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布景

crash一向是影响app稳定性的大头，一起在随着项目逐渐迭代，复杂性越来越进步的一起，由于主观或许客观的的原因，都会造成意想不到的crash出现。同样的，在android的历史化过程中，就算是android体系本身，在迭代中也会存在着隐含的crash。咱们常说的crash包括java层（虚拟机层）crash与native层crash，本期咱们着重讲一下java层的crash。

java层crash由来

尽管说咱们在开发过程中会遇到各种各样的crash，可是这个crash是如果发生的呢？咱们来讨论一下一个crash是怎样诞生的！

咱们很简单就知道，在java中main函数是程序的开端（其实还有前置步骤），咱们开发中，尽管android体系把应用的主线程创立封装在了自己的体系中，可是不管怎样封装，一个java层的线程不管再怎样强大，背后肯定是绑定了一个操作体系等级的线程，才真实得与驱动，也便是说，咱们往常说的java线程，它其实是被操作体系真实的Thread的一个运用体算了，java层的多个thread，或许会只对应着native层的一个Thread（便于区别，这儿thread统一只java层的线程，Thread指的是native层的Thread。其实native的Thread也不是真实的线程，只是操作体系供给的一个api算了，可是咱们这儿先简单这样定义，假设了native的线程与操作体系线程为同一个东西）

每一个java层的thread调用start办法，就会来到native层Thread的国际

public synchronized void start() {
        throw new IllegalThreadStateException();
    group.add(this);
    started = false;
    try {
        nativeCreate(this, stackSize, daemon);
        started = true;
    } finally {
        try {
            if (!started) {
                group.threadStartFailed(this);
            }
        } catch (Throwable ignore) {
            /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
              it will be passed up the call stack */
        }
    }
}

终究调用的是一个jni办法

private native static void nativeCreate(Thread t, long stackSize, boolean daemon);

而nativeCreate终究在native层的实现是

static void Thread_nativeCreate(JNIEnv* env, jclass, jobject java_thread, jlong stack_size,
jboolean daemon) {
    // There are sections in the zygote that forbid thread creation.
    Runtime* runtime = Runtime::Current();
    if (runtime->IsZygote() && runtime->IsZygoteNoThreadSection()) {
        jclass internal_error = env->FindClass("java/lang/InternalError");
        CHECK(internal_error != nullptr);
        env->ThrowNew(internal_error, "Cannot create threads in zygote");
        return;
    }
     // 这儿便是真实的创立线程办法
    Thread::CreateNativeThread(env, java_thread, stack_size, daemon == JNI_TRUE);
}

CreateNativeThread 经过了一系列的校验动作，终于到了真实创立线程的地方了，终究在CreateNativeThread办法中，经过了pthread_create创立了一个真实的Thread

Thread::CreateNativeThread 办法中
...
pthread_create_result = pthread_create(&new_pthread,
&attr,
Thread::CreateCallback,
child_thread);
CHECK_PTHREAD_CALL(pthread_attr_destroy, (&attr), "new thread");
if (pthread_create_result == 0) {
    // pthread_create started the new thread. The child is now responsible for managing the
    // JNIEnvExt we created.
    // Note: we can't check for tmp_jni_env == nullptr, as that would require synchronization
    //       between the threads.
    child_jni_env_ext.release();  // NOLINT pthreads API.
    return;
}
...

到这儿咱们就能够明白，一个java层的thread其实真实绑定的，是一个native层的Thread，有了这个知识，咱们就能够回到咱们的crash主题了，当发生反常的时候（即检测到一些操作不符合虚拟机规定时），注意，这个时候仍是在虚拟机的控制范围之内，就能够直接调用

void Thread::ThrowNewException(const char* exception_class_descriptor,
const char* msg) {
    // Callers should either clear or call ThrowNewWrappedException.
    AssertNoPendingExceptionForNewException(msg);
    ThrowNewWrappedException(exception_class_descriptor, msg);
}

进行对exception的抛出，咱们目前所有的java层crash都是如此，由于对crash的辨认还属于本虚拟机所在的进程的领域（native crash 虚拟机就没办法直接辨认），比方咱们常见的各种crash

然后就会调用到Thread::ThrowNewWrappedException 办法，在这个办法里边再次调用到Thread::SetException办法，成功的把当次引发反常的信息记录下来

void Thread::SetException(ObjPtr<mirror::Throwable> new_exception) {
    CHECK(new_exception != nullptr);
    // TODO: DCHECK(!IsExceptionPending());
    tlsPtr_.exception = new_exception.Ptr();
}

此刻，此刻就会调用Thread的Destroy办法，这个时候，线程就会在里边判断，本次的反常该怎样去向理

void Thread::Destroy() {
   ...
    if (tlsPtr_.opeer != nullptr) {
        ScopedObjectAccess soa(self);
        // We may need to call user-supplied managed code, do this before final clean-up.
        HandleUncaughtExceptions(soa);
        RemoveFromThreadGroup(soa);
        Runtime* runtime = Runtime::Current();
        if (runtime != nullptr) {
                runtime->GetRuntimeCallbacks()->ThreadDeath(self);
        }

HandleUncaughtExceptions 这个方法便是处理的函数，咱们继续看一下这个反常处理函数

void Thread::HandleUncaughtExceptions(ScopedObjectAccessAlreadyRunnable& soa) {
    if (!IsExceptionPending()) {
        return;
    }
    ScopedLocalRef<jobject> peer(tlsPtr_.jni_env, soa.AddLocalReference<jobject>(tlsPtr_.opeer));
    ScopedThreadStateChange tsc(this, ThreadState::kNative);
    // Get and clear the exception.
    ScopedLocalRef<jthrowable> exception(tlsPtr_.jni_env, tlsPtr_.jni_env->ExceptionOccurred());
    tlsPtr_.jni_env->ExceptionClear();
    // Call the Thread instance's dispatchUncaughtException(Throwable)
    // 要害点就在此，回到java层
    tlsPtr_.jni_env->CallVoidMethod(peer.get(),
    WellKnownClasses::java_lang_Thread_dispatchUncaughtException,
    exception.get());
    // If the dispatchUncaughtException threw, clear that exception too.
    tlsPtr_.jni_env->ExceptionClear();
}

到这儿，咱们就接近尾声了，能够看到咱们的处理函数终究经过jni，再次回到了java层的国际，而这个连接的java层函数便是dispatchUncaughtException（java_lang_Thread_dispatchUncaughtException）

public final void dispatchUncaughtException(Throwable e) {
    // BEGIN Android-added: uncaughtExceptionPreHandler for use by platform.
    Thread.UncaughtExceptionHandler initialUeh =
            Thread.getUncaughtExceptionPreHandler();
    if (initialUeh != null) {
        try {
            initialUeh.uncaughtException(this, e);
        } catch (RuntimeException | Error ignored) {
            // Throwables thrown by the initial handler are ignored
        }
    }
    // END Android-added: uncaughtExceptionPreHandler for use by platform.
    getUncaughtExceptionHandler().uncaughtException(this, e);
}

到这儿，咱们就完全了解到了一个java层反常的发生过程！

为什么java层反常会导致crash

从上面咱们文章咱们能够看到，一个反常是怎样发生的，或许仔细的读者会了解到，笔者一向在用反常这个词，而不是crash，由于反常发生了，crash是不一定发生的！咱们能够看到dispatchUncaughtException办法终究会尝试着调用UncaughtExceptionHandler去向理本次反常，好家伙！那么UncaughtExceptionHandler是在什么时候设置的？其实便是在Init中，由体系提早设置好的！frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java

protected static final void commonInit() {
    if (DEBUG) Slog.d(TAG, "Entered RuntimeInit!");
    /*
     * set handlers; these apply to all threads in the VM. Apps can replace
     * the default handler, but not the pre handler.
     */
    LoggingHandler loggingHandler = new LoggingHandler();
    RuntimeHooks.setUncaughtExceptionPreHandler(loggingHandler);
    Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new KillApplicationHandler(loggingHandler));
    /*
     * Install a time zone supplier that uses the Android persistent time zone system property.
     */
    RuntimeHooks.setTimeZoneIdSupplier(() -> SystemProperties.get("persist.sys.timezone"));
    LogManager.getLogManager().reset();
    new AndroidConfig();
    /*
     * Sets the default HTTP User-Agent used by HttpURLConnection.
     */
    String userAgent = getDefaultUserAgent();
    System.setProperty("http.agent", userAgent);
    /*
     * Wire socket tagging to traffic stats.
     */
    TrafficStats.attachSocketTagger();
    initialized = true;
}

好家伙，原来是KillApplicationHandler“捣蛋”，在反常到来时，就会经过KillApplicationHandler去向理，而这儿的处理便是，杀死app！！


private static class KillApplicationHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
    private final LoggingHandler mLoggingHandler;
    public KillApplicationHandler(LoggingHandler loggingHandler) {
        this.mLoggingHandler = Objects.requireNonNull(loggingHandler);
    }
    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        try {
            ensureLogging(t, e);
            // Don't re-enter -- avoid infinite loops if crash-reporting crashes.
            if (mCrashing) return;
            mCrashing = true;
            if (ActivityThread.currentActivityThread() != null) {
                ActivityThread.currentActivityThread().stopProfiling();
            }
            // Bring up crash dialog, wait for it to be dismissed
            ActivityManager.getService().handleApplicationCrash(
                    mApplicationObject, new ApplicationErrorReport.ParcelableCrashInfo(e));
        } catch (Throwable t2) {
            if (t2 instanceof DeadObjectException) {
                // System process is dead; ignore
            } else {
                try {
                    Clog_e(TAG, "Error reporting crash", t2);
                } catch (Throwable t3) {
                    // Even Clog_e() fails!  Oh well.
                }
            }
        } finally {
            // Try everything to make sure this process goes away.
            Process.killProcess(Process.myPid());
            System.exit(10);
        }
    }
    private void ensureLogging(Thread t, Throwable e) {
        if (!mLoggingHandler.mTriggered) {
            try {
                mLoggingHandler.uncaughtException(t, e);
            } catch (Throwable loggingThrowable) {
                // Ignored.
            }
        }
    }
}

看到了吗！反常的发生导致的crash，真实的源头便是在此了！

捕获crash

经过对前文的阅读，咱们了解到了crash的源头便是KillApplicationHandler，由于它默认处理便是杀死app，此刻咱们也注意到，它是继承于UncaughtExceptionHandler的。当然，有反常及时抛出解决，是一件功德，可是咱们也或许有一些反常，比方android体系sdk的问题，或许其他没那么重要的反常，直接崩溃app，这个处理就不是那么好了。可是没关系，java虚拟机开发者也肯定注意到了这点，所以供给

Thread.java
public static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler eh)

方法，导入一个咱们自定义的实现了UncaughtExceptionHandler接口的类

public interface UncaughtExceptionHandler {
    /**
     * Method invoked when the given thread terminates due to the
     * given uncaught exception.
     * <p>Any exception thrown by this method will be ignored by the
     * Java Virtual Machine.
     * @param t the thread
     * @param e the exception
     */
    void uncaughtException(Thread t, Throwable e);
}

此刻咱们只需要写一个类，仿照KillApplicationHandler相同，就能写出一个自己的反常处理类，去向理咱们程序中的反常（或许Android体系中特定版本的反常）。比如demo比方

class MyExceptionHandler:Thread.UncaughtExceptionHandler {
    override fun uncaughtException(t: Thread, e: Throwable) {
        // 做自己的逻辑
        Log.i("hello",e.toString())
    }
}

总结

到这儿，咱们能够了解到了一个java crash是怎样发生的了，一起咱们也了解到了常用的UncaughtExceptionHandler为什么能够拦截一些咱们不期望发生crash的反常，在接下来的android功能优化系列中，会继续带来相关的其他分享，感谢观看

Android性能优化 – 捕获java crash的那些事

布景

java层crash由来

为什么java层反常会导致crash

捕获crash

总结

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Android性能优化 – 捕获java crash的那些事

布景

java层crash由来

为什么java层反常会导致crash

捕获crash

总结

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