安卓之导致ANR的原因分析，问题定位以及解决方案

一、引言

在Android应用开发中，Application Not Responding（ANR）是一种常见的性能问题，它直接关系到用户体验的质量。当应用在特定时间段内无法及时响应用户的交互或者系统事件时，系统将会抛出ANR错误，提示用户应用已停止响应。为了确保应用的流畅性和用户满意度，理解ANR产生的根源、掌握其精准定位方法以及实施有效的解决方案至关重要。

下面我们将深入探讨ANR的原因、定位流程以及应对措施。

二、ANR原因分析

2.1、主线程阻塞

2.1.1、耗时操作

在Android应用的主线程（UI线程）中执行了过于耗时的操作，例如大量的数据处理、网络请求、数据库访问等。这些操作会阻碍主线程的正常消息循环，进而导致界面无法及时刷新响应用户操作。

2.1.2、同步锁等待

主线程在获取或释放同步锁时长时间等待，例如由于其他线程持有锁而导致主线程被挂起，同样会导致ANR。

2.1.3、资源竞争

应用程序中存在资源竞争，多个线程同时访问共享资源，导致线程间互相等待，主线程阻塞。

2.2、输入事件未及时处理

2.2.1、BroadcastReceiver超时

如果在主线程注册的BroadcastReceiver的onReceive()方法执行时间超过规定阈值（通常是10秒），也会触发ANR。

2.2.2、前台Service超时

若Service在前台运行且在规定时间内未能完成相应的工作，同样可能出现ANR。

2.3、系统资源争抢

2.3.1、IO/CPU密集型操作

大量占用CPU资源或等待IO操作完成导致主线程被抢占，不能及时响应触摸事件或其他UI事件。如前台在玩游戏，可能会导致你的后台广播被抢占。

2.3.2、系统服务无法及时响应

比如获取系统联系人等，系统的服务都是Binder机制，服务能力也是有限的，有可能系统服务长时间不响应导致ANR。

2.4、复杂的布局渲染

布局层级过深或包含大量的视图元素，可能导致界面渲染缓慢。

2.5、内存泄漏

未及时释放的资源占用过多内存，导致应用运行缓慢。

2.6、第三方库或系统服务异常

2.6.1、依赖库bug

某些第三方库存在可能导致主线程阻塞的设计缺陷或BUG。

2.6.2、系统服务故障

与系统服务交互时，若服务出现问题或响应慢也可能造成ANR。

三、ANR问题定位

3.1、Logcat日志分析

3.1.1、查看ANR日志

利用Android Studio自带的Logcat工具，搜索关键词“ANR”或“Input dispatching timed out”，找到ANR发生时刻的日志记录，通常会包含有错误报告和堆栈信息，如导致ANR的进程、线程和代码位置。

3.1.2、解析traces.txt

ANR发生时，系统会在设备上生成traces.txt文件，它记录了所有线程的状态，通过ADB工具将其导出分析，可以定位到具体哪个线程可能引起阻塞。

3.2、使用性能分析工具

3.2.1、Android Profiler

实时监控CPU、内存、网络、磁盘I/O等资源使用情况，寻找可能导致ANR的性能瓶颈。

3.2.2、Systrace

系统层级的跟踪工具，能够追踪系统各组件间的交互和调度，帮助找出主线程阻塞的源头。

3.3、ANR检测工具

使用Android提供的ANR检测工具，如Traceview，可以获取应用程序的执行堆栈信息。通过分析堆栈信息，可以准确找到导致ANR的代码位置。

3.4、调试和单步执行

通过在开发工具中进行调试和单步执行，可以逐步跟踪代码的执行过程，找到导致ANR的具体位置和原因。

四、ANR解决方案

4.1、异步化处理

4.1.1、使用异步任务

将耗时操作转移到后台线程（如使用AsyncTask、HandlerThread、ExecutorService等）、异步任务、后台服务。确保主线程专注于UI更新和事件处理。

// 创建一个固定大小的线程池，大小为4
executorService = Executors.newFixedThreadPool(4);// 假设有一个耗时任务
Runnable longRunningTask = new Runnable() {
@Override
public void run() {// 这里是耗时操作doSomeHeavyWork();}
};// 将耗时任务提交给线程池执行
executorService.execute(longRunningTask);

4.1.2、避免死锁和过度同步

在多线程编程中，合理使用锁机制和同步策略，避免死锁和过度同步的情况发生。确保线程安全地访问共享资源。

public class SharedResource {  private int count;  private Lock lock = new ReentrantLock();  private Condition condition = lock.newCondition();  public void increment() {  lock.lock(); // 获取锁  try {  while (count >= 10) {  try {  // 等待条件满足  condition.await(); // 释放锁并等待通知  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  }  count++;  System.out.println("Count: " + count);  // 通知其他线程条件已满足  condition.signalAll();  } finally {  lock.unlock(); // 释放锁  }  }  
}

4.1.3、资源竞争管理

避免多个线程同时访问共享资源导致的资源竞争问题。通过合理安排线程执行顺序、使用同步机制等方式来减少资源竞争的发生。

4.2、优化BroadcastReceiver与Service

4.2.1、限制BroadcastReceiver工作量

确保BroadcastReceiver在主线程中执行的逻辑简短且迅速，复杂的逻辑应当委托给异步任务处理。

4.2.2、合理安排Service任务

对于长时间运行的服务，考虑使用IntentService或JobScheduler等方式异步执行任务，防止因超时而引发ANR。

public class MyIntentService extends IntentService {  private static final String TAG = "MyIntentService";  public MyIntentService() {  super(TAG);  }  @Override  protected void onHandleIntent(Intent intent) {  // 在这里执行后台任务  // 例如，模拟一些工作  try {  Thread.sleep(5000); // 模拟耗时操作  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  // 任务完成后，可以通过广播或其他方式通知更新UI或通知主线程任务完成  sendResult(ResultCode.RESULT_OK); // 假设有一个自定义的 ResultCode 类来表示结果状态  }  private void sendResult(int resultCode) {  Intent resultIntent = new Intent();  resultIntent.putExtra("result_code", resultCode);  setResult(resultCode, resultIntent); // 设置服务结果  }  
}