Android中ANR的監測與定位

一、原理

1. ANR監測原理

判斷ANR的方法其實很簡單，我們在子線程裡向主線程發消息，如果過了固定時間後，消息仍未處理，則說明已發生ANR了。

看懂了直接看2，沒看懂繼續看。

Android應用程式的所有互動操作和響應，都是通過主線程的消息機制來進行的。例如當使用者點選了某個Button，系統會向主線程發送消息，主線程的Looper從主線程消息隊列中取出消息并處理，處理完目前消息，主線程Looper再去取出下一個消息。當主線程做了耗時的任務，主線程的Looper就無法從消息隊列中取出新的消息，所表現出的就是程式卡頓，甚至是ANR。同理，我們在子線程往主線程發送一個消息，要是消息無法得到及時處理，那說明程式發生ANR了。

2. 定位耗時操作的原理

當程式ANR後，我們可以通過主線程Looper拿到主線程Thread，然後通過getStackTrace拿到主線程目前的調用棧，進而定位到發生ANR的地方，定位到耗時操作。

二、代碼實作

1. 首先我們定義一個線程，用來監測主線程。

在該線程中，我們首先給主線程發送消息，然後睡眠指定時間，之後監測消息是否被處理，若未被處理，則抛出ANR異常。

為什麼叫ANRWatchDog：了解嵌入式的人對看門狗應該很熟悉，在嵌入式中，看門狗定時器在程式跑飛時，可定時複位程式，而我們必須定期喂狗（将定時器清零），表示程式正常運作。

watchDogHandler：用來給主線程發送消息，并處理消息。

lastTimeTick/timeTick：用來判斷消息是否被處理

public class ANRWatchDog extends Thread {
			public static final int MESSAGE_WATCHDOG_TIME_TICK = 0;
			/**
			 * 判定Activity發生了ANR的時間，必須要小于5秒，否則等彈出ANR，可能就被使用者立即殺死了。
			 */
			public static final int ACTIVITY_ANR_TIMEOUT = 2000;


			private static int lastTimeTick = -1;
			private static int timeTick = 0;


			private Handler watchDogHandler = new android.os.Handler() {
				@Override
				public void handleMessage(Message msg) {
					timeTick++;
					timeTick = timeTick % Integer.MAX_VALUE;
				}
			};
			@Override
			public void run() {
				while (true) {
					watchDogHandler.sendEmptyMessage(MESSAGE_WATCHDOG_TIME_TICK);
					try {
						Thread.sleep(ACTIVITY_ANR_TIMEOUT);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					//如果相等，說明過了ACTIVITY_ANR_TIMEOUT的時間後watchDogHandler仍沒有處理消息，已經ANR了
					if (timeTick == lastTimeTick) {
						throw new ANRException();
					} else {
						lastTimeTick = timeTick;
					}
				}
			}
		}
           

2. 啟動這個線程

為了確定該線程在程式啟動後第一時間運作，是以自定義一個Application，在onCreate中開啟這個線程。

public class MyApplication extends Application {
		@Override
		public void onCreate() {
			new ANRWatchDog().start();
			super.onCreate();
		}
	}
           

 3. 定義發生ANR時的操作，這裡是自定義了一個異常，ANR時抛出。

public class ANRException extends RuntimeException {
		public ANRException() {
			super("應用程式無響應，快來改BUG啊！！");
			Thread mainThread = Looper.getMainLooper().getThread();
			setStackTrace(mainThread.getStackTrace());
		}
	}
           

4. 在Activity中模拟耗時操作

在我的demo中是直接Thread.sleep(10000)，讓主線程睡10秒。

5. Manifest檔案中，注冊Activity，配置Application

三、運作結果

程式過了幾秒後抛出了ANRException，如下圖所示。箭頭指的地方就是産生ANR的地方（耗時操作），在本程式中是Thread.sleep。

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