Android ANR 詳解

ANR簡介

• ANR，是“Application Not Responding”的縮寫，即“應用程序無響應”。在Android中，ActivityManagerService（簡稱AMS）和WindowManagerService（簡稱WMS）會監測應用程序的響應時間，如果應用程序主線程（即UI線程）在超時時間內對輸入事件沒有處理完畢，或者對特定操作沒有執行完畢，就會出現ANR。對於輸入事件沒有處理完畢產生的ANR，Android會顯示一個對話框，提示用戶當前應用程序沒有響應，用戶可以選擇繼續等待或者關閉這個應用程序（也就是殺掉這個應用程序的進程）。

為什么會有ANR

ANR的產生需要同時滿足三個條件：

• 主線程：只有應用程序進程的主線程響應超時才會產生ANR；
  
• 超時時間：產生ANR的上下文不同，超時時間也會不同，但只要在這個時間上限內沒有響應就會ANR
• 輸入事件/特定操作：輸入事件是指按鍵、觸屏等設備輸入事件，特定操作是指BroadcastReceiver和Service的生命周期中的各個函數，產生ANR的上下文不同，導致ANR的原因也會不同；

針對這三個條件，有以下三種情況會觸發ANR，詳細說明如下。

• 1、主線程對輸入事件在5秒內沒有處理完畢

Android的事件系統從2.3開始做了完全不同的實現，原先2.2中是在Java層實現的，但在2.3中整體轉移到了C++層，本書基於2.3以后的版本進行說明。我們先簡單了解一下產生這種ANR的整個流程。

當應用程序的Window處於Active狀態並且能夠接收輸入事件（例如按鍵事件、觸摸事件等）時，系統底層上報的事件就會被InputDispatcher分發給這個應用程序，應用程序的主線程通過InputChannel讀取輸入事件並交給界面視圖處理，界面視圖是一個樹狀結構，DecorView是視圖樹的根，事件從樹根開始一層一層向端點（例如一個Button）傳遞。我們通常會注冊一個監聽器來接收並處理事件，或者創建自定義的視圖控件來處理事件。

InputDispatcher運行在系統進程（進程名為system_server）的一個單獨的線程中，應用程序的主線程在處理事件的過程中，InputDispatcher會不斷的檢測處理過程是否超時，一旦超時，會通過一系列的回調通知WMS的notifyANR函數，最終會調用到AMS中mHandler對象里的SHOW_NOT_RESPONDING_MSG這個case，此時界面上就顯示系統提示對話框了，同時使用logcat命令查看log（日志信息）也可以看到關於ANR的信息。一下子出現了好幾個重要的名詞，要深入了解這種情況的ANR，需要熟悉Android的事件機制，本次不做解析，這里只需要記住他們的功能：

• Window：具體指的是PhoneWindow對象，表示一個能夠顯示的窗口，它能夠接收系統分發的各種輸入事件；

• InputDispatcher：將系統上報的輸入事件分發給當前活動的窗口；

• InputChannel：InputDispatcher和應用程序分別運行在兩個不同的進程中，InputDispatcher就是通過InputChannel將事件對象傳遞給應用進程的。

  注意：產生這種ANR的前提是要有輸入事件，如果用戶沒有觸發任何輸入事件，即便是主線程阻塞了，也不會產生ANR，因為InputDispatcher沒有分發事件給應用程序，當然也不會檢測處理超時和報告ANR了。

• 2、主線程在執行BroadcastReceiver的onReceive函數時10秒內沒有執行完畢

  BroadcastReceiver（簡稱BR）的onReceive函數運行在主線程中，當這個函數超過10秒鍾沒有返回就會觸發ANR。不過對這種情況的ANR系統不會顯示對話框提示，僅是輸出log而已。

   

• 3、主線程在執行Service的各個生命周期函數時20秒內沒有執行完畢

  Service的各個生命周期函數也運行在主線程中，當這些函數超過20秒鍾沒有返回就會觸發ANR。同樣對這種情況的ANR系統也不會顯示對話框提示，僅是輸出log。

三種ANR中只有第1種會顯示系統提示對話框，因為用戶正在做界面交互操作，如果長時間沒有任何響應，會讓用戶懷疑設備死機了，大多數人此時會開始亂按，甚至拔出電池重啟，給用戶的體驗肯定是非常糟糕的。

三種ANR發生時都會在log中輸出錯誤信息，你會發現各個應用進程和系統進程的函數堆棧信息都輸出到了一個/data/anr/traces.txt的文件中，這個文件是分析ANR原因的關鍵文件，同時在日志中還會看到當時的CPU使用率，這也是重要信息，可以利用它們分析ANR問題。

這三種ANR不是孤立的，有可能會相互影響。例如一個應用程序進程中同時有一個正在顯示的Activity和一個正在處理消息的BroadcastReceiver，它們都運行在這個進程的主線程中。如果BR的onReceive函數沒有返回，此時用戶點擊屏幕，而onReceive超過5秒仍然沒有返回，主線程無法處理用戶輸入事件，就會引起第1種ANR。如果繼續超過10秒沒有返回，又會引起第2種ANR