android ANR、traces文件获取及实例分析

概述:

当Android应用的UI线程被阻塞太久时，就会触发一个”Application Not Responding“（ANR）错误。如果APP运行在前台，系统就会弹出一个提示框，告知用户，用户可以选择继续等待或者强制关掉。如果app处于后台则会直接被系统kill掉。

ANR的原因

ANR是因为负责更新UI的主线程无法处理用户输入事件或绘制操作，而导致的糟糕体验。

在Android中，程序的响应性是由Activity Manager与Window Manager系统服务来负责监控的，当系统检测到下面的条件之一时会显示ANR的对话框：

(1) 对输入事件（例如硬件点击或者屏幕触摸事件），5秒内都无响应。
(2) 前台BroadcastReceiver不能在10秒内结束接收到的任务。

ANR的触发场景

(1) 在主线程执行耗时的IO操作。
(2) 在主线程执行耗时的计算。
(3) 在主线程与其他进程进行同步的binder调用，并且另一个进程需要很长时间才能返回。
(4) 主线程因等待其他线程的同步锁（ synchronized）而被长时间阻塞。
(5) 主线程与另一个线程处于死锁状态。

检测ANR

(1) Strict mode,使用 StrictMode可以帮助你在开发的过程中发现在主线程意外的IO操作。

可以在Application、Activity或者其他应用组件进行配置：

public void onCreate() {   
  if (DEVELOPER_MODE) {        
 StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()                 .detectDiskReads()                 
.detectDiskWrites() 
 .detectNetwork()   // or .detectAll() for all detectable problems                 .penaltyLog() 
.build());       
 StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()                 .detectLeakedSqlLiteObjects()               
.detectLeakedClosableObjects()                
.penaltyLog()               
.penaltyDeath().build());    
 }    
 super.onCreate();}

(2) 允许后台ANR弹窗

默认情况下，Android只显示前台ANR弹窗，如果需要允许显示后台ANR弹窗，就要到开发者选项，开启”Show all ANRs“。

(3)TraceView

使用Traceview去跟踪正在运行的应用，并定位主线程忙碌的位置

(4)分析traces日志文件

当发生ANR，Android系统会存储日志文件。
日志路径：
旧版系统： /data/anr/traces.txt
新版系统： /data/anr/anr_*
Android新系统因为需要root权限所以会报错
remote open failed: Permission denied

如果没有root可以使用一下方法导出全量文件:
adb bugreport
按照对应路径找到anr文件即可.

(5)如何避免ANR

(1)在工作线程中，执行耗时操作，如网络、DB操作或者Bitmap大小调整的操作。

(2)使用AsyncTask来执行耗时操作。

(3)使用线程或者HandlerThread，要通过 Process.setThreadPriority()并传递 THREAD_PRIORITY_BACKGROUND来设置线程的优先级为”background“，不然这个线程仍然会使得你的应用显得卡顿，因为工作线程默认与UI线程有着同样的优先级。

(4)避免在BroadcastReceiver中执行耗时操作，如保存数据或者注册一个Notification。不能通过工作线程来执行复杂的任务操作，而应该启动一个 IntentService来执行耗时任务来响应BroadcastReceiver中的长时间任务。

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1.traces文件

traces.txt系统自动生成的记录anr等异常的文件，只记录java代码产生的异常。

2.traces文件的获取

2.1 如果手机已经是完全root了的或者是模拟器，可以直接通过DDMS的File Explorer直接导出来,目录在data/anr/traces.txt下。

2.2 如果不是root的手机，可以通过如下adb命令查看ANR日志文件位于哪里。

adb shell ls /data/anr/

当发生ANR，Android系统会存储日志文件。
日志路径：
旧版系统： /data/anr/traces.txt
新版系统： /data/anr/anr_*

然后通过adb的pull将日志文件拉取到指定的路径。
adb pull /data/anr/traces.txt d:/

但是如果手机没有进行root，执行adb pull命令就会出现如下提示：
remote object ‘/data/anr/traces.txt’ does not exist

这时候我们可以使用adb将文件copy一份到sdcard，然后再拉取出来：

adb shell
cat /data/anr/traces.txt >/mnt/sdcard/traces.txt
exit

然后可以再从sd卡考到项目目录：
D:\demos\X5WebDemo>adb pull /mnt/sdcard/traces.txt ./traces.txt

3.线上用户ANR信息捕获方案

1. Bugly监控ANR异常方案，是通过FileObserver监听trace文件写实现的。

2.当ANR发生的时候，是通过监听文件夹“data/anr/”的写入情况,来判断是否发生了ANR，如果监听
到data/anr/traces.txt文件写入。说明有此时有ANR异常发生然后将traces.txt文件上传到服务器即可。注意由于系统不同data/anr目录下的文件可能有多个，每个app发生anr信息时都会保存到该目录，所以最终上传的anr信息需要根据当前进程信息过滤掉非本应用下的anr异常，具体可参考Bugly实现细节。

3.FileObserver捕获ANR异常,缺点是Android5.0低权限应用不能监听变化“、data/anr/traces.txt”，只能在root之后才可以。

// 伪代码实现anr监听，上传
private void startWatching() {
    final String anrFile = "data/anr/traces.txt"
    observer = new RecursiveFileObserver(anrFile, FileObserver.CLOSE_WRITE| FileObserver.MOVED_TO) { // set up a file observer to watch this directory on sd card
        @Override
        public void onEvent(int event, final String anrFile) {
                //1.开启工作线程上传anrFile路径文件到服务端，供问题排查
                ·······
                //2.更新ui显示
                new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                    //这里更新ui信息
                    }
                });
            }
        }
    };
    observer.startWatching();
}