Android ANR流程分析

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ANR的原因

  • 后台Service执行超过20s
  • 前台Service执行超过10s
  • 按键或触摸事件超过5s
  • 前台广播超过10s
  • 后台广播超过60s
  • ContentProvider超时

系统针对这些场景都有各自的ANR监控机制

原理分析

Service

ANR的监控是在
ActiveServices#realStartServiceLocked#bumpServiceExecutingLocked#scheduleServiceTimeoutLocked
建立的

从上图能看出Service启动的时候会给AMS发送一个延时消息，如果service执行完成，那么会移除这个消息，否则这个消息执行serviceTimeout这里就会弹出ANR的弹窗

Input

当输入事件处理时间超过5s会产生ANR

从图中可以看到内核将原始事件写入到设备节点中，InputReader在自己的线程中不断地从EventHub中提取输入事件，加工处理后放到InputDispatcher的派发队列中，然后InputDispatcher将事件派发到合适的窗口。窗口再将这些事件交由ViewRootImpl处理。
InputDispatcher和窗口之间的跨进程通信主要是通过InputChannel来完成。

图中findFocusedWindowTargetsLocked()方法会调用checkWindowReadyForMoreInputLocked（）;该方法检查窗口是否有能力再接收新的输入事件；可能会有一系列的场景阻碍事件的继续派发。

  • 窗口处于paused状态，不能处理输入事件(“Waiting because the [targetType] window is paused.”)

  • 窗口还未向InputDispatcher注册，无法将事件派发到窗口(“Waiting because the [targetType] window’s input channel is not registered with the input dispatcher. The window may be in the process of being removed.”)

  • 窗口和InputDispatcher的连接已经中断，即InputChannel不能正常工作(“Waiting because the [targetType] window’s input connection is [status]. The window may be in the process of being removed.”)

  • InputChannel已经饱和，不能再处理新的事件(“Waiting because the [targetType] window’s input channel is full. Outbound queue length: %d. Wait queue length: %d.”)

  • 对于按键类型(KeyEvent)的输入事件，需要等待上一个事件处理完毕(“Waiting to send key event because the [targetType] window has not finished processing all of the input events that were previously delivered to it. Outbound queue length: %d. Wait queue length: %d.”)

  • 对于触摸类型(TouchEvent)的输入事件，可以立即派发到当前的窗口，因为TouchEvent都是发生在用户当前可见的窗口。但有一种情况， 如果当前应用由于队列有太多的输入事件等待派发，导致发生了ANR，那TouchEvent事件就需要排队等待派发。
    (“Waiting to send non-key event because the %s window has not finished processing certain input events that were delivered to it over %0.1fms ago. Wait queue length: %d. Wait queue head age: %0.1fms.”)

Activity.onCreate执行耗时操作，不管用户如何操作都不会发生ANR，因为输入事件相关监听机制还没有建立起来；InputChannel通道还没有建立。这时是不会响应输入事件，InputDispatcher还不能事件发送到应用窗口，ANR监听机制也还没有建立，所以此时是不会报告ANR的。

Boradcast(广播)

针对广播而言，只有有序广播有超时监控机制，无序广播没有。监控机制依然是采用延时message的形式。

应用层如何判定ANR

WatchDog机制

定时向主线程发送信号

监听SIGNALQUIT信号

向系统注册该信号