Android探究之ANR
什麼是ANR
ANR：Application Not Responding，即應用程式無響應。
在Android中，ActivityManagerService（簡稱AMS）和WindowManagerService（簡稱WMS）會監測應用程式的響應時間，如果應用程式主執行緒（即UI執行緒）在超時時間內對輸入事件沒有處理完畢，或者對特定操作沒有執行完畢，就會出現ANR。
對於輸入事件沒有處理完畢產生的ANR，Android會顯示一個對話方塊，提示使用者當前應用程式沒有響應，使用者可以選擇繼續等待或者關閉這個應用程式（也就是殺掉這個應用程式的程序）。
為什麼會產生ANR
ANR一般有三種類型：
- 輸入事件(按鍵和觸控事件)5s內沒被處理：Input event dispatching timed out
- BroadcastReceiver的事件(onRecieve方法)在規定時間內沒處理完(前臺廣播為10s，後臺廣播為60s)：Timeout of broadcast BroadcastRecord
- Service前臺20s後臺200s未完成啟動：Timeout executing service
- ContentProvider的publish在10s內沒進行完：timeout publishing content providers
ANR產生的常見原因：
- 主執行緒(UI執行緒)在做一些阻塞耗時的工作。例如檔案讀寫，資料庫讀寫，網路查詢等。
- 主執行緒被其他執行緒鎖。
- cpu被其他程序佔用，該程序沒被分配到足夠的cpu資源。
如何分析ANR
從log中找到ANR發生的資訊
可以從log中搜索“ANR in”或“am_anr”，會找到ANR發生的log，該行會包含了ANR的時間、程序、是何種ANR等資訊。
分析ANR產生的trace檔案
ANR產生時，系統會生成一個traces.txt的檔案放在/data/anr/下。 可以通過adb命令將其匯出到本地:
adb pull data/anr/traces.txt
trace檔案記錄了發生ANR前後該程序的各個執行緒的stack。
分析思路
- 普通阻塞導致的ANR。
- 如果是BroadcastReceiver的ANR可以懷疑BroadCastReceiver.onRecieve()的問題，如果的Service或Provider就懷疑是否其onCreate()的問題。
- 如果某些程序的CPU佔用百分比較高，幾乎佔用了所有CPU資源，而發生ANR的程序CPU佔用為0%或非常低，則認為CPU資源被佔用，程序沒有被分配足夠的資源，從而發生了ANR。這種情況多數可以認為是系統狀態的問題，並不是由本應用造成的。
- 如果CPU使用量很少，說明主執行緒被BLOCK了，可能是主程序被鎖。
- 如果IOwait很高，說明ANR有可能是主執行緒在進行I/O操作造成的。
- 如果CPU使用量接近100%，說明CPU滿負荷，有可能是CPU飢餓導致了ANR。
- 記憶體原因。
如何避免ANR
1.合理使用UI主執行緒，耗時操作放入其他執行緒工作。
1.1 UI執行緒儘量只做跟UI相關的工作。
1.2 耗時的工作（比如資料庫操作，I/O，連線網路或者別的有可能阻礙UI執行緒的操作）把它放入單獨的執行緒處理。
2.儘量用Handler來處理UI thread和別的thread之間的互動。
3.合理使用並遵循Android生命週期，避免在onCreate()和onResume()做過多的事情。
4.sharedPreference的使用：
4.1 sharedPreference的commit()方法是同步的，apply()方法一般是非同步執行的。在主執行緒不要用其commit()，用apply()替換。
4.2 sharedPreference的寫是全量寫而非增量寫，所以儘量都修改完同一apply，避免改一點apply一次(apply()方法在Activity stop的時候主執行緒會等待寫入完成，提交多次就很容易卡)。並且儲存文字也不宜過大，這樣會很慢。另外，如果寫入的是json或者xml，由於需要加和刪轉義符號，速度會比較慢。
5.如果主執行緒阻塞，開闢單獨的子執行緒來處理耗時阻塞事務。
6.如果I/O阻塞，一般來說就是檔案讀寫或資料庫操作執行在主執行緒了，可以通過開闢子執行緒的方式非同步執行。
7.如果記憶體不夠用，增大VM記憶體，使用largeHeap屬性，排查記憶體洩露。
拓展
哪些地方是執行在主執行緒的
各個元件的生命週期函式都不應該有太耗時的操作。
Activity的所有生命週期回撥、Service的onCreate()、BroadcastReceiver的onReceive(開個IntentService去執行相應操作)、
ContentProvider的onCreate()是執行在主執行緒的。
沒有使用子執行緒的looper的Handler的handleMessage,
post(Runnable)是執行在主執行緒的。
AsyncTask的回撥中除了doInBackground，其他都是執行在主執行緒的。
View的post(Runnable)是執行在主執行緒的。
儘量避免主執行緒的被鎖的情況。
一些同步的操作主執行緒有可能被鎖，需要等待其他執行緒釋放相應鎖才能繼續執行，這樣會有一定的ANR風險。對於這種情況有時也可以用非同步執行緒來執行相應的邏輯。另外， 我們要避免死鎖的發生(主執行緒被死鎖基本就等於要發生ANR了)。