android和iOS平台的崩溃捕获和收集

最新推荐文章于 2021-05-27 09:23:07 发布
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#移动开发 #java #操作系统

本文介绍iOS和Android平台上崩溃捕获和收集的原理与步骤，包括如何捕获崩溃、获取堆栈信息及上传错误日志。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

转：http://blog.youkuaiyun.com/langresser/article/details/8288195

通过崩溃捕获和收集，可以收集到已发布应用（游戏）的异常，以便开发人员发现和修改bug，对于提高软件质量有着极大的帮助。本文介绍了iOS和android平台下崩溃捕获和收集的原理及步骤，不过如果是个人开发应用或者没有特殊限制的话，就不用往下看了，直接把友盟sdk（一个统计分析sdk）加入到工程中就万事大吉了，其中的错误日志功能完全能够满足需求，而且不需要额外准备接收服务器。 但是如果你对其原理更感兴趣，或者像我一样必须要兼容公司现有的bug收集系统，那么下面的东西就值得一看了。

要实现崩溃捕获和收集的困难主要有这么几个：

1、如何捕获崩溃（比如c++常见的野指针错误或是内存读写越界，当发生这些情况时程序不是异常退出了吗，我们如何捕获它呢）

2、如何获取堆栈信息（告诉我们崩溃是哪个函数，甚至是第几行发生的，这样我们才可能重现并修改问题）

3、将错误日志上传到指定服务器（这个最好办）


我们先进行一个简单的综述。会引发崩溃的代码本质上就两类，一个是c++语言层面的错误，比如野指针，除零，内存访问异常等等；另一类是未捕获异常（Uncaught Exception），iOS下面最常见的就是objective-c的NSException（通过@throw抛出，比如，NSArray访问元素越界），android下面就是java抛出的异常了。这些异常如果没有在最上层try住，那么程序就崩溃了。 无论是iOS还是android系统，其底层都是unix或者是类unix系统，对于第一类语言层面的错误，可以通过信号机制来捕获（signal或者是sigaction，不要跟qt的信号插槽弄混了），即任何系统错误都会抛出一个错误信号，我们可以通过设定一个回调函数，然后在回调函数里面打印并发送错误日志。

一、iOS平台的崩溃捕获和收集

1、设置开启崩溃捕获

[cpp] view plain copy
  1. staticints_fatal_signals[]={
  2. SIGABRT,
  3. SIGBUS,
  4. SIGFPE,
  5. SIGILL,
  6. SIGSEGV,
  7. SIGTRAP,
  8. SIGTERM,
  9. SIGKILL,
  10. };
  12. staticconstchar*s_fatal_signal_names[]={
  13. "SIGABRT",
  14. "SIGBUS",
  15. "SIGFPE",
  16. "SIGILL",
  17. "SIGSEGV",
  18. "SIGTRAP",
  19. "SIGTERM",
  20. "SIGKILL",
  21. };
  23. staticints_fatal_signal_num=sizeof(s_fatal_signals)/sizeof(s_fatal_signals[0]);
  25. voidInitCrashReport()
  26. {
  27. //1linux错误信号捕获
  28. for(inti=0;i<s_fatal_signal_num;++i){
  29. signal(s_fatal_signals[i],SignalHandler);
  30. }
  32. //2objective-c未捕获异常的捕获
  33. NSSetUncaughtExceptionHandler(&HandleException);
  34. }

在游戏的最开始调用InitCrashReport()函数来开启崩溃捕获。 注释1处对应上文所说的第一类崩溃，注释2处对应objective-c（或者说是UIKit Framework）抛出但是没有被处理的异常。

2、打印堆栈信息

[cpp] view plain copy
  1. +(NSArray*)backtrace
  2. {
  3. void*callstack[128];
  4. intframes=backtrace(callstack,128);
  5. char**strs=backtrace_symbols(callstack,frames);
  7. inti;
  8. NSMutableArray*backtrace=[NSMutableArrayarrayWithCapacity:frames];
  9. for(i=kSkipAddressCount;
  10. i<__min(kSkipAddressCount+kReportAddressCount,frames);
  11. ++i){
  12. [backtraceaddObject:[NSStringstringWithUTF8String:strs[i]]];
  13. }
  14. free(strs);
  16. returnbacktrace;
  17. }

幸好，苹果的iOS系统支持backtrace，通过这个函数可以直接打印出程序崩溃的调用堆栈。优点是，什么符号函数表都不需要，也不需要保存发布出去的对应版本，直接查看崩溃堆栈。缺点是，不能打印出具体哪一行崩溃，很多问题知道了是哪个函数崩的，但是还是查不出是因为什么崩的 大哭

3、日志上传，这个需要看实际需求，比如我们公司就是把崩溃信息http post到一个php服务器。这里就不多做声明了。

4、技巧---崩溃后程序保持运行状态而不退出

[cpp] view plain copy
  1. CFRunLoopRefrunLoop=CFRunLoopGetCurrent();
  2. CFArrayRefallModes=CFRunLoopCopyAllModes(runLoop);
  4. while(!dismissed)
  5. {
  6. for(NSString*modein(__bridgeNSArray*)allModes)
  7. {
  8. CFRunLoopRunInMode((__bridgeCFStringRef)mode,0.001,false);
  9. }
  10. }
  12. CFRelease(allModes);

在崩溃处理函数上传完日志信息后，调用上述代码，可以重新构建程序主循环。这样，程序即便崩溃了，依然可以正常运行（当然，这个时候是处于不稳定状态，但是由于手持游戏和应用大多是短期操作，不会有挂机这种说法，所以稳定与否就无关紧要了）。玩家甚至感受不到崩溃。

这里要在说明一个感念，那就是“可重入（reentrant）”。简单来说，当我们的崩溃回调函数是可重入的时候，那么再次发生崩溃的时候，依然可以正常运行这个新的函数；但是如果是不可重入的，则无法运行（这个时候就彻底死了）。要实现上面描述的效果，并且还要保证回调函数是可重入的几乎不可能。所以，我测试的结果是，objective-c的异常触发多少次都可以正常运行。但是如果多次触发错误信号，那么程序就会卡死。 所以要慎重决定是否要应用这个技巧。


二、android崩溃捕获和收集

1、android开启崩溃捕获

首先是java代码的崩溃捕获，这个可以仿照最下面的完整代码写一个UncaughtExceptionHandler，然后在所有的Activity的onCreate函数最开始调用

Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new UncaughtExceptionHandler(this));

这样，当发生崩溃的时候，就会自动调用UncaughtExceptionHandler的public void uncaughtException(Thread thread, Throwable exception)函数，其中的exception包含堆栈信息，我们可以在这个函数里面打印我们需要的信息，并且上传错误日志

然后是重中之重，jni的c++代码如何进行崩溃捕获。

[cpp] view plain copy
  1. voidInitCrashReport()
  2. {
  3. CCLOG("InitCrashReport");
  5. //Trytocatchcrashes...
  6. structsigactionhandler;
  7. memset(&handler,0,sizeof(structsigaction));
  9. handler.sa_sigaction=android_sigaction;
  10. handler.sa_flags=SA_RESETHAND;
  12. #defineCATCHSIG(X)sigaction(X,&handler,&old_sa[X])
  13. CATCHSIG(SIGILL);
  14. CATCHSIG(SIGABRT);
  15. CATCHSIG(SIGBUS);
  16. CATCHSIG(SIGFPE);
  17. CATCHSIG(SIGSEGV);
  18. CATCHSIG(SIGSTKFLT);
  19. CATCHSIG(SIGPIPE);
  20. }
通过singal的设置，当崩溃发生的时候就会调用android_sigaction函数。这同样是linux的信号机制。 此处设置信号回调函数的代码跟iOS有点不同，这个只是同一个功能的两种不同写法，没有本质区别。有兴趣的可以google下两者的区别。

2、打印堆栈

java语法可以直接通过exception获取到堆栈信息，但是jni代码不支持backtrace，那么我们如何获取堆栈信息呢？ 这里有个我想尝试的新方法，就是使用google breakpad，貌似它现在完整的跨平台了（支持windows, mac, linux, iOS和android等），它自己实现了一套minidump，在android上面限制会小很多。 但是这个库有些大，估计要加到我们的工程中不是一件非常容易的事，所以我们还是使用了简洁的“传统”方案。 思路是，当发生崩溃的时候，在回调函数里面调用一个我们在Activity写好的静态函数。在这个函数里面通过执行命令获取logcat的输出信息（输出信息里面包含了jni的崩溃地址），然后上传这个崩溃信息。 当我们获取到崩溃信息后，可以通过arm-linux-androideabi-addr2line（具体可能不是这个名字，在android ndk里面搜索*addr2line，找到实际的程序）解析崩溃信息。

jni的崩溃回调函数如下：

[cpp] view plain copy
  1. voidandroid_sigaction(intsignal,siginfo_t*info,void*reserved)
  2. {
  3. if(!g_env){
  4. return;
  5. }
  7. jclassclassID=g_env->FindClass(CLASS_NAME);
  8. if(!classID){
  9. return;
  10. }
  12. jmethodIDmethodID=g_env->GetStaticMethodID(classID,"onNativeCrashed","()V");
  13. if(!methodID){
  14. return;
  15. }
  17. g_env->CallStaticVoidMethod(classID,methodID);
  19. old_sa[signal].sa_handler(signal);
  20. }

可以看到，我们仅仅是通过jni调用了java的一个函数，然后所有的处理都是在java层面完成。

java对应的函数实现如下：

[java] view plain copy
  1. publicstaticvoidonNativeCrashed(){
  2. //http://stackoverflow.com/questions/1083154/how-can-i-catch-sigsegv-segmentation-fault-and-get-a-stack-trace-under-jni-on-a
  3. Log.e("handller","handle");
  4. newRuntimeException("crashedhere(nativetraceshouldfollowaftertheJavatrace)").printStackTrace();
  5. s_instance.startActivity(newIntent(s_instance,CrashHandler.class));
  6. }

我们开启了一个新的activity，因为当jni发生崩溃的时候，原始的activity可能已经结束掉了。 这个新的activity实现如下：

[java] view plain copy
  1. publicclassCrashHandlerextendsActivity
  2. {
  3. publicstaticfinalStringTAG="CrashHandler";
  4. protectedvoidonCreate(Bundlestate)
  5. {
  6. super.onCreate(state);
  7. setTitle(R.string.crash_title);
  8. setContentView(R.layout.crashhandler);
  9. TextViewv=(TextView)findViewById(R.id.crashText);
  10. v.setText(MessageFormat.format(getString(R.string.crashed),getString(R.string.app_name)));
  11. finalButtonb=(Button)findViewById(R.id.report),
  12. c=(Button)findViewById(R.id.close);
  13. b.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){
  14. publicvoidonClick(Viewv){
  15. finalProgressDialogprogress=newProgressDialog(CrashHandler.this);
  16. progress.setMessage(getString(R.string.getting_log));
  17. progress.setIndeterminate(true);
  18. progress.setCancelable(false);
  19. progress.show();
  20. finalAsyncTasktask=newLogTask(CrashHandler.this,progress).execute();
  21. b.postDelayed(newRunnable(){
  22. publicvoidrun(){
  23. if(task.getStatus()==AsyncTask.Status.FINISHED)
  24. return;
  25. //It'sprobablyoneofthesedeviceswheresomefoolbrokelogcat.
  26. progress.dismiss();
  27. task.cancel(true);
  28. newAlertDialog.Builder(CrashHandler.this)
  29. .setMessage(MessageFormat.format(getString(R.string.get_log_failed),getString(R.string.author_email)))
  30. .setCancelable(true)
  31. .setIcon(android.R.drawable.ic_dialog_alert)
  32. .show();
  33. }},3000);
  34. }});
  35. c.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){
  36. publicvoidonClick(Viewv){
  37. finish();
  38. }});
  39. }
  41. staticStringgetVersion(Contextc)
  42. {
  43. try{
  44. returnc.getPackageManager().getPackageInfo(c.getPackageName(),0).versionName;
  45. }catch(Exceptione){
  46. returnc.getString(R.string.unknown_version);
  47. }
  48. }
  49. }
  51. classLogTaskextendsAsyncTask<Void,Void,Void>
  52. {
  53. Activityactivity;
  54. StringlogText;
  55. Processprocess;
  56. ProgressDialogprogress;
  58. LogTask(Activitya,ProgressDialogp){
  59. activity=a;
  60. progress=p;
  61. }
  63. @Override
  64. protectedVoiddoInBackground(Void...v){
  65. try{
  66. Log.e("crash","doInBackgroundbegin");
  67. process=Runtime.getRuntime().exec(newString[]{"logcat","-d","-t","500","-v","threadtime"});
  68. logText=UncaughtExceptionHandler.readFromLogcat(process.getInputStream());
  69. Log.e("crash","doInBackgroundend");
  70. }catch(IOExceptione){
  71. e.printStackTrace();
  72. Toast.makeText(activity,e.toString(),Toast.LENGTH_LONG).show();
  73. }
  74. returnnull;
  75. }
  77. @Override
  78. protectedvoidonCancelled(){
  79. Log.e("crash","onCancelled");
  80. process.destroy();
  81. }
  83. @Override
  84. protectedvoidonPostExecute(Voidv){
  85. Log.e("crash","onPostExecute");
  86. progress.setMessage(activity.getString(R.string.starting_email));
  87. UncaughtExceptionHandler.sendLog(logText,activity);
  88. progress.dismiss();
  89. activity.finish();
  90. Log.e("crash","onPostExecuteover");
  91. }

最主要的地方是doInBackground函数，这个函数通过logcat获取了崩溃信息。 不要忘记在AndroidManifest.xml添加读取LOG的权限

[html] view plain copy
  1. <uses-permissionandroid:name="android.permission.READ_LOGS"/>

3、获取到错误日志后，就可以写到sd卡（同样不要忘记添加权限），或者是上传。 代码很容易google到，不多说了。 最后再说下如何解析这个错误日志。

我们在获取到的错误日志中，可以截取到如下信息：

[plain] view plain copy
  1. 12-1220:41:31.8072420624206IDEBUG:
  2. 12-1220:41:31.8472420624206IDEBUG:#00pc004931f8/data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so
  3. 12-1220:41:31.8472420624206IDEBUG:#01pc005b3a5e/data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so
  4. 12-1220:41:31.8472420624206IDEBUG:#02pc005aab68/data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so
  5. 12-1220:41:31.8472420624206IDEBUG:#03pc005ad8aa/data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so
  6. 12-1220:41:31.8472420624206IDEBUG:#04pc005924a4/data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so
  7. 12-1220:41:31.8472420624206IDEBUG:#05pc005929b6/data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so

[plain] view plain copy
  1. 004931f8
这个就是我们崩溃函数的地址， libhelloworld.so就是崩溃的动态库。我们要使用addr2line对这个动态库进行解析（注意要是obj/local目录下的那个比较大的，含有符号文件的动态库，不是Libs目录下比较小的，同时发布版本时，这个动态库也要保存好，之后查log都要有对应的动态库）。命令如下：

arm-linux-androideabi-addr2line.exe -e 动态库名称 崩溃地址

例如：

[plain] view plain copy
  1. $/cygdrive/d/devandroid/android-ndk-r8c-windows/android-ndk-r8c/toolchains/arm-linux-androideabi-4.6/prebuilt/windows/bin/arm-linux-androideabi-addr2line.exe-eobj/local/armeabi-v7a/libhelloworld.so004931f8
得到的结果就是哪个cpp文件第几行崩溃。 如果动态库信息不对，返回的就是 ?:0
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