今日头条 ANR 优化实践系列 – 设计原理及影响因素

写在前面

ANR 问题，关于从事 Android 开发的同学来说并不生疏，日常开发中，常常会遇到运用乃至体系层面引起的各种问题，许多时分由于不了解其运转原理，在面临该类问题时或许会一架构头雾水。与此一起，由于现有监控才调短少或获取信息有限，使得这android/yunos类问题好像镜中花水中月，让咱们在追求真理的道路上步履维艰。如下图：

作业中在帮助咱们剖析问题时，发现有不少同学问到，android什么意思在哪里能够更appstore加体系的学习？所以本人抱着“授人以鱼，不如授人以渔”的心境，结合个人了解和作业实践，接下来将从规划原理、影响要素、东西建造、android下载剖析思路，事例实战、优化根究等几个华章，对 ANR 方向进行一次全面枸杞的总结，期望帮助咱们在往后的作业中更好地了解和android下载应对以下问题：

1. 什么是 ANR？
2. 体系是怎样规架构划 ANR 的？
3. 产生 ANR 时体系都会获取哪些信息以及作业流程？
4. 导致 ANR 的原架构图模板因有哪些？
5. 遇到这类问题该怎样剖析？
6. 怎样能更加快速准确的定位问题？
7. 面临这类问题咱们能主优先级最高的运算符动做些什么？

简述

在正式剖析 ANR 问题之前，优先级和劣后级的差异先来看看下面这些问题：

• 体系是怎样规划 ANR 的，都有哪些服务或许组件会产生 ANR？
• 产生 ANR 的时分，体系又是怎样作业的，都会获取哪些Go信息？
• 影响 ANR 的场景有哪些？咱们是怎样对其进行归类的？

了解这些有助于咱们在面临各种问题时，做到有的放矢，下面咱们工商银行就来介绍并答复这些问题。

ANR 规划原理

ANR 全称 Applicatipon No Response；Android 规划 ANR 的目的，是体系经过与之交互的组件(Activity，Service，Receiver，Provider)以及用户交互(架构图模板InputEvent)进行超android手机时监控，以判别运用进程(主线程)是否存在卡死或照顾过慢的问题，浅显来说便是许多体系中看门狗(watchdog架构图模板)的规划思想。

组件超时分类

体系在经过 Binder 通讯向运用进程发送上述组件音讯或 Input 作业时，在 AMS 或 Input 服务端一起设置一个异步超时监控。当然针对不同类型作业，设置的超时时长也存在不同，以下是 Android 体系对不同类型的超时阈值设置架构中考：

(图片仅供参看，国内厂商或许会有调整，每个厂商的规范也存在差异)

Broadcast 超时原理举例

在了解不同类型音讯的超时阈值之后，咱们再来了解一下超时监控的规划原理。

以 BroadCastRecei架构是什么意思ver 播送接纳超时为例，播送分为有序播送和无序播送，一起又有前台播送和后台播送之分；只针对有序播送设置超时监控机制，并依据前台播送和后台播送的播送类型选择了超时时长；例如后台播送超时时长 60S，前台播送超时时长只需 10S； 下面咱们结合代码完结来看一下播送音讯的发送进程。

• 无序播送：

关于优先级排序无序播送，体系在android/yunos搜集悉数接纳架构师者之后一次性悉数发送完毕，如下图：

经过上图咱们看到无序播送是没有设置超时监听机制androidstudio装置教程的，一次性发送给悉数接纳者，关于运用侧何时接纳和照顾完全不关心(相当于 UDP 传输)。

• 有序播送：

再来看android是什么手机牌子一下有序播送的发送和接纳逻辑，相同在体系 AMS 服务中，BoradCastQueue 获取当时正在发送的播送音讯，并取出下一个播送接纳者，更新发送时刻戳，以此架构图怎样做word时刻核算并设置超时时刻(可是体系在此进行了一些优化处理，以防止每次播送正常接纳后，都需求撤消超时监控然后又从头设置，而是选用一种对齐的方法进行复用)。毕竟将该播送发送给接纳者，接纳到客户端的完毕奉告之后，再发送下一个，整工商银行个进程如此重复。

在客户端进程中，Binder 线程接纳到 Aandroid下载MS 服务发送过来的播送音讯之后，会将此音讯进行枸杞封装成一个 Message，然后将 Message 发送到approach主线程音讯部队(刺进到音讯部队当时优先级队列时刻节点的方位，android什么意思也正是依据此类规划导致较多音讯调度及时性的问题，后边咱们将详APP细介绍)，音讯接纳逻辑如下：

正常状况下，许多播送央求都会在客户端及时照顾，然后奉告到体系 AMS 服务撤消本次超时监控。可是在部分事务场景或体系场景异常的状况下，android的drawable类发送的播送未及时调度，没有及时奉告到体系服务，便会在体系服务侧触发超时，断定运用进程照顾超时。AMS 照顾超时代码逻辑如下：

final v优先级越小越优先吗oid broadcastTimeoutLocked(bappearanceoolean fromMsg) {
......
long now = SystemClock.uptimeMillis();
BroadcastRecord r = mOrderedBroadcasts.get(0);
if (fromMsg) {
//咱们刚才说到的时刻对齐方法，防止再三撤消和设置音讯超时
long timeoutTime = r.receiverTime + mTimeoutPeriod;
i优先级f (timeandroid什么意思outTime > now) {
setBroadcastTimeoutLocked(timeoutTime);
return;
}
}
......
......
Object curReceiv优先级最高的运算符er;
if (r.n优先级调度算法extReceiver &gtAPP; 0) {
//android的drawable类获取当时超时播送接纳者
curReceiver = r.receivers.get(r.nextReceiver-1);
r.delivery[r.nextReceiver-1] = BroadcastRecord.DELIVERY_TIMEOUT;
} else {
cur公务员考试Receiver =龚俊 r.curRecappleeivapp装置下载er;
}
Slog.w(TAG, "Receandroid手机iver during timeout of " + r + " : " + curReceiver);
......
......
if (app != null) {
anrMessage = "Broadcast of " + r.intent.toString架构师证书怎样考();
}
......
if (!debugging && anrMessage != null) {
//开始奉告AMS服务处理当时超时行为
mHandler.post(new AapplicationppNotResponding(app, anrMessage));
}
}

到这儿，播送发送和超时监控逻辑的剖析就底子完毕了，经过介绍，咱们底子知道了播送超时机制是怎样规划和作业的，整体流程图暗示图如下：

ANR Traapp装置下载ce Dump 流程

上面咱们以播送接纳为例，介绍了系优先级是什么意思统监控原理，下面再来介绍一下，产生 ANR 时体系作业流程。

ANR 信息获取：

持续以播送接纳为例，在Go上面介绍到当断定超时后，会调用体系服务 AM工商银行S 接口，搜集本次 ANR 相关信息并存档(data/anr/trace，d架构师ata/system/dropbox)，进口如下：

进入体系服务 AMS 之后，AppError 先进行场景判别，以过滤当时进程是不是现已产生并正在实施 Dump 流程，或许现已产生 Crash，或许现已被体系 Kill 之类的状况。并且还考虑了体系是否正在关机等场景，假定都不符合上述条件，则以为当时进程真的产生 ANR。

接下来体系架构图怎样做word再判别当时 ANR 进程对用户是否可感知，如后台低优先级宫颈癌疫苗进程(没有重要服务或许 Aandroid体系ctivity 界面)。

然后开始核算与该进程有相关的进程，或体系中心服务进程的信息；优先级例如与运用优先级排序进程常常交互的 SurfaceFligner，SystemServer 等体系进程，假定这些体系服务架构师和程序员的差异进程在照顾时被堵塞，那么将导appstore致运用进程 IPC 通讯进程被卡优先级英文死。

首application要把本身进程(体系服务 SystemServer)加进来，逻辑如下：

接着获取其它体系中心进程，由于这些服务进程是 Init 进程直接创立的，并不在 SystemServer 或 Zygote 进程办理规划架构师和程序员的差异。

在搜集完第一步信息之后，接下工商银行来便开始核算各进程本地的更多信息，如虚拟机相关信息、Java 线程状况及仓库。以便于知道此时这些进程乃至体系都产生了什么状况。抱负很丰满，实际很骨感，后边咱们会要害讲述为何有此感触。

体系为何要搜集其它进程信息呢？由于从功用角度来说，任何进程呈现高 CPU 或高 IO 状况，都会抢占体系资源，然后影响其它进程调度不及时的现象。下面从代码角度看看体系 dump 流程：

private static void dumpStackTraces(String tracesFile, ArrayList<Integer> firstgooglePi架构师证书怎样考ds,            ArrayList<Inandroid的drawable类teger> nativePids, ArrayL架构师证书怎样考ist<Integer> extraPids,
boolean useTombstonedForandroid体系JavaTraces)优先级英文 {
...优先级排序...
......
//考虑优先级英文到功用影响，一次dump最多继android下载续20S，不然扔掉后续进程直接完毕
remainingTime = 20 * 1000;
try {
......
//按照优先级顺次获取各个进程trace日志
int num = firstPids.googlesize();
for (int i = 0; i < num; i++) {
final long timeTaken;
if (useTombstonedForappleidJavaTraces) {
timeTaken = dumpJavaTracesTombstoned(firstPids.get(i), trace优先级是什么意思sFile, r架构师emainingTime);
} else {
timeTaken = observer.dumpWithTimeout(firstPids.get(i公积金), remainingTim优先级e);
}
remainingTime -= timeTaken;
if (remainingTime <= 0) {
//现已超时，则不再进行后续进程的dump操作
return;
}
}
}
}
//按照优先级顺次获取各个进程trace日志
for (int pid : nativePids) {
final long nativeDumpTimeoutMs = Math.min(NATIVE_DUMP_TIMEOUT_MS, remainingTime);
final long start = SystemClock.elapsedRealtime();
Debug.dumpNativeBacktraceToFileTimeout(
pid, tracesFile, (int) (nativeDumpTimeoutandroid/yunosMs / 1优先级越小越优先吗000));
fappleidinal long timeTaken = SystemClock.elapsedRealtime() - start;
remainingTime -= timeTaken;
if (remainingTime <= 0) {
//现已超时，则不再架构中考进行后续进程的dump操作
return架构;
}
}
}
//按照优先级顺次优先级和劣后级的差异获取各个进程trace日志
for (int pid : extraPids) {
finaapplel long timeTaken;
ifapple (useTombstonedForJavaTraces) {
timeTaken = dumpJavaTracesTombstoned(pid, tracesFile, remainingTime);
} else {
timeTakenandroid体系 = observer.dumpWithTimeout(pid, remainingTime);
}
remainingTime -= timeTaken;
if (remainingTime <= 0) {
//现已龚俊超时，则不再进行后续进程的dump操作
return;
}
}
}
}
..appear....
}

Dump Trace 流程

出于安全考虑，进程之间是互相隔绝的，即使是体系进程也无法直接获取其它进程相关信息。因而需求凭仗 IPC 通讯的架构师方法，将指令发送到方针进程，方针进程接纳到信号后，帮助完毕本身进程 Dump 信息并发送给体系进appearance程Android。以 AndroidP 体系为例，大致流程图如下：

关于运用进程appear接纳信号和照顾才调，是在虚拟机内部完结的，在虚拟机建议进程中进行信号注册和监听(SIGQUIT)，初始化逻辑如下：

SignalCatcher 线程接纳到信号后，首要 Dump 当时虚拟机有关信息，如内存状况，目标，加载 Class公积金，GC 等等，接下来设置各线程符号位(appreciatecheck_point)，以央求线程起态(suspend)。其它线程运转进程进行上下文切换时，会检查该符优先级和劣后级的差异号，假定发现有挂起央求，会自动将自己挂起。android的drawable类等到悉数线程挂起后，SignalC架构师证书怎样考atcher 线程开始遍历 Dump 各线程的仓库和线程数据，完毕之后再唤醒线程。期间假定某些线程一向无法挂起直到超时，那么本次 Dump 流程则失利，并自动抛出超时异常。

依据上面收拾的流程，Sign优先级排序alCatcher 获取各线程信息的作业进程，暗示图如下：

到这儿，底子介绍完了体系规划原理，并以播送发送为例说明体系是怎样断定 ANR 的，以及产生 ANR 后，体系是怎样获取体系信息和进程信息，以及android下载其他进程是怎样帮助体系android平板电脑价格进程完毕日志搜集的。

整体来看链路比较长，并且涉及到与许多进程交互，一起为APP了进一步下降对运用乃至体系的影响，体系在许多环节都宫颈癌设置许多超时检测。并且从上面流程能够看到产生 ANR龚俊 时，体系进程除了发送信号给其它进程之外，本身也 Dump T架构师证书怎样考race，并获取体系整体及各进app装置下载程 CPU 运用状况，且将其它进程 Dump 发送的数据写到文件appstore中。因而这些开支将会导致体系进程在 ANR架构中考 进程承担很大的负载，这是为什么咱们常常在 ANR Trace 中看到 SystemServer 进程 CPU 占比广泛较高的首要原因。陈林

运用层怎样断定 ANR

Android M(6.0)版别之后，运用侧无法直接经过监听 data/anr/trace 文件，监控是否产生 ANR，那么咱们又有什么其它方法去断定 ANR 呢？下面咱们简单介绍一下。

站在运用侧角度来看，由于体系没有供应太和睦的机制，去自动奉告运用是否产生 ANR，并且许多信息更是对运用屏蔽了架构师和程序员的差异拜访权限app装置下载，可是关于三方 App 来说，也需求注重底子的用户体会，因而许多公司也进行了许多的根究，龚俊并给出了不同的处理思路，目前了解到的计划(思路)首要有下面 2 种：

1. 主线程 watchdog 机制

中心思想是在运用层守时向主线程设置勘探音讯，并在异步设置优先级超时监测，如在规则的时刻内没有收到发送的勘探音讯状况更新，则断定或许产生 ANR，为什么是或许产生 ANR？由于还需求进一步从体系服务获取相关数据(下面会讲到怎样获取)，进Go一步断定是否真的产生 ANR。

2. 监听 SIGNALQUIT 信号

该计划在许多Android公司有运用，网上也有相关介绍，这儿首要介绍一下思路。咱们在上面说到了虚拟机是经过注册和监听 SIGNALQUIT 信号的方法实施央求的，而关于信号机制有了解的同学马上就能够猜到，咱们也能够在运用层参看此方法注册相同信号去监听。不过要注意的是注册之后虚拟机之前注册的宫颈癌就会被掩盖，appstore需求在适当的时分进行康复，不然当心体系(厂商)找上门。

当接纳到该信号时，过滤场景，确定是产生用户可感知的 ANR 之后，从 Java 层获取各线程仓库，或经过反射办架构图怎样做法获取到虚拟机内部 Dump 线程仓库的接口，在内存映射的函数地址，强制调用该接口，并将数据重定向输出到本地。

该计划从思路上来说优于第一种计划，并且遵循体系信息获取方法，获优先级是什么意思取的线程信息及虚拟机架构图怎样做信息更加全面，但缺点是对功用影响比较大，关于杂乱的 App 来说，核算其耗时，部分场景一次 Dump 耗时或许要逾越 10S。

运用层怎样获取 ANR Inf架构师工资一月多少o

上面说到无论是 Watchdog 仍是监听信号的方法，都需求定论进一步过滤，以确保搜集咱们想要的 ANR 场景，因而需求运用体系供应的接口，进一步断定当时运用是否产生问题(ANR，Crash)；

与此一起，除了需求获取进程中各线android什么意思程状况之外，咱们也需求知道体系甚公积金至其他进程的架构师一些状况，如体系 CPU，Mem，IO 负载，要害进程的 CPU 运用率等等，便于推测产生问题时体系环境是否正常；

获取信息相关接口类如下：

经过该接口获取的相关信息，暗示如下，其间下图红框选中的appear要害字，咱们在后续 ANR 剖析思路一章，会对其进行具体释义：

影响要素

上面androidstudio装置教程首要介绍体系针对各种狗狗币类型的架构图模板消龚俊息是怎样设置超时监控appear，以及监测到超时之后，体系侧和运用侧怎样获取各类信息的作架构图模板业流程。在对这些有所了解之后，接下来再看看 ANR 问题是怎android下载装置样产生appear的，以及咱们对影响 ANR 要素的类型区分。

举个比方：

在作业中，有同学appleid问到“我的 Service”逻辑很简单，为何会 ANR 呢？其实经过仓库和监控东西能够发现，他所说的事务 Service，其实都还没来得及被调度。原来该同学是从咱们的内部优先级监控途径上看到是该 Service 产生导致的 ANR，如下图：

下面我优先级排序们就来答复一下为何会呈现上面的这类现象？

问题答疑

经过前面的说明，咱们能够发现，体系服务(AMS，InputService)在将具有超时特色的音讯，如创立 Service，Receiver，Input 作业等，通架构图怎样做word过 Binder优先级越小越优先吗 或许其它 IPC 的方法发送到方针进程架构图模板之后，便建议异步超时监测。而这种性质的监测完全是一种黑盒监测，并不是真的监控发送的音讯在真实实施进程中是否超时，也便是说体系不论发送的这个音讯有没有被实施，或许真实实施进程耗时有多久，只需在监android/yunos控超时到来之前，服务端没有接纳到奉告，那么就断定google为超时。

一起在前面咱们讲到，当体系侧将音讯发送给方针进程之后，其客户端进程的 Binder 线程接纳到该音讯后，会按时刻次appear序刺进到音讯部队；在后续等候实施进程中，会有下面几种情android下载况产生：

• 建议进程建议场景，许多事务或基础库需求初始化，在音讯入队之前，现已有许多音讯待调度；
• 有些场景有或许只是少量音讯，可是其间有一个或多个音讯耗时很长；
• 有些场景其他进程或许体系负载特别高，整个系android下载统都变得有些卡顿。

上述这些场景都会导致发送的音讯还没来得及实施，就或许现已被体系断定成为超时问题，可是此时进程接纳信号后，主线程 Dump 的是当时某个音讯实施进程的事务仓库(逻辑)。

所以总结来说，产生 ANR 问题时，Trace 仓库许多状况下都不是 RootCase。而体系 ANR In工商银行fo 中提示某个 Service 或 Receiver 导致的 ANR 在很大程度上，并不是这些组件本身问优先级最高的运算符题。

那么影响 ANR 的场景具体能够分为哪几类呢，下面咱们就来聊一聊；

影响要素分类

结合咱们在系android下载统侧和运用侧的作业阅历，以及对该类问题的了解，咱们将或架构师许导致 ANR 的影响要素分为下面几个方面，影响环境分为运用内部环境和体系环境；即 体系负载正常，可是运用内部主线程音讯过多或耗时严峻；别的一类则是体系或运用内部其它线程或资源负载过高，主线程调度被严峻抢占；体系负载正常，主线程调度问题，整体来说包含以下几种：

• 当时 Trace 仓库地址事务耗时严峻；
• 当时 Trace 仓库地址事务耗时并不严峻，可是前史调度有一个严峻耗时；
• 当时 Trace 库android/yunos房地址事务耗时并不严峻，可是前史调度appstore有多个音讯耗时；
• 当时 Trace 仓库地址事务耗时并不严峻，可是前史调度存在巨量重复音讯(事务再三发送音讯)；
• 当时 Trace 仓库事务逻辑并不耗时，可是其他线程存在严峻资源抢占，如 IO，Mem，CPU；
• 当时 Trace 仓库事务逻辑并优先级调度算法不耗时，可是其他进程存在严峻资源抢占，如 IO，Mem，CPU；

下面咱们优先级就来别离介绍一下这几种场景以及体现状况：

当时主线程正在调架构师度的音讯耗时严峻

理论上某个音讯耗时appstore越严峻，优先级 劣后级那么这个音讯构成的卡顿或许 ANR 的概率就越大，这种场景在线上常常产生，相对来说比较容易排查，也是事务android下载开发同学剖析该类问题的常规思路。

产生 ANR 时主线程音讯调度暗示图如下：

已调度的音讯发架构规划生单点耗时严峻

假定之前某个前史音讯严峻耗时，可是直到该消appearance息实施完毕，体系服务依然没有抵达触发超时的临界点，后续主线程持续调度其它音讯时，体系断定照顾超时，那么正在实施的事务场景很不工商银行幸被射中，而当时正在实施的事务逻辑或许很简单。

这种场景appearance在线上许多存在，由于比较荫蔽，android是什么手机牌子所以会给架构师和程序员的差异许多同学带来困惑，后边会android什么意思在 ANR 实例剖析中对工商银行其进行要害介绍。产生 ANR 时主线程音讯调度暗示图如下：

接连多个音讯耗时严峻

除了上述两种场景apple，还有一种状况便是存在多个音讯耗时appearance严峻的状况，直到后边主线程调度其它音讯时，体系断定照顾超时，那么正在实施的事务场景很不幸被射中；这种场景在实践环境中也是android是什么手机牌子广泛存在的，这类问题更加荫蔽，并且在剖析和问题归因上，也很难明晰appearance的划清界限，问题治理上需求推动多个事务场景进行优化。(后边架构中考会在 ANR 实例分优先级越小越优先吗析中对其进行要害介绍)

产生 ANR 时主线程音讯调android/yunos度暗公积金借款示android手机图如下：

相同音讯高频实施(事务逻辑异常)

上面咱们讲到的是有一个或多个音讯耗时宫颈癌较长，还有别的一种状况便是事务逻辑产生异常或android是什么手机牌子许事务线程与主线程再三交互，许多音讯堆积在音讯部队，这时关于后续追加到音讯部队的音讯来说，尽管不存在单个耗时严峻的音讯，可是音讯太密集导致一段时刻内相同很难被及时调度，因而这种场景也会构成音讯调度不及时，然后导致照顾超时问题。(后边会在 ANR 实例剖析中对其进行介绍)

产生 ANR 时主线程音讯调度暗示图如下：

运用进程或体系(包含其它进程)优先级英文负载过重优先级排序

除了上面罗列了一些主线程音讯耗时严峻或许音讯过多，导致的音讯调度不及时的或许引起的架构师问题之外，还有一种咱们在线上常常遇到的场景，那便是进程或系appearance统本身负载很重，如高 CPU，高 IO，低内存(运用内内存哆嗦再三 GC，体系内存收回)等等。这种状况呈现之后，也很导致运用或全体体系功用变差，毕竟导致一系龚俊列超时问题。

针对这种状况，具体到主线程音讯调度上体现来看，便是许多音讯耗时都比较严峻，并且每次音讯调度核算的 Wall Duration(必定时刻：包含正常调度和等候，休眠时APP间)和 CPU Duration(必定时刻：只包含 CPU 实施时刻)相差很大，假定呈现这种状况咱们则以为体系负载或许产生了异常，需求凭仗体系信息进一步比照剖析。这种状况不只影响当时运用，也会影响其他运用乃至体系本身。

产生 ANR 时主线程音讯调度暗示图如下：

总结

经过上面的介绍，咱们介绍了 ANR 的规划原理及作业进程，对影响 ANR 的要素和分类也有了进一步知道。从归类上咱们工商银行能够发现，影响 ANR 的场景会有许多种，架构图怎样做word乃至许多时分都是层层叠加appearance导致，所以能够借用一句话来形容：「当 ANR 产生时，没有一个音讯是无辜的」

后续

依托系优先级排序统现有的监控才调，并不能直观的体现上面罗列的许多场景，更无法直观奉告咱们 ANR 产生前主线程调度状况。只是依托 ANR 时获取体系及 Top 进程的相关信息和一些 Log 日志，许大都时分只能帮咱们完毕第一阶段的定位，如体系负载过重，主线程过于繁忙等优先级最高的运算符定论。却无法更进一步深化剖析和处理问题，尤其是一些线下难以复现的问题。

关于咱们每个人来说，作业狗狗币的方针不只仅是定位方向，更重要的是处理问题。那么怎样才调app装置下载更好的处理上述体系监控才调不完善以及运用侧信息盲区的问题呢？这便是咱们下一期要要害介绍的“监控东西”，一个优异的东西，不只能够帮助咱们在处理常规问题时抵达一锤定音的作用，在面临更加杂乱荫蔽的问题时，也能为咱们翻开视界，供应更多方向，下周的文章咱们就去看看它是怎样规划及运用的。

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