ANR学习

一、ANR 概述

ANR 是 Android 系统用于监控应用是否及时响应的关键机制。形象地说，如同设置定时炸弹场景：系统的中控系统（system_server 进程）启动倒计时，若应用进程在规定时间内未完成特定任务，中控系统将触发 ANR，采取杀进程等措施；反之，若应用按时完成任务并向中控系统报告，炸弹则被拆除。触发 ANR 后，中控系统会封装现场、抓取快照（traces），以便后续排查问题根源。

二、四类超时机制

Service的ANR超时机制

图片流程解释
1.App进程向中控系统（system_server进程）发送启动服务请求
2.中控系统派发出一个通讯员（线程1）接收这个请求，然后转交给（ActivityManager），并安装定时炸弹
3.通讯员（线程1）通知目标阵营（Service进程）中的通讯员（线程3）让目标阵营开始做事
4.通讯员（线程3）将这个消息转达给做事的人（main），但是要排队（MessageQueue）。
5.经过努力，做事的人终于完成了事情（Service的启动的生命周期），然后开始等待SP持久化。
6.做事的人在做完事情后直接通知中控系统的负责接收的通信员（线程2），说明已经做完事情
7.通讯员（线程2）收到消息后，即刻拆除炸弹。如果此前操作超过时间阈值就来不及了。

SP持久化

它会将内存中的数据写入磁盘文件，并且会阻塞当前线程，直到数据成功写入或者写入失败。

与ANR关系
如果这个写入操作耗时过长，就会导致主线程被阻塞，无法及时处理其他消息和事件。当主线程阻塞时间超过系统设定的阈值（如用户输入事件 5 秒无响应、广播接收器 10 秒未处理完广播等），就会触发 ANR。

相关函数

commit() 方法
这是一个同步操作。调用 commit() 后，系统会将数据写入内存中的映射结构，并且会阻塞当前线程，直到数据成功写入磁盘文件或者写入失败。它会返回一个布尔值，表示写入是否成功。

apply() 方法
这是一个异步操作。调用 apply() 后，系统会将数据写入内存中的映射结构，并立即返回，不会阻塞当前线程。
然后，系统会在后台线程中异步地将数据写入磁盘文件。所以当你调用 apply() 后，不会立即完成持久化，可能需要等待一段时间。
通常推荐在主线程使用apply，因为异步执行不阻塞当前线程，但如果在一些特点场景下就不同了，比如下面的Broadcast的静态注册，它要求SP必须全部持久化到磁盘才能做其他的事情。在这种情况下如果过度使用apply会增大应用ANR的概率

Broadcast的ANR超时机制（静态注册）

图片流程解释
1.App进程向中控系统（system_server进程）发送广播请求
2.中控系统派发出一个通讯员（线程1）接收这个请求，然后转交给（ActivityManager）
3.（ActivityManager）来埋下定时炸弹
4.通讯员（线程1）通知目标阵营（Service进程）中的通讯员（线程3）让目标阵营开始做事
5.通讯员（线程3）将这个消息转达给做事的人（main），但是要排队（MessageQueue）。
6.经过努力，做事的人终于完成了事情（完成receiver启动的生命周期），但是SP正在执行文件操作，于是将汇报任务完成的工作交给了接盘侠（queued-work-looper线程）。
7.接盘侠终于完成了SP持久化的工作后，向中控系统汇报。
8.通讯员（线程2）收到消息后，即刻拆除炸弹。如果此前操作超过时间阈值就来不及了。
注意（如果是动态广播，或者静态广播没有正在执行持久化操作的SP任务，则不需要经过“queued-work-looper”线程中转，而是直接向中控系统汇报）

Provider的ANR超时机制

provider的超时是在provider进程首次启动的时候才会检测

图片流程解释
1.App进程向中控系统（system_server进程）发送内容提供者请求
2.中控系统派发出一个通讯员（线程1）接收这个请求，如果检测到内容提供者（provider），则先通过Zygote孵化进程
3.新孵化的provider进程向中控系统注册自己的存在
4.中控系统派发出一个通讯员（线程2）接收这个请求，然后转交给（ActivityManager），并安装定时炸弹
5.通讯员（线程2）通知目标阵营（Service进程）中的通讯员（线程4）让目标阵营开始做事
6.通讯员（线程3）将这个消息转达给做事的人（main），但是要排队（MessageQueue）。
7.经过努力，做事的人终于完成了事情（完成provider的安装工作）后直接向中控系统汇报事情已完成
8.通讯员（线程3）收到消息后，即刻拆除炸弹。如果此前操作超过时间阈值就来不及了。

Input的ANR超时机制

input变扫雷了

图片流程解释
1.Inputreader通过EventHub监听底层上报的输入事件，一旦收到输入事件就将其放到输入队列中，并唤醒InputDispatcher
2.InputReader会先检查是否有正在处理的事件，如果没有就从输入队列取出事件，并赋值给mPendingEvent，并且重置ANR的定时；否则不会取出事件，也不会重新定时。
然后检查窗口是否就绪，如果就绪条件满足其一就会进入扫雷（检查前一个正在处理的事件是否超时）
按键事件：输出队列和等待队列不为空
非按键：等待队列不为空，且等待队头超时500ms

如果满足就是终止，不满足就安全了进入3
3.将mPendingEvent转移到输出队列
4.当输出队列不为空，并且与应用通信管道连接正常，则从输出队列取出事件放到等待队列
5.inputdispatcher通过socket告知目标应用进程可以开始干活
6.App的做事的人（main）收到事件后，会转发到对应目标窗口
7.做事的人完成工作后，向中控系统汇报完成，中控系统会将事件从等待队列移除。

三、时间阈值

• Input：用户输入操作时，应用 5 秒内未处理输入事件；输入法弹出或隐藏等操作超过 5 秒未完成。
• Service：前台 Service 20 秒内未完成启动；后台 Service 200 秒内未完成启动；Service 的 onStartCommand 等方法执行耗时操作超相应时间限制。
• Broadcast：静态注册的广播接收器 10 秒内未完成广播处理；动态注册的广播接收器执行 onReceive 方法耗时超 10 秒；有序广播中前一接收器处理时间过长阻塞广播传递。
• Content Provider：query 操作因复杂查询、通信问题等超一定时间未返回结果；插入、更新、删除等操作因死锁、资源竞争等超系统设定时间阈值。10秒