(原创)手写一个ANR监控类ANRWatchDog

本文介绍了一款用于Android应用的ANR监控工具,该工具能够帮助开发者及时发现并处理应用程序中的主线程阻塞问题,有效避免ANR的发生。

前言

实际APP开发中,因为主线程阻塞而导致的ANR是一个比较难定位的问题
今天自己写了一个ANR的监控类,用来监听项目中ANR发生的情况
源码后面会贴上来,下面我们进入介绍部分

使用

使用起来很简单
在我们的application里面这样配置即可:

        ANRWatchDog.getInstance().addANRListener(new ANRWatchDog.ANRListener() {
            @Override
            public void onAnrHappened(String stackTraceInfo) {
                //发生ANR时的回调监听,stackTraceInfo为堆栈信息
            }

            @Override
            public void onNotAnrHappened() {
                //未发生ANR
            }
        }).start();

原理介绍

下面是原理介绍部分
首先我们的这个工具类其实是一个单例的线程
可以看到使用的时候调用了start方法来开启线程
线程开启后,我们将线程设置为后台线程
然后进入一个while (true)的死循环
先获取一个当前时间,记录一个标志位
然后用handler往主线程发送一个Runnable消息
然后线程立马进入wait(5000)等待五秒
五秒后,如果没发生卡顿,我们的Runnable肯定就可以运行
然后把标志位改回来,表示未发现ANR即可
如果发生了卡顿,我们只需要通过判断标志位,就可以得知
这时候只需要打印堆栈信息
并且回调监听函数即可
当然,这里设置的默认ANR标准是五秒
我们也可以在工具类里面自己设置
另外,wait(5000)也会偶尔出现一个假唤醒的问题
就是线程被提前唤醒了,并没有真正等待五秒
这里我们也做了预防判断,如果没到五秒,就继续wait,代码如下:
在这里插入图片描述

源码

最后贴上全部的源码,方便大家使用:

public class ANRWatchDog extends Thread {

    private static final String TAG = "ANRWatchDog";
    private int timeout = 5000;
    private boolean ignoreDebugger = true;//debug模式下是否监听 true代表debug模式要监听,false代表不监听

    static ANRWatchDog sWatchdog;

    private Handler mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());


    private class ANRChecker implements Runnable {

        private boolean mCompleted;
        private long mStartTime;
        private long executeTime = SystemClock.uptimeMillis();

        @Override
        public void run() {
            synchronized (ANRWatchDog.this) {
                mCompleted = true;
                executeTime = SystemClock.uptimeMillis();
            }
        }

        void schedule() {
            mCompleted = false;
            mStartTime = SystemClock.uptimeMillis();
            mainHandler.postAtFrontOfQueue(this);
        }

        boolean isBlocked() {
            return !mCompleted || executeTime - mStartTime >= timeout;
        }
    }

    public interface ANRListener {
        void onAnrHappened(String stackTraceInfo);

        void onNotAnrHappened();
    }

    private ANRChecker anrChecker = new ANRChecker();

    private ANRListener anrListener;

    public ANRWatchDog addANRListener(ANRListener listener) {
        this.anrListener = listener;
        return this;
    }

    public static ANRWatchDog getInstance() {
        if (sWatchdog == null) {
            sWatchdog = new ANRWatchDog();
        }
        return sWatchdog;
    }

    private ANRWatchDog() {
        super("ANR-WatchDog-Thread");
    }

    @TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN)
    @Override
    public void run() {
        Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); // 设置为后台线程
        while (true) {
            while (!isInterrupted()) {
                synchronized (this) {
                    anrChecker.schedule();
                    long waitTime = timeout;
                    long start = SystemClock.uptimeMillis();
                    while (waitTime > 0) {
                        try {
                            wait(waitTime);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            Log.w(TAG, e.toString());
                        }
                        waitTime = timeout - (SystemClock.uptimeMillis() - start);
                    }
                    if (!anrChecker.isBlocked()) {
                        if (anrListener != null) {
                            //没有ANR发生
                            anrListener.onNotAnrHappened();
                        }
                        continue;
                    }
                }
                if (!ignoreDebugger && Debug.isDebuggerConnected()) {
                    continue;
                }
                String stackTraceInfo = getStackTraceInfo();
                if (anrListener != null) {
                    anrListener.onAnrHappened(stackTraceInfo);
                }
            }
            anrListener = null;
        }
    }

    private String getStackTraceInfo() {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (StackTraceElement stackTraceElement : Looper.getMainLooper().getThread().getStackTrace()) {
            stringBuilder
                    .append(stackTraceElement.toString())
                    .append("\r\n");
        }
        return stringBuilder.toString();
    }
}
<think>我们被要求手动编写代码触发ANR。根据引用[2]和[4],ANR通常发生在主线程被长时间阻塞的情况下。常见的场景包括: 1. 在BroadcastReceiver的onReceive方法中执行耗时操作超过10秒(广播默认超时时间)。 2. 在Service的生命周期方法(如onCreate、onStartCommand)中执行耗时操作超过20秒(前台服务)或200秒(后台服务)。 3. 在Activity的主线程中执行耗时操作(如Thread.sleep)超过5秒(用户操作事件如按键或屏幕触摸,超时时间为5秒)。 因此,我们可以编写一个简单的例子,在按钮点击事件中让主线程休眠超过5秒,这样就会触发ANR。 下面是一个示例代码,在一个Activity中,当用户点击按钮时,主线程休眠10秒,这将导致ANR。 ```java public class MainActivity extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); Button button = findViewById(R.id.button); button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // 在主线程中休眠10秒,这将导致ANR try { Thread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } ``` 注意:在真实设备上运行此代码时,点击按钮后,应用将会无响应,然后系统会弹出ANR对话框。 另外,根据引用[1]和[3],在Android R(11)上,input机制有调整,连续两次点击可能会导致ANR,但这里我们采用最直接的方法:阻塞主线程。 注意:在开发过程中故意触发ANR仅用于测试目的,实际应用应避免ANR。 §§相关问题§§ 1. AndroidANR发生的常见场景有哪些? 2. 如何避免在Android应用中发生ANR? 3. 当应用发生ANR时,如何收集和分析ANR日志? </think>### 手动触发ANR的方法 在Android中手动触发ANR的核心原理是**阻塞主线程(UI线程)超过系统阈值时间**。以下是三种常用方法: #### 1. 在主线程执行耗时操作(简单直接) ```java // 在Activity/Fragment中触发 button.setOnClickListener(v -> { // 阻塞主线程10秒(超过5秒阈值) try { Thread.sleep(10000); // 10秒 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); ``` #### 2. 在BroadcastReceiver中超时处理广播(符合引用[4]场景) ```java public class AnrBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { // 广播处理超时(系统阈值10秒) SystemClock.sleep(15000); // 阻塞15秒 } } ``` 注册广播: ```xml <receiver android:name=".AnrBroadcastReceiver"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/> </intent-filter> </receiver> ``` #### 3. 循环阻塞主线程(更易触发) ```java // 创建死循环占用主线程 new Handler(Looper.getMainLooper()).post(() -> { while (true) { // 空循环阻塞 } }); ``` --- ### 关键注意事项 1. **ANR阈值**: - 按键/触摸事件:5秒内未响应[^2] - BroadcastReceiver:10秒内未完成`onReceive()`[^4] - Service:前台服务20秒,后台服务200秒 2. **ANR现象**: ```plaintext Application does not have a focused window // 引用[3]中描述的典型对话框 ``` 3. **调试建议**: - 在`AndroidManifest.xml`中关闭ANR对话框(仅调试): ```xml <application android:debuggable="true"> ``` - 使用`adb logcat | grep "ANR in"`捕获日志 --- ### 技术原理 当主线程阻塞超过阈值时,系统通过`inputDispatchingTimedOut()`检测超时(引用[3]),最终触发ANR弹窗。在Android R(11)及更高版本,input机制调整后ANR更易触发(引用[1])。
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