Android進階知識：ANR的定位與解決

1、前言

ANR對于Android開發者來說一定不會陌生，從剛開始學習Android時的一不注意就ANR，到后來知道主線程不能進行耗時操作注意到這點后，程序出現ANR的情況就大大減少了，甚至于消失了。那么真的是只要在主線程做耗時操作就會產生ANR嗎？為什么在有時候明明覺得自己沒在主線程做耗時操作也出現了ANR呢？一旦出現莫名其妙的ANR，怎么定位導致ANR的產生的位置和解決問題呢？那么接下來就來一個個的解決這些問題。

2、ANR是什么？

ANR全稱Application Not Responding即應用程序無響應。在Android中如果應用程序有一段時間無法響應用戶操作，系統會彈出彈窗，讓用戶選擇是繼續等待還是強制關閉程序。一款良好應用APP是不應該出現這個彈窗的。

3、ANR的產生原因

ANR產生原因和類型有以下幾種：

1、`Activity`在5秒鐘之內無法響應屏幕觸摸事件揮著鍵盤輸入事件就會產生`ANR`。

KeyDispatchTimeout
Reason：Input event dispatching timed out

2、`BroadcastReceiver`在10秒鐘之內還未執行完成就會產生`ANR`。

BroadcastTimeout
Reason：Timeout of broadcast BroadcastRecord

3、`Service`各個生命周期在20秒鐘之內沒有執行完成就會產生`ANR`。

ServiceTimeout
Reason：Timeout executing service

4、`ContentProvider`在10秒鐘之內沒有執行完成就會產生`ANR`。

ContentProviderTimeout
Reason：timeout publishing content providers

在以上這幾種原因中出現最多的一般是第一種，而且往往都是因為在寫代碼時不注意，在主線程做了耗時的操作。

4、ANR的定位與解決

關于ANR的定位這里舉一個例子來看。這是我之前遇到的一次出現ANR的時候所解決問題的情況和解決步驟。

首先當然是復現ANR現象，找準ANR出現的地方，查看對應代碼，如果能直接看出來問題所在，找到代碼中做的錯誤操作那么直接修改相應代碼就解決問題了。但是如果沒法輕易看出問題原因，接下來就只好去Logcat中查看對應的錯誤日志。

07-22 21:39:17.019 819-851/? E/ActivityManager: ANR in com.xxxx.performance (com.xxxx.performance/.view.home.activity.MainActivity)PID: 7398Reason: Input dispatching timed out (com.xxxx.performance/com.xxxx.performance.view.home.activity.MainActivity, Waiting to send non-key event because the touched window has not finished processing certain input events that were delivered to it over 500.0ms ago.  Wait queue length: 29.  Wait queue head age: 8579.3ms.)Load: 18.22 / 18.1 / 18.18CPU usage from 0ms to 8653ms later:124% 7398/com.xxxx.performance: 118% user + 6.5% kernel / faults: 4962 minor 7 major82% 819/system_server: 28% user + 53% kernel / faults: 10555 minor 11 major23% 4402/adbd: 1% user + 22% kernel10% 996/com.android.systemui: 4.6% user + 6.2% kernel / faults: 4677 minor 1 major4.6% 2215/com.android.phone: 1.5% user + 3.1% kernel / faults: 5411 minor6.3% 6268/perfd: 3.4% user + 2.8% kernel / faults: 134 minor0.5% 1149/com.miui.whetstone: 0.1% user + 0.3% kernel / faults: 3016 minor 1 major0.2% 2097/com.xiaomi.finddevice: 0.1% user + 0.1% kernel / faults: 2256 minor0.6% 2143/com.miui.daemon: 0.2% user + 0.3% kernel / faults: 2798 minor1.2% 1076/com.xiaomi.xmsf: 0.6% user + 0.6% kernel / faults: 2802 minor0% 2122/com.android.server.telecom: 0% user + 0% kernel / faults: 2929 minor0% 2244/com.miui.contentcatcher: 0% user + 0% kernel / faults: 1800 minor0% 2267/com.mediatek.nlpservice: 0% user + 0% kernel / faults: 2052 minor0% 2166/com.xiaomi.mitunes: 0% user + 0% kernel / faults: 1797 minor 3 major0% 2190/com.fingerprints.service: 0% user + 0% kernel / faults: 1857 minor0.1% 154/mmcqd/0: 0% user + 0.1% kernel0.4% 8069/logcat: 0.3% user + 0.1% kernel......

從日志第一行開始看，可以看到發生錯誤的應用包名和類名，這里是ANR in com.xxxx.performance (com.xxxx.performance/.view.home.activity.MainActivity)。接著看到進程號PID為7398。發生ANR的Reason是Input dispatching timed out就是上面提到的第一種。再往下就是活躍進程的CPU占用率日志。

   124% 7398/com.xxxx.performance82% 819/system_server10% 996/com.android.systemui4.6% 2215/com.android.phone......

光看Logcat中的日志只能看到這些信息，大概知道是在MainActivity出現了問題，但還是不能清楚的定位到發生ANR的代碼行，想要獲得進一步的錯誤信息只能通過查看ANR過程中生成的堆棧信息文件traces.txt了。

traces.txt文件位置在/data/anr/目錄下，可以通過以下adb命令將其拷貝到sd卡目錄下獲取查看。

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

traces.txt里的信息：

DALVIK THREADS (42):
"main" prio=5 tid=1 Native| group="main" sCount=1 dsCount=0 obj=0x75ceafb8 self=0x55933ae7e0| sysTid=7398 nice=0 cgrp=default sched=0/0 handle=0x7f7ddae0f0| state=S schedstat=( 101485399944 3411372871 31344 ) utm=9936 stm=212 core=1 HZ=100| stack=0x7fc8d40000-0x7fc8d42000 stackSize=8MB| held mutexes=kernel: __switch_to+0x74/0x8ckernel: futex_wait_queue_me+0xcc/0x158kernel: futex_wait+0x120/0x20ckernel: do_futex+0x184/0xa48kernel: SyS_futex+0x88/0x19ckernel: cpu_switch_to+0x48/0x4cnative: #00 pc 00017750  /system/lib64/libc.so (syscall+28)native: #01 pc 000d1584  /system/lib64/libart.so (_ZN3art17ConditionVariable4WaitEPNS_6ThreadE+140)native: #02 pc 00388098  /system/lib64/libart.so (_ZN3artL12GoToRunnableEPNS_6ThreadE+1068)native: #03 pc 000a5db8  /system/lib64/libart.so (_ZN3art12JniMethodEndEjPNS_6ThreadE+24)native: #04 pc 000280e4  /data/dalvik-cache/arm64/system@framework@boot.oat (Java_android_graphics_Paint_native_1init__+156)at android.graphics.Paint.native_init(Native method)at android.graphics.Paint.<init>(Paint.java:435)at android.graphics.Paint.<init>(Paint.java:425)at android.text.TextPaint.<init>(TextPaint.java:49)at android.text.Layout.<init>(Layout.java:160)at android.text.StaticLayout.<init>(StaticLayout.java:111)at android.text.StaticLayout.<init>(StaticLayout.java:87)at android.text.StaticLayout.<init>(StaticLayout.java:66)at android.widget.TextView.makeSingleLayout(TextView.java:6543)at android.widget.TextView.makeNewLayout(TextView.java:6383)at android.widget.TextView.checkForRelayout(TextView.java:7096)at android.widget.TextView.setText(TextView.java:4082)at android.widget.TextView.setText(TextView.java:3940)at android.widget.TextView.setText(TextView.java:3915)at com.xxxx.performance.view.home.fragment.AttendanceCheckInFragment.onNowTimeSuccess(AttendanceCheckInFragment.java:887)at com.xxxx.performance.presenter.attendance.AttendanceFragmentPresenter$6.onNext(AttendanceFragmentPresenter.java:214)at com.xxxx.performance.presenter.attendance.AttendanceFragmentPresenter$6.onNext(AttendanceFragmentPresenter.java:205)at io.reactivex.internal.operators.observable.ObservableObserveOn$ObserveOnObserver.drainNormal(ObservableObserveOn.java:198)at io.reactivex.internal.operators.observable.ObservableObserveOn$ObserveOnObserver.run(ObservableObserveOn.java:250)at io.reactivex.android.schedulers.HandlerScheduler$ScheduledRunnable.run(HandlerScheduler.java:109)............

還是從頭開始看，來看每個字段對應的含義：
線程名：main
線程優先級：prio=5
線程鎖ID： tid=1
線程狀態：Native 線程組名稱：group="main"
線程被掛起的次數：sCount=1
線程被調試器掛起的次數：dsCount=0
線程的java的對象地址：obj=0x75ceafb8
線程本身的Native對象地址：self=0x55933ae7e0
線程調度信息：
Linux系統中內核線程ID: sysTid=7398與主線程的進程號相同
線程調度優先級：nice=0
線程調度組：cgrp=default
線程調度策略和優先級：sched=0/0
線程處理函數地址：handle=0x7f7ddae0f0
線程的上下文信息：
線程調度狀態：state=S
線程在CPU中的執行時間、線程等待時間、線程執行的時間片長度：schedstat=(101485399944 3411372871 31344 )
線程在用戶態中的調度時間值：utm=9936
線程在內核態中的調度時間值：stm=212
最后執行這個線程的CPU核序號：core=1
線程的堆棧信息：
堆棧地址和大小：stack=0x7fc8d40000-0x7fc8d42000 stackSize=8MB
最后看到堆棧信息里的這一行：

at com.xxxx.performance.view.home.fragment.AttendanceCheckInFragment.onNowTimeSuccess(AttendanceCheckInFragment.java:887)

這里就看清楚了是在AttendanceCheckInFragment中的887行出現的問題，再到對應代碼行中就很容易發現ANR的原因了。

5、ANR的相關問題

在Activity的onCreate方法里調用sleep方法會發生ANR嗎？

以前一直認為在主線程做了耗時操作就會發生ANR，那么真的是這樣嗎？在Activity的onCreate方法里調用Thread.sleep(60 * 1000)讓主線程sleep60秒，會導致應用程序ANR嗎？寫個Demo測試一下。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);try {Log.d("ANR","開始sleep");Thread.sleep(60*1000);Log.d("ANR","sleep完成");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

如上代碼，運行程序，結果應用沒有發生ANR,在sleep了60秒后正常打印日志。

再次運行程序，這回在程序運行后按下返回鍵查看現象：

這次果然就ANR了。通過這個例子，顯而易見的得到了這個問題的正確答案。在Activity的onCreate方法里調用sleep方法或者說做耗時操作，不一定會產生ANR。其實從ANR本身意為應用程序沒有響應，同時根據上面總結的ANR原因就可以看出，耗時操作本身是不會產生ANR的，導致ANR的根本還是應用程序無法在一定時間內響應用戶的操作。所以因為主線程被耗時操作占用了，主線成程無法對下一個操作進行響應才會ANR，沒有需要響應的操作自然就不會產生ANR，或者應該這樣說:主線程做耗時操作，非常容易引發ANR。

6、總結

光在主線程做耗時操作不會產生ANR，超時響應用戶操作才會產生ANR。
ANR的定位方法主要是根據Logcat中日志和ANR過程中生成的堆棧信息文件traces.txt。
解決問題不如預防問題，寫代碼的時候要注意預防產生ANR。
預防ANR的產生不光是在Activity中注意要把耗時操作放到子線程中去，還要注意在使用其他三個組件時，在其生命周期中同樣不能做太耗時的操作。另外在使用多線程時候要注意同步和死鎖的情況，一旦產生死鎖主線程同樣會引發ANR。

作者：胖宅老鼠
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來源：稀土掘金
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