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前言
对于 拦挡异样 ,想必大家都晓得能够通过Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler
来拦挡 App 中产生的异样,而后再进行解决。
于是,我有了一个不成熟的想法。。。
让我的 APP 永不解体
既然咱们能够拦挡解体,那咱们间接把 APP 中所有的异样拦挡了,不杀死程序。这样一个 不会解体的 APP用户体验不是杠杠的?
- 有人听了摇摇头示意不同意,这不小光跑来问我了:
“老铁,呈现解体是要你解决它不是覆盖它!!”
- 我拿把扇子扇了几下,有点冷然而 故作镇定 的说:
“这位老哥,你能够把异样上传到本人的服务器解决啊,你能拿到你的解体起因,用户也不会因为异样导致 APP 解体,这不挺好?”
- 小光有点怄气的说:
“这样必定有问题,听着就 不靠谱,哼,我去试试看”
小光的试验
于是小光依照网上一个 小博主—积木
的文章,写出了以下捕捉异样的代码:
// 定义 CrashHandler
class CrashHandler private constructor(): Thread.UncaughtExceptionHandler {
private var context: Context? = null
fun init(context: Context?) {
this.context = context
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(this)
}
override fun uncaughtException(t: Thread, e: Throwable) {}
companion object {val instance: CrashHandler by lazy(mode = LazyThreadSafetyMode.SYNCHRONIZED) {CrashHandler() }
}
}
//Application 中初始化
class MyApplication : Application(){override fun onCreate() {super.onCreate()
CrashHandler.instance.init(this)
}
}
//Activity 中触发异样
class ExceptionActivity : AppCompatActivity() {override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_exception)
btn.setOnClickListener {throw RuntimeException("主线程异样")
}
btn2.setOnClickListener {
thread {throw RuntimeException("子线程异样")
}
}
}
}
小光一顿操作,写下了整套代码,为了验证它的猜测,写了两种触发异样的状况:子线程解体和主线程解体。
- 运行,点击按钮 2,触发子线程异样解体:
“咦,还真没啥影响,程序能持续失常运行”
- 而后点击按钮 1,触发主线程异样解体:
“嘿嘿,卡住了,再点几下,间接 ANR 了”
<figcaption style=”margin: 5px 0px 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; text-align: center; color: rgb(136, 136, 136); font-size: 14px;”> 主线程解体 </figcaption>
“果然有问题,然而为啥主线程会出问题呢?我得先搞懂再去找老铁相持。”
小光的思考(异样源码剖析)
首先科普下 java 中的异样,包含 运行时异样
和非运行时异样
:
- 运行时异样。是
RuntimeException
类及其子类的异样,是非受检异样,比方零碎异样或者是程序逻辑异样,咱们常遇到的有NullPointerException、IndexOutOfBoundsException
等。遇到这种异样,Java Runtime
会进行线程,打印异样,并且会进行程序运行,也就是咱们常说的程序解体。 - 非运行时异样。是属于
Exception
类及其子类,是受检异样,RuntimeException
以外的异样。这类异样在程序中必须进行解决,如果不处理程序都无奈失常编译,比方NoSuchFieldException,IllegalAccessException
这种。
ok,也就是说咱们抛出一个 RuntimeException
异样之后,所在的线程会被进行。如果主线程中抛出这个异样,那么主线程就会被进行,所以 APP 就会卡住无奈失常操作,工夫久了就会ANR
。而子线程解体了并不会影响主线程也就是 UI 线程的操作,所以用户还能失常应用。
这样如同就说的通了。
等等,那为什么遇到 setDefaultUncaughtExceptionHandler
就不会解体了呢?
咱们还得从异样的源码开始说起:
个别状况下,一个利用中所应用的线程都是在同一个线程组,而在这个线程组里只有有一个线程呈现未被捕捉异样的时候,JAVA 虚拟机就会调用以后线程所在线程组中的 uncaughtException()
办法。
// ThreadGroup.java
private final ThreadGroup parent;
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {if (parent != null) {parent.uncaughtException(t, e);
} else {
Thread.UncaughtExceptionHandler ueh =
Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
if (ueh != null) {ueh.uncaughtException(t, e);
} else if (!(e instanceof ThreadDeath)) {
System.err.print("Exception in thread \""
+ t.getName() + "\" ");
e.printStackTrace(System.err);
}
}
}
parent
示意以后线程组的父级线程组,所以最初还是会调用到这个办法中。接着看前面的代码,通过 getDefaultUncaughtExceptionHandler
获取到了零碎默认的异样处理器,而后调用了 uncaughtException
办法。那么咱们就去找找原本零碎中的这个异样处理器——UncaughtExceptionHandler
。
这就要从 APP 的启动流程说起了,之前也说过,所有的 Android 过程
都是由 zygote 过程 fork
而来的,在一个新过程被启动的时候就会调用 zygoteInit
办法,这个办法里会进行一些利用的初始化工作:
public static final Runnable zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader) {if (RuntimeInit.DEBUG) {Slog.d(RuntimeInit.TAG, "RuntimeInit: Starting application from zygote");
}
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ZygoteInit");
// 日志重定向
RuntimeInit.redirectLogStreams();
// 通用的配置初始化
RuntimeInit.commonInit();
// zygote 初始化
ZygoteInit.nativeZygoteInit();
// 利用相干初始化
return RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
}
而对于异样处理器,就在这个通用的配置初始化办法当中:
protected static final void commonInit() {if (DEBUG) Slog.d(TAG, "Entered RuntimeInit!");
// 设置异样处理器
LoggingHandler loggingHandler = new LoggingHandler();
Thread.setUncaughtExceptionPreHandler(loggingHandler);
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new KillApplicationHandler(loggingHandler));
// 设置时区
TimezoneGetter.setInstance(new TimezoneGetter() {
@Override
public String getId() {return SystemProperties.get("persist.sys.timezone");
}
});
TimeZone.setDefault(null);
//log 配置
LogManager.getLogManager().reset();
//***
initialized = true;
}
找到了吧,这里就设置了利用默认的异样处理器——KillApplicationHandler
。
private static class KillApplicationHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
private final LoggingHandler mLoggingHandler;
public KillApplicationHandler(LoggingHandler loggingHandler) {this.mLoggingHandler = Objects.requireNonNull(loggingHandler);
}
@Override
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
try {ensureLogging(t, e);
//...
// Bring up crash dialog, wait for it to be dismissed
ActivityManager.getService().handleApplicationCrash(mApplicationObject, new ApplicationErrorReport.ParcelableCrashInfo(e));
} catch (Throwable t2) {if (t2 instanceof DeadObjectException) {// System process is dead; ignore} else {
try {Clog_e(TAG, "Error reporting crash", t2);
} catch (Throwable t3) {// Even Clog_e() fails! Oh well.
}
}
} finally {
// Try everything to make sure this process goes away.
Process.killProcess(Process.myPid());
System.exit(10);
}
}
private void ensureLogging(Thread t, Throwable e) {if (!mLoggingHandler.mTriggered) {
try {mLoggingHandler.uncaughtException(t, e);
} catch (Throwable loggingThrowable) {// Ignored.}
}
}
看到这里,小光快慰一笑,被我逮到了吧。在 uncaughtException
回调办法中,会执行一个 handleApplicationCrash
办法进行异样解决,并且最初都会走到 finally
中进行过程销毁,Try everything to make sure this process goes away
。所以程序就解体了。
对于咱们平时在手机上看到的解体提醒弹窗,就是在这个 handleApplicationCrash
办法中弹进去的。不仅仅是 java 解体,还有咱们平时遇到的 native_crash、ANR
等异样都会最初走到 handleApplicationCrash
办法中进行解体解决。
另外有的敌人可能发现了构造方法中,传入了一个 LoggingHandler
,并且在uncaughtException
回调办法中还调用了这个 LoggingHandler
的uncaughtException
办法,难道这个 LoggingHandler
就是咱们平时遇到解体问题,所看到的解体日志?进去瞅瞅:
private static class LoggingHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
public volatile boolean mTriggered = false;
@Override
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
mTriggered = true;
if (mCrashing) return;
if (mApplicationObject == null && (Process.SYSTEM_UID == Process.myUid())) {Clog_e(TAG, "*** FATAL EXCEPTION IN SYSTEM PROCESS:" + t.getName(), e);
} else {StringBuilder message = new StringBuilder();
message.append("FATAL EXCEPTION:").append(t.getName()).append("\n");
final String processName = ActivityThread.currentProcessName();
if (processName != null) {message.append("Process:").append(processName).append(",");
}
message.append("PID:").append(Process.myPid());
Clog_e(TAG, message.toString(), e);
}
}
}
private static int Clog_e(String tag, String msg, Throwable tr) {return Log.printlns(Log.LOG_ID_CRASH, Log.ERROR, tag, msg, tr);
}
这可不就是吗?将解体的一些信息——比方线程,过程,过程 id,解体起因等等通过 Log 打印进去了。来张解体日志图给大家对对看:
好了,回到正规,所以咱们通过 setDefaultUncaughtExceptionHandler
办法设置了咱们本人的解体处理器,就把之前利用设置的这个解体处理器给顶掉了,而后咱们又没有做任何解决,天然程序就不会解体了,来张总结图。
小光又来找我相持了
- 搞清楚这所有的小光又来找我了:
“老铁,你瞅瞅,这是我写的 Demo
和总结的材料,你那套基本行不通,主线程解体就 GG 了,我就说有问题吧”
- 我持续 故作镇定:
“老哥,我上次遗记说了,只加这个 UncaughtExceptionHandler
可不行,还得加一段代码,发给你,回去试试吧”
Handler(Looper.getMainLooper()).post {while (true) {
try {Looper.loop()
} catch (e: Throwable) {}}
}
“这,,能行吗”
小光再次的试验
小光把上述代码加到了程序外面(Application—onCreate),再次运行:
我去,真的没问题了
,点击主线程解体后,还是能够失常操作 app,这又是什么原理呢?
小光的再次思考(拦挡主线程解体的计划思维)
咱们都晓得,在主线程中保护着 Handler
的一套机制,在利用启动时就做好了 Looper
的创立和初始化,并且调用了 loop
办法开始了音讯的循环解决。利用在应用过程中,主线程的所有操作比方事件点击,列表滑动等等都是在这个循环中实现解决的,其本质就是将音讯退出 MessageQueue
队列,而后循环从这个队列中取出音讯并解决,如果没有音讯解决的时候,就会依附 epoll 机制挂起期待唤醒。贴一下我稀释的 loop
代码:
public static void loop() {final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {Message msg = queue.next();
msg.target.dispatchMessage(msg);
}
}
一个死循环,一直取音讯解决音讯。再回头看看方才加的代码:
Handler(Looper.getMainLooper()).post {while (true) {
// 主线程异样拦挡
try {Looper.loop()
} catch (e: Throwable) {}}
}
咱们通过 Handler
往主线程发送了一个 runnable
工作,而后在这个 runnable
中加了一个死循环,死循环中执行了 Looper.loop()
进行音讯循环读取。这样就会导致后续所有的主线程音讯都会走到咱们这个 loop
办法中进行解决,也就是一旦产生了主线程解体,那么这里就能够进行异样捕捉。同时因为咱们写的是 while 死循环,那么捕捉异样后,又会开始新的 Looper.loop()
办法执行。这样主线程的 Looper 就能够始终失常读取音讯,主线程就能够始终失常运行了。
文字说不清楚的图片来帮咱们:
同时之前 CrashHandler
的逻辑能够保障子线程也是不受解体影响,所以两段代码都加上,齐活了。
然而小光还不服气,他又想到了一种解体状况。。。
小光又又又一次试验
class Test2Activity : AppCompatActivity() {override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_exception)
throw RuntimeException("主线程异样")
}
}
诶,我间接在 onCreate
外面给你抛出个异样,运行看看:
黑压压的一片~没错,黑屏了。
最初的对话(Cockroach 库思维)
- 看到这一幕,我被动找到了小光:
“这种状况的确比拟麻烦了,如果间接在 Activity
生命周期内抛出异样,会导致界面绘制无奈实现,Activity
无奈被正确启动,就会白屏或者黑屏了 这种重大影响到用户体验的状况还是倡议间接 杀死 APP
,因为很有可能会对其余的功能模块造成影响。或者如果某些 Activity 不是很重要,也能够只 finish
这个Activity
。”
- 小光考虑地问:“那么怎么分辨出这种生命周期内产生解体的状况呢?”
“这就要通过反射了,借用 Cockroach
开源库中的思维,因为 Activity
的生命周期都是通过主线程的 Handler
进行音讯解决,所以咱们能够通过反射替换掉主线程的 Handler 中的 Callback
回调,也就是 ActivityThread.mH.mCallback
,而后针对每个生命周期对应的音讯进行 trycatch 捕捉异样,而后就能够进行finishActivity
或者杀死过程操作了。”
次要代码:
Field mhField = activityThreadClass.getDeclaredField("mH");
mhField.setAccessible(true);
final Handler mhHandler = (Handler) mhField.get(activityThread);
Field callbackField = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
callbackField.setAccessible(true);
callbackField.set(mhHandler, new Handler.Callback() {
@Override
public boolean handleMessage(Message msg) {if (Build.VERSION.SDK_INT >= 28) {
//android 28 之后的生命周期解决
final int EXECUTE_TRANSACTION = 159;
if (msg.what == EXECUTE_TRANSACTION) {
try {mhHandler.handleMessage(msg);
} catch (Throwable throwable) {// 杀死过程或者杀死 Activity}
return true;
}
return false;
}
//android 28 之前的生命周期解决
switch (msg.what) {
case RESUME_ACTIVITY:
//onRestart onStart onResume 回调这里
try {mhHandler.handleMessage(msg);
} catch (Throwable throwable) {sActivityKiller.finishResumeActivity(msg);
notifyException(throwable);
}
return true;
代码贴了一部分,然而原理大家应该都懂了吧,就是通过替换主线程 Handler
的Callback
,进行申明周期的异样捕捉。
接下来就是进行捕捉后的 解决工作 了,要不杀死过程,要么杀死 Activity。
- 杀死过程,这个应该大家都相熟
Process.killProcess(Process.myPid())
exitProcess(10)
- finish 掉 Activity
这里又要剖析下 Activity 的 finish
流程了,简略说下,以 android29
的源码为例。
private void finish(int finishTask) {if (mParent == null) {if (false) Log.v(TAG, "Finishing self: token=" + mToken);
try {if (resultData != null) {resultData.prepareToLeaveProcess(this);
}
if (ActivityTaskManager.getService()
.finishActivity(mToken, resultCode, resultData, finishTask)) {mFinished = true;}
}
}
}
@Override
public final boolean finishActivity(IBinder token, int resultCode, Intent resultData,
int finishTask) {return mActivityTaskManager.finishActivity(token, resultCode, resultData, finishTask);
}
从 Activity 的 finish 源码
能够得悉,最终是调用到 ActivityTaskManagerService
的finishActivity
办法,这个办法有四个参数,其中有个用来标识 Activity
的参数也就是最重要的参数——token
。所以去源码外面找找 token~
因为咱们捕捉的中央是在 handleMessage
回调办法中,所以只有一个参数 Message
能够用,那我么你就从这方面动手。回到方才咱们解决音讯的源码中,看看能不能找到什么线索:
class H extends Handler {public void handleMessage(Message msg) {switch (msg.what) {
case EXECUTE_TRANSACTION:
final ClientTransaction transaction = (ClientTransaction) msg.obj;
mTransactionExecutor.execute(transaction);
break;
}
}
}
public void execute(ClientTransaction transaction) {final IBinder token = transaction.getActivityToken();
executeCallbacks(transaction);
executeLifecycleState(transaction);
mPendingActions.clear();
log("End resolving transaction");
}
能够看到在源码中,Handler 是怎么解决 EXECUTE_TRANSACTION
音讯的,获取到 msg.obj
对象,也就是 ClientTransaction
类实例,而后调用了 execute
办法。而在 execute
办法中。。。咦咦咦,这不就是 token 吗?
(找到的过于疾速了哈,次要是 activity
启动销毁这部分的源码讲解并不是明天的重点,所以就一笔带过了)
找到token
,那咱们就通过反射进行 Activity 的销毁就行啦:
private void finishMyCatchActivity(Message message) throws Throwable {ClientTransaction clientTransaction = (ClientTransaction) message.obj;
IBinder binder = clientTransaction.getActivityToken();
Method getServiceMethod = ActivityManager.class.getDeclaredMethod("getService");
Object activityManager = getServiceMethod.invoke(null);
Method finishActivityMethod = activityManager.getClass().getDeclaredMethod("finishActivity", IBinder.class, int.class, Intent.class, int.class);
finishActivityMethod.setAccessible(true);
finishActivityMethod.invoke(activityManager, binder, Activity.RESULT_CANCELED, null, 0);
}
啊,终于搞定了,然而小光还是一脸纳闷的看着我:
“我还是去看 Cockroach
库的源码吧~”
“我去,,”
总结
明天次要就说了一件事:如何捕捉程序中的异样不让 APP 解体,从而给用户带来最好的体验。次要有以下做法:
- 通过在主线程外面发送一个音讯,捕捉主线程的异样,并在异样产生后持续调用
Looper.loop
办法,使得主线程持续解决音讯。 - 对于子线程的异样,能够通过
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler
来拦挡,并且子线程的进行不会给用户带来感知。 - 对于在生命周期内产生的异样,能够通过替换
ActivityThread.mH.mCallback
的办法来捕捉,并且通过token
来完结 Activity 或者间接杀死过程。
可能有的敌人会问,为什么要让程序不解体呢?会有 哪些状况 须要咱们进行这样操作呢?
其实还是有很多时候,有些异样咱们 无奈意料
或者给用户带来简直是 无感知
的异样,比方:
- 零碎的一些 bug
- 第三方库的一些 bug
- 不同厂商的手机带来的一些 bug
等等这些状况,咱们就能够通过这样的操作来让 APP
就义掉这部分的性能来保护零碎的稳定性。
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