Android ANR监测诊断以及解决办法

当UI线程阻塞时间太长，应用无响应（ANR）错误便会触发。如果应用位于前台，系统还会显示给用户一个ANR对话框，让用户有机会强制关闭应用。

ANR是一个问题，因为应用中负责更新UI的主线程无法处理用户输入事件或者绘制操作，从而导致用户感到沮丧。

一般分三种情况：

KeyDispatchTimeout（5 seconds）：主要情况。按键或者触摸事件无法在特定时间内完成。

BroadcastTimeout（10 seconds）：BroadcastReceiver在特定时间内无法处理完成

ServiceTimeout（20 seconds）： Service在特定的时间内无法处理完成（所以虽然service是后台执行的，但是他是运行在UI线程的，如果处理一些耗时操作，会造成ANR）

监测和诊断问题

如果应用已经发布了， Android vitals 可以向你警告ANR问题的发生。（PS：前提是要发布到Google Play Store上，国内如果不是面向海外的，可以集成友盟SDK或者腾讯Bugly等）

Android vitals

Google Play Console的Android vitals模块统计了应用的性能相关情况，包括ANR和Crash等。可以根据上面的统计来分析解决ANR和Crash问题。

诊断ANR

诊断ANR可用的常规套路：

在主线程中执行IO操作

在主线程执行长时间的计算

主线程执行同步Binder操作访问另一个进程，该进程执行很长时间再返回

非主线程持有lock，导致主线程等待lock超时

主线程和另一个线程发生死锁，可以是位于当前进程或者通过Binder调用。

用下面的技巧帮助你分析到底是上面的哪种情况引起了ANR。

Strict mode

使用 StrictMode 帮你找到主线程哪里调用了IO操作。这个模式打开后，可以尽可能帮助你找到主线程中的磁盘访问和网络访问操作，网络访问操作是肯定需要放到子线程中执行的。而磁盘操作的话，通常都会执行很快，当然能做到子线程中最好。官方文档也说了，不要强迫修复 StrictMode 帮你找到的所有内容，特别是，在正常的Activity生命周期中，许多磁盘访问操作是需要的。

But don't feel compelled to fix everything that StrictMode finds. In particular, many cases of disk access are often necessary during the normal activity lifecycle

调试模式下打开，但是发布状态不允许打开。

可以在Activity或者Appliction的onCreat()方法中打开：

public void onCreate() {
     if (DEVELOPER_MODE) {
         StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()
                 .detectDiskReads()
                 .detectDiskWrites()
                 .detectNetwork()   // or .detectAll() for all detectable problems
                 .penaltyLog()
                 .build());
         StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()
                 .detectLeakedSqlLiteObjects()
                 .detectLeakedClosableObjects()
                 .penaltyLog()
                 .penaltyDeath()
                 .build());
     super.onCreate();
打开后台ANR弹框
设备的开发者选项中可以打开“显示所有ANR”。默认Android只对于前台应用发生ANR时弹框，打开后，后台应用发生ANR也会弹框。
TraceView
使用TraceView分析应用运行时你根据用例情况在卡顿前后捕捉的方法调用trace文件。trace文件可以通过代码调用生成，或者通过Android Studio捕捉。
Debug.startMethodTracing("hellotrace");    //开始 trace，保存文件到 "/sdcard/hellotrace.trace"
    // ...
Debug.stopMethodTracing();    //结束
使用adb命令将trace文件导出到电脑，然后放到DDMS中打开分析
adb pull /sdcard/hellotrace.trace /tmp
拉取traces文件
当ANR发生时，Android系统会将一些trace信息存储到设备的/data/anr/traces.txt文件中。你可以利用adb命令将其拉取出来分析（前提是要root？不记得了）。
对于模拟器，简单快速查看：
adb root
adb shell
cat /data/anr/traces.txt
还可以用bugreport命令导出。
主线程执行慢代码
将耗时操作异步执行。
主线程执行IO操作
建议将所有IO操作放到子线程执行。
工作线程持有主线程需要获取某个资源的锁又不能及时释放的情况。
通常发生ANR时，主线程处于Monitor或者BLOCKED状态。例子：
@Override
public void onClick(View v) {
    // The worker thread holds a lock on lockedResource
   new LockTask().execute(data);
   synchronized (lockedResource) {
       // The main thread requires lockedResource here
       // but it has to wait until LockTask finishes using it.
public class LockTask extends AsyncTask<Integer[], Integer, Long> {
   @Override
   protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
       synchronized (lockedResource) {
           // This is a long-running operation, which makes
           // the lock last for a long time
           BubbleSort.sort(params[0]);
上述代码，主线程需要获取lockedResource锁，而该锁被LockTask持有，其sort方法为耗时操作，导致不能及时释放锁，从而引发主线程阻塞超时，导致ANR。
另外一个例子，主线程等待子线程执行结果超时：
public void onClick(View v) {
   WaitTask waitTask = new WaitTask();
   synchronized (waitTask) {
       try {
           waitTask.execute(data);
           // Wait for this worker thread’s notification
           waitTask.wait();
       } catch (InterruptedException e) {}
class WaitTask extends AsyncTask<Integer[], Integer, Long> {
   @Override
   protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
       synchronized (this) {
           BubbleSort.sort(params[0]);
           // Finished, notify the main thread
           notify();
这些情况需要评估锁耗时，保证锁尽可能占有最少的时间。或者移除锁。
尽可能避免死锁。
执行缓慢的Broadcast Receiver
当应用花费了太长时间处理广播消息时候也会导致ANR发生。
下面的情况会导致ANR发生：
广播接收者没能及时执行完成onReceive()方法（通常10s）
广播接收者调用了goAsync()方法，但是没有调用PendingResult对象的finish()方法。
如果onReceive方法中要执行耗时操作，可以将任务放到IntentService中执行。
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    // The task now runs on a worker thread.
    Intent intentService = new Intent(context, MyIntentService.class);
    context.startService(intentService);
public class MyIntentService extends IntentService {
   @Override
   protected void onHandleIntent(@Nullable Intent intent) {
       BubbleSort.sort(data);
或者，调用BroadcastReceiver告诉系统，我需要更多时间来处理消息。你处理完成之后，必须调用PendingResult对象的finish方法。
final PendingResult pendingResult = goAsync();
new AsyncTask<Integer[], Integer, Long>() {
   @Override
   protected Long doInBackground(Integer[]... params) {
       // This is a long-running operation
       BubbleSort.sort(params[0]);
       pendingResult.finish();