大家都知道，当产生ANR后，App会弹窗提示”运用失掉呼应，是否重启“，然后体系会dump一份trace文件，存在data/anr目录下。
一般运用怎么监控ANR的产生呢？
这个时分，体系肯定是知道ANR产生了，所以像Console和Firebase这些东西都能很好的拿到ANR产生的时刻和trace文件的内容。
可是，作为面向一般运用的监控sdk，许多体系运用有的权限都没有，咱们怎么才能判别ANR的产生呢？别的高版别的Android体系，约束了一般运用读取trace文件的权限，咱们又怎么拿到ANR产生时dump出来的trace文件呢？
ANR捕获的基本原理
产生ANR的时分，体系的system_server进程会发送SIGQUIT信号给一些进程，包括产生ANR的进程、占用体系资源较多的进程，让这些进程进行dump操作。
咱们能够经过在运用内阻拦这个信号，来判别当时进程是否需求dump。可是收到信号并不表示当时进程一定产生了ANR，也或许是其他进程产生了ANR，刚好咱们的进程运转在后台，且资源消耗比较多，system_server也发送信号让咱们进程去做dump。所以光凭这个逻辑，无法判别是否是当时进程产生的ANR，还需求加一些其他的判别条件。接下来就让咱们从Matrix的源码角度，看看业界通用的比较老练的通用计划吧。
监听SIGQUIT信号
- 首先Matrix在
AnrDumper办法里，将sigquit设置成SIG_UNBLOCK。
由于Android默许把SIGQUIT信号设置成BLOCKED，所以只会呼应sigwait，而不会进入咱们设置的handler中。所以需求经过pthread_sigmask将SIGQUIT信号设置成UNBLOCK，才能进入咱们的handler办法。
AnrDumper::AnrDumper(const char* anrTraceFile, const char* printTraceFile) {
// must unblock SIGQUIT, otherwise the signal handler can not capture SIGQUIT
mAnrTraceFile = anrTraceFile;
mPrintTraceFile = printTraceFile;
sigset_t sigSet;
sigemptyset(&sigSet);
sigaddset(&sigSet, SIGQUIT);
pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &sigSet , &old_sigSet);
}
- 然后经过
sigaction，将办法地址设置成咱们的signalHandler。
bool SignalHandler::installHandlersLocked() {
// 结构一个sigaction，将办法地址设置成咱们的signalHandler
struct sigaction sa{};
sa.sa_sigaction = signalHandler;
sa.sa_flags = SA_ONSTACK | SA_SIGINFO | SA_RESTART;
// 设置一个新的sigaction
if (sigaction(TARGET_SIG, &sa, nullptr) == -1) {
return false;
}
sHandlerInstalled = true;
return true;
}
- 当体系向进程发送
SIGQUIT信号时，会进入咱们的signalHandler办法，能够在这里能够对信号进行进一步的处理。Matrix是直接交给AnrDumper的handleSignal办法处理。
void SignalHandler::signalHandler(int sig, siginfo_t* info, void* uc) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(sHandlerStackMutex);
for (auto it = sHandlerStack->rbegin(); it != sHandlerStack->rend(); ++it) {
(*it)->handleSignal(sig, info, uc);
}
lock.unlock();
}
- 在处理完之后，将
SIGQUIT从头发成体系的SignalCatcher处理。
static void sendSigToSignalCatcher() {
int tid = getSignalCatcherThreadId();
syscall(SYS_tgkill, getpid(), tid, SIGQUIT);
}
判别是否真的产生ANR
收到SIGQUIT只能说明进程要处理dump，并不能说明当时运用程序产生了ANR，假如直接上报ANR，会形成多报。所以还需求加更多的判别条件，来判别当时进程是否真正产生ANR。
- 当时程序是否有
NOT_RESPONDING符号
假如运用产生了ANR，AMS会给进程加一个NOT_RESPONDING的符号，一起生成shortMsg和longMsg。假如有这个符号，能够立刻判别当时进程产生了一次ANR。
可是用NOT_RESPONDING符号来判别ANR，也有几个缺陷：
- 生成比较慢，需求轮询去查，假如用户提前杀掉app，或许导致上报失败
- 无法监控后台ANR，由于后台ANR，除非了【开发者选项】中翻开【显示一切“运用程序无呼应】，不然App不会进入
NOT_RESPONDING状况。
Matrix的做法是敞开一个子线程，去循环查是否有NOT_RESPONDING符号，500ms查一次，总共查20s。
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
checkErrorStateCycle(isSigQuit);
}
}, CHECK_ANR_STATE_THREAD_NAME).start();
循环查看进程的Error State。
private static void checkErrorStateCycle(boolean isSigQuit) {
int checkErrorStateCount = 0;
while (checkErrorStateCount < CHECK_ERROR_STATE_COUNT) {
try {
checkErrorStateCount++;
boolean myAnr = checkErrorState();
// 假如有NOT_RESPONDING符号，立刻上报
if (myAnr) {
report(true, isSigQuit);
break;
}
Thread.sleep(CHECK_ERROR_STATE_INTERVAL);
} catch (Throwable t) {
MatrixLog.e(TAG, "checkErrorStateCycle error, e : " + t.getMessage());
break;
}
}
}
单词查看的逻辑，经过getProcessInErrorState获取。
private static boolean checkErrorState() {
try {
Application application =
sApplication == null ? Matrix.with().getApplication() : sApplication;
ActivityManager am = (ActivityManager) application
.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
List<ActivityManager.ProcessErrorStateInfo> procs = am.getProcessesInErrorState();
for (ActivityManager.ProcessErrorStateInfo proc : procs) {
if (proc.uid != android.os.Process.myUid()
&& proc.condition == ActivityManager.ProcessErrorStateInfo.NOT_RESPONDING) {
MatrixLog.i(TAG, "maybe received other apps ANR signal");
return false;
}
// 当时进程，且状况是NOT_RESPONDING，才回来true
if (proc.pid != android.os.Process.myPid()) continue;
if (proc.condition != ActivityManager.ProcessErrorStateInfo.NOT_RESPONDING) {
continue;
}
return true;
}
return false;
} catch (Throwable t) {
MatrixLog.e(TAG, "[checkErrorState] error : %s", t.getMessage());
}
return false;
}
- 主线程是否被block
经过反射，能够获取主线程Looper中的音讯头mMessages。由于MessageQueue中的音讯是根据Message.when的时刻升序摆放的，所以反射获取的音讯头就是第一个待处理的音讯。
判别主线程是否被block的办法：判别当时时刻和when的差值。
- 前台：假如差值大于2s，算block
- 后台：差值大于10s，算block
private static final long FOREGROUND_MSG_THRESHOLD = -2000;
private static final long BACKGROUND_MSG_THRESHOLD = -10000;
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.M)
private static boolean isMainThreadBlocked() {
try {
MessageQueue mainQueue = Looper.getMainLooper().getQueue();
Field field = mainQueue.getClass().getDeclaredField("mMessages");
field.setAccessible(true);
final Message mMessage = (Message) field.get(mainQueue);
if (mMessage != null) {
anrMessageString = mMessage.toString();
long when = mMessage.getWhen();
if (when == 0) {
return false;
}
long time = when - SystemClock.uptimeMillis();
anrMessageWhen = time;
long timeThreshold = BACKGROUND_MSG_THRESHOLD;
if (currentForeground) {
timeThreshold = FOREGROUND_MSG_THRESHOLD;
}
return time < timeThreshold;
} else {
MatrixLog.i(TAG, "mMessage is null");
}
} catch (Exception e) {
return false;
}
return false;
}
自动模拟SIGQUIT信号
别的，咱们自己进程也能够手动触发一个SIGQUIT信号，来获取trace文件里额定的信息。比如在产生卡顿的时分，也能够运用SIGQUIT来让咱们进程dump一个当时的仓库。
不过这个办法比较重，由于dump仓库的时分，需求暂停一切的线程，会影响程序的运转效率。所以一般不会在线上容易运用，能够在线下监控的时分用。
static void nativePrintTrace() {
fromMyPrintTrace = true;
kill(getpid(), SIGQUIT);
}
总结
综上所述，判别当时进程是否产生ANR的业界通用做法如下：
- 经过阻拦
SIGQUIT来判别体系是否向进程发送信号 - 收到
SIGQUIT后，判别主线程是否block，假如主线程block，上报ANR - 循环获取App
ErrorState，假如状况变成NOT_RESPONDING，上报ANR
下一篇文章会讲，怎么获取体系dump的trace文件，敬请期待。
