
compile 'com.github.moduth:blockcanary-android:1.2.1'
// 仅在debug包中启用BlockCanary进行卡顿监控和提示的话，可以这么用
debugCompile 'comgithub.moduth:blockcanary-android:1.2.1'
releaseCompile 'comgithub.moduth:blockcanary-no-op:1.2.1'
}

  然后在Application类中进行配置和初始化即可，

public class DemoApplication extends Application {
@Override
public void onCreate() {
// 在主进程初始化调用
BlockCanary.install(this, new AppBlockCanaryContext()).start());
}
}