Android进阶知识：ANR的定位与解决

1、前言

ANR对于Android开发者来说一定不会陌生，从刚开始学习Android时的一不注意就ANR，到后来知道主线程不能进行耗时操作注意到这点后，程序出现ANR的情况就大大减少了，甚至于消失了。那么真的是只要在主线程做耗时操作就会产生ANR吗？为什么在有时候明明觉得自己没在主线程做耗时操作也出现了ANR呢？一旦出现莫名其妙的ANR，怎么定位导致ANR的产生的位置和解决问题呢？那么接下来就来一个个的解决这些问题。

2、ANR是什么？

ANR全称Application Not Responding即应用程序无响应。在Android中如果应用程序有一段时间无法响应用户操作，系统会弹出弹窗，让用户选择是继续等待还是强制关闭程序。一款良好应用APP是不应该出现这个弹窗的。

3、ANR的产生原因

ANR产生原因和类型有以下几种：

1、Activity在5秒钟之内无法响应屏幕触摸事件挥着键盘输入事件就会产生ANR。

KeyDispatchTimeout
Reason：Input event dispatching timed out

2、BroadcastReceiver在10秒钟之内还未执行完成就会产生ANR。

BroadcastTimeout
Reason：Timeout of broadcast BroadcastRecord

3、Service各个生命周期在20秒钟之内没有执行完成就会产生ANR。

ServiceTimeout
Reason：Timeout executing service

4、ContentProvider在10秒钟之内没有执行完成就会产生ANR。

ContentProviderTimeout
Reason：timeout publishing content providers

在以上这几种原因中出现最多的一般是第一种，而且往往都是因为在写代码时不注意，在主线程做了耗时的操作。

4、ANR的定位与解决

关于ANR的定位这里举一个例子来看。这是我之前遇到的一次出现ANR的时候所解决问题的情况和解决步骤。

首先当然是复现ANR现象，找准ANR出现的地方，查看对应代码，如果能直接看出来问题所在，找到代码中做的错误操作那么直接修改相应代码就解决问题了。但是如果没法轻易看出问题原因，接下来就只好去Logcat中查看对应的错误日志。

07-22 21:39:17.019 819-851/? E/ActivityManager: ANR in com.xxxx.performance (com.xxxx.performance/.view.home.activity.MainActivity)
    PID: 7398
    Reason: 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 / 18.18
    CPU usage from 0ms to 8653ms later:
      124% 7398/com.xxxx.performance: 118% user + 6.5% kernel / faults: 4962 minor 7 major
      82% 819/system_server: 28% user + 53% kernel / faults: 10555 minor 11 major
      23% 4402/adbd: 1% user + 22% kernel
      10% 996/com.android.systemui: 4.6% user + 6.2% kernel / faults: 4677 minor 1 major
      4.6% 2215/com.android.phone: 1.5% user + 3.1% kernel / faults: 5411 minor
      6.3% 6268/perfd: 3.4% user + 2.8% kernel / faults: 134 minor
      0.5% 1149/com.miui.whetstone: 0.1% user + 0.3% kernel / faults: 3016 minor 1 major
      0.2% 2097/com.xiaomi.finddevice: 0.1% user + 0.1% kernel / faults: 2256 minor
      0.6% 2143/com.miui.daemon: 0.2% user + 0.3% kernel / faults: 2798 minor
      1.2% 1076/com.xiaomi.xmsf: 0.6% user + 0.6% kernel / faults: 2802 minor
      0% 2122/com.android.server.telecom: 0% user + 0% kernel / faults: 2929 minor
      0% 2244/com.miui.contentcatcher: 0% user + 0% kernel / faults: 1800 minor
      0% 2267/com.mediatek.nlpservice: 0% user + 0% kernel / faults: 2052 minor
      0% 2166/com.xiaomi.mitunes: 0% user + 0% kernel / faults: 1797 minor 3 major
      0% 2190/com.fingerprints.service: 0% user + 0% kernel / faults: 1857 minor
      0.1% 154/mmcqd/0: 0% user + 0.1% kernel
      0.4% 8069/logcat: 0.3% user + 0.1% kernel
      ......

从日志第一行开始看，可以看到发生错误的应用包名和类名，这里是ANR in com.xxxx.performance (com.xxxx.performance/.view.home.activity.MainActivity)。接着看到进程号PID为7398。发生ANR的Reason是Input dispatching timed out就是上面提到的第一种。再往下就是活跃进程的CPU占用率日志。

   124% 7398/com.xxxx.performance
   82% 819/system_server
   10% 996/com.android.systemui
   4.6% 2215/com.android.phone
   ......

光看Logcat中的日志只能看到这些信息，大概知道是在MainActivity出现了问题，但还是不能清楚的定位到发生ANR的代码行，想要获得进一步的错误信息只能通过查看ANR过程中生成的堆栈信息文件traces.txt了。

traces.txt文件位置在/data/anr/目录下，可以通过以下adb命令将其拷贝到sd卡目录下获取查看。

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+0x74/0x8c
  kernel: futex_wait_queue_me+0xcc/0x158
  kernel: futex_wait+0x120/0x20c
  kernel: do_futex+0x184/0xa48
  kernel: SyS_futex+0x88/0x19c
  kernel: cpu_switch_to+0x48/0x4c
  native: #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)
  ......
  ......

还是从头开始看，来看每个字段对应的含义：
线程名：main
线程优先级：prio=5
线程锁ID： tid=1
线程状态：Native 线程组名称：group="main"
线程被挂起的次数：sCount=1
线程被调试器挂起的次数：dsCount=0
线程的java的对象地址：obj=0x75ceafb8
线程本身的Native对象地址：self=0x55933ae7e0
线程调度信息：
Linux系统中内核线程ID: sysTid=7398与主线程的进程号相同
线程调度优先级：nice=0
线程调度组：cgrp=default
线程调度策略和优先级：sched=0/0
线程处理函数地址：handle=0x7f7ddae0f0
线程的上下文信息：
线程调度状态：state=S
线程在CPU中的执行时间、线程等待时间、线程执行的时间片长度：schedstat=(101485399944 3411372871 31344 )
线程在用户态中的调度时间值：utm=9936
线程在内核态中的调度时间值：stm=212
最后执行这个线程的CPU核序号：core=1
线程的堆栈信息：
堆栈地址和大小：stack=0x7fc8d40000-0x7fc8d42000 stackSize=8MB
最后看到堆栈信息里的这一行：

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

这里就看清楚了是在AttendanceCheckInFragment中的887行出现的问题，再到对应代码行中就很容易发现ANR的原因了。

5、ANR的相关问题

• 在Activity的onCreate方法里调用sleep方法会发生ANR吗？

以前一直认为在主线程做了耗时操作就会发生ANR，那么真的是这样吗？在Activity的onCreate方法里调用Thread.sleep(60 * 1000)让主线程sleep60秒，会导致应用程序ANR吗？写个Demo测试一下。

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

如上代码，运行程序，结果应用没有发生ANR,在sleep了60秒后正常打印日志。

再次运行程序，这回在程序运行后按下返回键查看现象：

这次果然就ANR了。通过这个例子，显而易见的得到了这个问题的正确答案。在Activity的onCreate方法里调用sleep方法或者说做耗时操作，不一定会产生ANR。其实从ANR本身意为应用程序没有响应，同时根据上面总结的ANR原因就可以看出，耗时操作本身是不会产生ANR的，导致ANR的根本还是应用程序无法在一定时间内响应用户的操作。所以因为主线程被耗时操作占用了，主线成程无法对下一个操作进行响应才会ANR，没有需要响应的操作自然就不会产生ANR，或者应该这样说:主线程做耗时操作，非常容易引发ANR。

6、总结

• 光在主线程做耗时操作不会产生ANR，超时响应用户操作才会产生ANR。
• ANR的定位方法主要是根据Logcat中日志和ANR过程中生成的堆栈信息文件traces.txt。
• 解决问题不如预防问题，写代码的时候要注意预防产生ANR。
• 预防ANR的产生不光是在Activity中注意要把耗时操作放到子线程中去，还要注意在使用其他三个组件时，在其生命周期中同样不能做太耗时的操作。另外在使用多线程时候要注意同步和死锁的情况，一旦产生死锁主线程同样会引发ANR。