Android ANR（应用无响应）

前言

在Android上，如果你的应用程序有一段时间响应不够灵敏，系统会向用户显示一个对话框，这个对话框称作应用程序无响应（ANR：Application Not Responding）对话框。

ANR原因

Android系统中，ActivityManagerService(简称AMS)和WindowManagerService(简称WMS)会检测App的响应时间，如果App在特定时间无法相应屏幕触摸或键盘输入时间，或者特定事件没有处理完毕，就会出现ANR。

ANR问题本质是一个性能问题。ANR机制实际上对应用程序主线程的限制，要求主线程在限定的时间内处理完一些最常见的操作(启动服务、处理广播、处理输入)， 如果处理超时，则认为主线程已经失去了响应其他操作的能力。主线程中的耗时操作，譬如密集CPU运算、大量IO、复杂界面布局等，都会降低应用程序的响应能力。

ANR出现场景

发生ANR时会调用AppNotRespondingDialog.show()方法弹出对话框提示用户，该对话框的依次调用关系如下图所示：

AppErrors.appNotResponding()，该方法是最终弹出ANR对话框的唯一入口，调用该方法的场景才会有ANR提示，也可以认为在主线程中执行无论再耗时的任务，只要最终不调用该方法，都不会有ANR提示，也不会有ANR相关日志及报告；通过调用关系可以看出哪些场景会导致ANR，有以下四种场景：

• InputDispatching Timeout：5秒内无法响应屏幕触摸事件或键盘输入事件。
• BroadcastQueue Timeout ：在执行前台广播（BroadcastReceiver）的onReceive()函数时10秒没有处理完成，后台为60秒。
• Service Timeout ：前台服务20秒内，后台服务在200秒内没有执行完毕。
• ContentProvider Timeout ：ContentProvider的publish在10s内没进行完。

ANR原因

• 主线程慢代码
• 主线程IO
• 锁竞争
• 死锁

如何避免ANR

1. UI线程尽量只做跟UI相关的工作;
2. 耗时的工作（比如数据库操作，I/O，连接网络或者别的有可能阻碍UI线程的操作）把它放入单独的线程处理;
3. 尽量用Handler来处理UI thread和别的thread之间的交互;
4. 实在绕不开主线程，可以尝试通过Handler延迟加载;
5. 广播中如果有耗时操作，建议放在IntentService中去执行，或者通过goAsync() + HandlerThread分发执行。

分析ANR的重点

1. cpu占用率方面：
   可以通过分析各进程的CPU时间占用率，来判断是否为某些进程长期占用CPU导致该进程无法获取到足够的CPU处理时间，而导致ANR重点关注下CPU的负载，各个进程总的CPU时间占用率，用户CPU时间占用率，核心态CPU时间占用率，以及iowait CPU时间占用率。
2. 内存方面
   主要看当前应用native和dalvik层内存使用情况，结合系统给每个应用分配的最大内存来分析。

Android N 各种ANR的时间

Service Timeout

文件：ActiveServices.java

// How long we wait for a service to finish executing.
static final int SERVICE_TIMEOUT = 20*1000; // 前台

// How long we wait for a service to finish executing.
static final int SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT = SERVICE_TIMEOUT * 10; // 后台

broadcast Timeout

文件：ActivityManagerService.java

// How long we allow a receiver to run before giving up on it.
   static final int BROADCAST_FG_TIMEOUT = 10*1000;  // 前台
   static final int BROADCAST_BG_TIMEOUT = 60*1000;  // 后台

InputDispatching Timeout

文件：ActivityManagerService.java

// How long we wait until we timeout on key dispatching.
    static final int KEY_DISPATCHING_TIMEOUT = 5*1000;

ContentProvider Timeout

// How long we wait for an attached process to publish its content providers
    // before we decide it must be hung.
    static final int CONTENT_PROVIDER_PUBLISH_TIMEOUT = 10*1000;

这个时间的统计区间是在System_Server进程调用startProcessLocked之后会调用AMS.attachApplicationLocked，以这为起点，一直到provider进程installProvider以及publishContentProviders，调用到AMS.publishContentProviders为止。超过了这个时间就会系统就会杀掉Provider进程