小楠总
小楠总

频繁绘制导致的卡顿/ANR/生命周期异常解决思路

前言

最近遇到一个很奇怪的问题，一个新的页面打开后，旧的页面在大概10秒钟的时候才回调onStop()，导致视频一直在后台播放。

然后自己以及同事在日常开发当中经常会遇到类似这种ANR问题：

"main" prio=10 tid=1 Native
  | group="" sCount=1 dsCount=0 flags=1 obj=0x72a47438 self=0xe8101c10
  | sysTid=19894 nice=-10 cgrp=top-app sched=0/0 handle=0xf59b6470
  | state=S schedstat=( 150520961518 21654829419 399794 ) utm=10696 stm=4356 core=7 HZ=100
  | stack=0xff467000-0xff469000 stackSize=8192KB
  | held mutexes=
  native: #00 pc 0003463c  /apex/com.android.runtime/lib/bionic/libc.so (syscall+28)
  native: #01 pc 0003978f  /apex/com.android.runtime/lib/bionic/libc.so (__futex_wait_ex(void volatile*, bool, int, bool, timespec const*)+94)
  native: #02 pc 00080da3  /apex/com.android.runtime/lib/bionic/libc.so (pthread_cond_wait+32)
  native: #03 pc 00154755  /system/lib/libhwui.so (android::uirenderer::renderthread::DrawFrameTask::postAndWait()+156)
  native: #04 pc 0013e39b  /system/lib/libhwui.so (android::android_view_ThreadedRenderer_syncAndDrawFrame(_JNIEnv*, _jobject*, long long, _jlongArray*, int)+54)
  at android.graphics.HardwareRenderer.nSyncAndDrawFrame(Native method)
  at android.graphics.HardwareRenderer.syncAndDrawFrame(HardwareRenderer.java:442)
  at android.view.ThreadedRenderer.draw(ThreadedRenderer.java:663)
  at android.view.ViewRootImpl.draw(ViewRootImpl.java:4162)
  at android.view.ViewRootImpl.performDraw(ViewRootImpl.java:3889)
  at android.view.ViewRootImpl.performTraversals(ViewRootImpl.java:3153)
  at android.view.ViewRootImpl.doTraversal(ViewRootImpl.java:1988)
  at android.view.ViewRootImpl$TraversalRunnable.run(ViewRootImpl.java:8316)
  at android.view.Choreographer$CallbackRecord.run(Choreographer.java:1056)
  at android.view.Choreographer.doCallbacks(Choreographer.java:878)
  at android.view.Choreographer.doFrame(Choreographer.java:811)
  at android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver.run(Choreographer.java:1041)
  at android.os.Handler.handleCallback(Handler.java:938)
  at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:99)
  at android.os.Looper.loop(Looper.java:223)
  at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:7822)
  at java.lang.reflect.Method.invoke(Native method)
  at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:592)
  at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:952)

发送ANR的时候，主线程在忙着绘制，但是不知道怎么定位具体是哪个控件的问题。

如果你也遇到过类似这种问题，那么恭喜你，这篇文章很适合你。

知识准备

我们需要掌握以下的前置知识：

  • 学习屏幕刷新机制
  • Activity启动流程
  • View绘制流程
  • 学习Handler原理，Handler同步/异步消息/同步屏障相关知识
  • ANR机制的原理
  • 学习BlockCanary卡顿检测原理

由于网上文章比较多，可以自己去搜索相关文章查看，文章末尾我也会推荐一些。

原理解析

我们都知道，频繁绘制会导致卡顿，但是也有可能导致Activity生命周期回调异常，甚至ANR。

我们熟悉以上那些原理和流程之后，你会发现Activity的生命周期和绘制流程，都高度依赖Handler的消息机制，整个Android系统正常运行都离不开Handler。

我们启动Activity的时候，AMS通过Binder通知应用进程后，需要利用Handler从Binder线程切换到主线程，也就是我们常说的大H的作用。

在屏幕刷新以及绘制的流程当中，ViewRootImpl会往主线程的消息队列里面添加同步屏障，并且给Choreographer编舞者添加Callback，此时同步消息就不能再被Looper取出和执行了。Choreographer编舞者的主要作用是配合垂直同步信号Vsync，当Vsync到来的时候触发View的绘制流程。

综上所述，绘制流程中使用到的异步消息，绘制的优先级甚至比生命周期的优先级高，绘制的高优先级是Android为了确保界面的流畅度而设计的，这个设计的基础原理就是Handler同步屏障。

在Activity启动流程中，经历了多次App侧和AMS侧的进程间通信，新的要显示的Activity在resume后，App侧的主线程空闲下来才会通知AMS执行后续流程，也就是将被覆盖的Activity执行stop。那要是新的Activity在resume后，主线程一直在循环处理MessageQueue中堆积的msg呢？很显然，要是这样的话，通知AMS执行后续流程自然被延迟了，因此，Activity的onStop和onDestroy生命周期回调自然也就被延迟了。

关于这部分的详细源码解析，可以查看参考文章。

而又根据ANR的检测原理，Android是通过设置Handler定时消息实现ANR检测的，定时消息是由AMS的消息队列处理的(system_server的ActivityManager线程)，在调度四大组件的时候发送一个定时消息，调度成功后移除定时消息，调度失败的时候就触发ANR流程。一旦应用进程频繁绘制导致Activity的生命周期无法调度，那就有可能产生ANR。

因此，我们的程序设计不合理导致的频繁绘制，就很有可能导致卡顿、生命周期异常、ANR等一些列疑难杂症。

Handler日志打印

Handler消息机制是Android系统设计的精髓，是Android系统稳定运行的重要组成部分，因此笔者推荐在Debug版本打开Handler日志。

可以通过以下代码打开和关闭Handler日志。

// 打印Handler日志
Looper.getMainLooper().setMessageLogging(LogPrinter(Log.DEBUG, TAG))

// 关闭Handler日志
Looper.getMainLooper().setMessageLogging(null)

频繁绘制的情况下，在Activity打开并且稳定下来之后（onResume()后），如果还大量刷屏以下的绘制相关的消息，那你就应该警惕是不是存在不合理的频繁绘制：

2022-07-13 14:10:02.022 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.023 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.038 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.039 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.055 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.056 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.072 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.075 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.088 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.089 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.104 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.105 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.124 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.125 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.138 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.139 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.154 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.155 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.173 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.175 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.188 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.189 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.204 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.205 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.220 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.221 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.237 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f: 0
2022-07-13 14:10:02.238 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.view.Choreographer$FrameHandler) {618ceae} android.view.Choreographer$FrameDisplayEventReceiver@1d344f
2022-07-13 14:10:02.239 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: >>>>> Dispatching to Handler (android.app.ActivityThread$H) {b268371} null: 159
2022-07-13 14:10:02.247 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: MainActivity onStop
2022-07-13 14:10:02.291 7897-7897/com.example.testappcompatactivity D/wuhuannan: <<<<< Finished to Handler (android.app.ActivityThread$H) {b268371} null

细心的读者可能会发现，Activity的onStop()在最后面才有机会被执行，应该是触发了Activity生命周期的超时机制导致的。

另外，BlockCanary等一些常用的卡顿检测工具就是通过setMessageLogging来实现的。

总体思路与解决方案

以上就是一些原理基础，那么遇到频繁绘制问题的时候应该如何去定位和解决呢？实践是基于理论的，大道至简，我们既然熟悉了源码和原理，那么就可以顺着这个思路去断点调试，通常来说都会有所收获，具体步骤如下：

  1. BUG定位：根据main log、event log、trace log等相关信息，掌握发生BUG的相关信息：包括但不限于相关堆栈、时间点、所在页面、前后页面、正在执行的相关业务逻辑
  2. 打印Handler日志、开启开发者选项里面的屏幕刷新闪烁提醒、借助BlockCanary工具：分析问题页面在什么情况下会触发大量绘制
  3. 断点调试：在触发绘制流程的地方加断点，推荐在ViewRootImpl.scheduleTraversals()加方法断点（防止源码行号不一致），查看断点堆栈，分析哪个控件频繁触发绘制流程

一些建议

通常情况下是动画没有及时关闭（尤其注意列表场景）、WindowInsets使用不恰当等问题导致，因此平时开发过程中要额外注意这些。

参考资料：

深入浅出Android屏幕刷新原理

最全的View绘制流程（上）— Window、DecorView、ViewRootImp的关系

最全的View绘制流程（下）— Measure、Layout、Draw

Android筑基——可视化方式理解 Handler 的同步屏障机制

ANR机制以及问题分析

androidx中ViewPager导致的死循环绘制问题

深入分析Android中Activity的onStop和onDestroy()回调延时及延时10s的问题

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    冥华虽然逃过了影梦的军队，但他是一个忠臣，他选择上报战况。败给影梦后成逃兵，高层亡尔还活着，七重天失守......随便一条，即可处死冥华。冥华自然是知道以仙界高层的习性此信一发自己必死无疑，但他还选择上报实情，因为责任。同样此信送到仙宫后，知道此事的人，大多数人都认定冥华要完了，所以上到仙界高层，下到扫大街的，包括冥华自己，全都准备好迎接冥华之死。如果仙界现在还属于两方之争的话，冥华必死无疑。然而
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    爬山，攀登，一步一步走向制高点，是一种挑战。成功抵达是一种无法言语的快乐，在山顶吹吹风，看看风景，这是从未有过的体验。然而，爬山一时爽，下山腿打颤，颠簸的路，一路向下走，腿部力量不够，走起来抖到不行，停不下来了！第二天必定腿疼，浑身酸痛，坐立难安！
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         刚才做项目前台删除数组的固定下标值时，删除得不是很完整，所以在网上查了下，发现一个不错的方法，也提供给需要的同学。 //给数组添加删除             Array.prototype.del = function(n){
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    今天郁闷了一下午，就因为objective-c默认语言是英文，我写的中文全是一些乱七八糟的样子，到不是乱码，但是，前两个自字是粗体，后两个字正常体，这可郁闷死我了，问了问大牛，人家告诉我说更改一下字体就好啦，比如改成黑体，哇塞，茅塞顿开。       翻书看，发现，书上有介绍怎么更改表格中文字字体的，代码如下    
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      在Java程序中总会出现\u6b22\u8fce\u63d0\u4ea4\u5fae\u535a\u641c\u7d22\u4f7f\u7528\u53cd\u9988\uff0c\u8bf7\u76f4\u63a5这个的字符，这是unicode编码，使用时有时候不会自动转换成中文就需要自己转换了使用下面的方法转换一下即可。 /** * unicode 转换成 中文
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    定义          Java中单例模式定义：“一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。”   分析          从定义中可以看出单例的要点有三个：一是某个类只能有一个实例；二是必须自行创建这个实例；三是必须自行向系统提供这个实例。   &nb
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    不论是网站应用还是学习js,大家很注重ie与firefox等浏览器的兼容性问题，毕竟这两中浏览器是占了绝大多数。 一、document.formName.item(”itemName”) 问题 问题说明：IE下，可以使用 document.formName.item(”itemName”) 或 document.formName.elements ["elementName&quo
  • JUnit-4.11使用报java.lang.NoClassDefFoundError: org/hamcrest/SelfDescribing错误 bijian1013 junit4.11单元测试
            下载了最新的JUnit版本，是4.11，结果尝试使用发现总是报java.lang.NoClassDefFoundError: org/hamcrest/SelfDescribing这样的错误，上网查了一下，一般的解决方案是，换一个低一点的版本就好了。还有人说，是缺少hamcrest的包。去官网看了一下，如下发现：    
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    Zookeeper伪分布式安装脚本(此脚本在一台机器上创建Zookeeper三个进程，即创建具有三个节点的Zookeeper集群。这个脚本和zookeeper的tar包放在同一个目录下，脚本中指定的名字是zookeeper的3.4.6版本，需要根据实际情况修改)：   #!/bin/bash #!!!Change the name!!! #The zookeepe
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    在modules目录中只有httpd.exp，那些so文件呢？ 我尝试在fedora core 3中安装apache 2. 当我解压了apache 2.0.54后使用configure工具并且加入了 --enable-so 或者 --enable-modules=so (两个我都试过了) 去make并且make install了。我希望在/apache2/modules/目录里有各种模块，
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            Java中怎么拷贝一个对象呢？可以通过调用这个对象类型的构造器构造一个新对象，然后将要拷贝对象的属性设置到新对象里面。Java中也有另一种不通过构造器来拷贝对象的方式，这种方式称为 克隆。         Java提供了java.lang.
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    声明： 本文只为方便我个人查阅和理解，详细的分析以及源代码请移步 原作者的博客http://chjavach.iteye.com/ package design.pattern; /* * 适配器模式解决的主要问题是，现有的方法接口与客户要求的方法接口不一致 * 可以这样想，我们要写这样一个类（Adapter）: * 1.这个类要符合客户的要求 ---> 那显然要
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    HDR是指高动态范围的图像，主要原理为提高图像的局部对比度。 软件有photomatix和nik hdr efex。 一、教程 叶明在知乎上的回答： http://www.zhihu.com/question/27418267/answer/37317792 大意是修完后直方图最好是等值直方图，方法是HDR软件调一遍，再结合不透明度和蒙版细调。 二、心得 1、去除阴影部分的
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    一、查看文件编码。     在打开文件的时候输入:set fileencoding     即可显示文件编码格式。 二、文件编码转换     1、在Vim中直接进行转换文件编码,比如将一个文件转换成utf-8格式       &
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    刚开始想想好像挺麻烦的，后来找到一种方法了，就SQL中的 INSERT 语句，不过内容是现从另外的表中查出来的，其实就是 MySQL中INSERT INTO SELECT的使用   下面看看如何使用   语法：MySQL中INSERT INTO SELECT的使用 1. 语法介绍       有三张表a、b、c，现在需要从表b
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    目前对于互联网公司不使用Redis的很少，Redis不仅仅可以作为key-value缓存，而且提供了丰富的数据结果如set、list、map等，可以实现很多复杂的功能；但是Redis本身主要用作内存缓存，不适合做持久化存储，因此目前有如SSDB、ARDB等，还有如京东的JIMDB，它们都支持Redis协议，可以支持Redis客户端直接访问；而这些持久化存储大多数使用了如LevelDB、RocksD
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               ZooKeeper是Hadoop Ecosystem中非常重要的组件，它的主要功能是为分布式系统提供一致性协调(Coordination)服务，与之对应的Google的类似服务叫Chubby。今天这篇文章分为三个部分来介绍ZooKeeper，第一部分介绍ZooKeeper的基本原理，第二部分介绍ZooKeeper
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  • JSP三大指令 vikingwei jsp
    JSP三大指令   一个jsp页面中，可以有0~N个指令的定义！ 1. page --> 最复杂：<%@page language="java" info="xxx"...%>   * pageEncoding和contentType：     > pageEncoding：它
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