iOS开发中如何监控ANR

在 iOS 开发中，使用 Objective-C 监控 ANR（Application Not Responding）和卡顿，主要依靠监控主线程的响应能力。由于 iOS 没有明确的 ANR 定义像 Android 那样，通常情况下是监控主线程的阻塞时间来判断应用是否卡顿或无响应。

以下是一些常用的卡顿/ANR 监控和防治手段：

一、监控 ANR/卡顿

1. RunLoop 监控:

   这是最常用的方法。RunLoop 负责处理 App 中的各种事件（例如用户输入、网络请求、定时器等）。通过监控 RunLoop 的状态，可以判断主线程是否卡顿。

   • 原理: 在主线程 RunLoop 的每个循环开始和结束时记录时间戳。如果两次时间戳的差值超过预设的阈值（例如 5 秒），则认为发生了卡顿。

   • 代码示例:

     #import "ANRMonitor.h"
     
     @interface ANRMonitor ()
     @property (nonatomic, strong) CFRunLoopObserverRef observer;
     @property (nonatomic, assign) CFRunLoopActivity activities;
     @property (nonatomic, assign) NSTimeInterval lastRunLoopStartTime;
     @end
     
     @implementation ANRMonitor
     
     + (instancetype)sharedInstance {
         static ANRMonitor *instance = nil;
         static dispatch_once_t onceToken;
         dispatch_once(&onceToken, ^{
             instance = [[ANRMonitor alloc] init];
         });
         return instance;
     }
     
     - (void)startMonitoring {
         self.lastRunLoopStartTime = 0;
         CFRunLoopObserverContext context = {0, (__bridge void*)self, NULL, NULL, NULL};
         self.observer = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,
                                                kCFRunLoopAllActivities,
                                                YES,
                                                0,
                                                &runLoopObserverCallBack,
                                                &context);
         CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), self.observer, kCFRunLoopCommonModes);
     }
     
     static void runLoopObserverCallBack(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info) {
         ANRMonitor *monitor = (__bridge ANRMonitor*)info;
         monitor.activities = activity;
     
         if (activity == kCFRunLoopBeforeSources || activity == kCFRunLoopAfterWaiting) {
             monitor.lastRunLoopStartTime = CACurrentMediaTime();
         } else if (activity == kCFRunLoopBeforeWaiting) {
             NSTimeInterval currentTime = CACurrentMediaTime();
             NSTimeInterval runLoopDuration = currentTime - monitor.lastRunLoopStartTime;
     
             if (runLoopDuration > 5) { // 超过 5 秒视为卡顿
                 NSLog(@"Main thread stuck for %f seconds.", runLoopDuration);
                 // 可以在这里收集卡顿信息，例如堆栈、CPU 使用率等
             }
         }
     }
     
     - (void)stopMonitoring {
         if (self.observer) {
             CFRunLoopRemoveObserver(CFRunLoopGetMain(), self.observer, kCFRunLoopCommonModes);
             CFRelease(self.observer);
             self.observer = NULL;
         }
     }
     
     @end
     

     • 使用方法: 在 AppDelegate 的 application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法中调用 [[ANRMonitor sharedInstance] startMonitoring]; 开始监控。

2. 主线程 Ping:

   创建一个子线程，定期向主线程发送消息。如果主线程在一定时间内没有响应消息，则认为主线程卡顿。

3. 性能监控工具:

   • Instruments: Xcode 自带的 Instruments 工具可以用来分析 CPU 使用率、内存分配、图形渲染等性能指标，帮助定位卡顿原因。
   • 第三方性能监控平台: 像是 Sentry 3 和 AppDynamics [2, 5](docs.appdynamics.com/display/PRM…, docs.appdynamics.com/display/PRM…) 等，可以收集崩溃报告、性能数据，并提供可视化的分析工具。

二、卡顿防治手段

1. 避免在主线程执行耗时操作:

   • 将耗时任务（例如网络请求、图片加载、复杂计算）放到子线程执行，完成后再回到主线程更新 UI。可以使用 GCD 或 NSOperationQueue 来管理子线程。

2. 优化 UI 渲染:

   • 减少视图层级，使用 Auto Layout 优化布局计算。
   • 避免离屏渲染，尽量使用不透明视图。
   • 使用预加载和缓存机制，减少不必要的计算和绘制。

3. 优化数据处理:

   • 使用合适的数据结构和算法，避免不必要的遍历和查找。
   • 使用缓存机制，减少重复计算。

4. 代码优化:

   • 避免循环引用，及时释放不再使用的对象。
   • 避免使用过多的锁，减少线程竞争。

总结:

监控 ANR/卡顿需要结合多种手段，才能更全面地了解应用的性能状况。选择合适的监控方案和防治手段，可以有效提升应用的流畅度和用户体验。