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前言
关于Service的ANR场景还是比较少见的，它的ANR设计原理也是比较简单，在很多监控的方案中都可以看得到
ANR触发场景
通过查阅Android官方文档，我们知道出现以下任何情况，系统都会针对我们的应用触发ANR：
- Service Timeout：比如前台服务在20s内未执行完成，后台服务Timeout时间是前台服务的10倍，200s
- BroadcastQueue Timeout：比如前台广播在10s内未执行完成，后台60s
- ContentProvider Timeout：内容提供者，在publish过超时10s
- InputDispatching Timeout: 输入事件分发超时5s，包括按键和触摸事件
Service的工作机制
在了解Service触发ANR之前，要先了解Service的工作机制
- ContextImpl：ContextImpl是Android一个很重要的数据结构，它是Context的具体实现，Context中的大部分逻辑都是由ContextImpl来完成
- ActivityManagerService：简称AMS，继承自ActivityManagerNavite(简称AMN)，AMN继承自Binder并实现了IActivityManager这个Binder接口，因此AMS也是一个Binder，它是IActivityManager的具体实现
- ActiveServices：辅助AMS进行Service管理的的类，包括Service的启动，绑定和停止等
- ServiceRecord：Service的记录类，可以简单理解为Service的一个栈
- ActivityThread：ActivityThread并不是一个Thread类，但代表了Android的主线程，其中的main方法是整个APP的入口，主要在Application进程中管理执行主线程，以及调度和执行活动和广播，和活动管理请求的其它操作
Service的ANR机制
- 埋炸弹：指的是在启动Service前，发送延时消息，如果Service在指定的是时间没有拆炸弹，则会引爆ANR
- 拆炸弹：在指定时间内，顺利运行Service服务，运行完成之后会拆掉一开始预埋下来的炸弹
- 引爆炸弹：在指定的时间未成功顺利运行Service服务，则会处理延时消息，引发ANR弹窗，引爆炸弹
Service埋定时炸弹
Service的启动过程分为两种
- 通过StartService启动Service
- 通过bindService启动Service
两种启动方式最终的调用链都来到ActiveServices.realStartServiceLocked()
private void realStartServiceLocked(ServiceRecord r, ProcessRecord app,IApplicationThread thread, int pid, UidRecord uidRecord, boolean execInFg,boolean enqueueOomAdj) throws RemoteException {......// 1.发送delay消息(SERVICE_TIMEOUT_MSG)bumpServiceExecutingLocked(r, execInFg, "create", null /* oomAdjReason */);try {// 2.创建Service对象，并且调用onCreate()thread.scheduleCreateService(r, r.serviceInfo,mAm.compatibilityInfoForPackage(r.serviceInfo.applicationInfo),app.mState.getReportedProcState());} catch (DeadObjectException e) {Slog.w(TAG, "Application dead when creating service " + r);mAm.appDiedLocked(app, "Died when creating service");throw e;} finally {......}......
}private boolean bumpServiceExecutingLocked(ServiceRecord r, boolean fg, String why,@Nullable String oomAdjReason) {......scheduleServiceTimeoutLocked(r.app);......
}void scheduleServiceTimeoutLocked(ProcessRecord proc) {if (proc.mServices.numberOfExecutingServices() == 0 || proc.getThread() == null) {return;}Message msg = mAm.mHandler.obtainMessage(ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG);msg.obj = proc;mAm.mHandler.sendMessageDelayed(msg, proc.mServices.shouldExecServicesFg()? SERVICE_TIMEOUT : SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT);
}
ActiveServices.realStartServiceLocked()做了两个事情
- 通过
mHandler发送延时消息，在这里将会埋下炸弹 - 创建Service正式执行Service的启动逻辑，并且调用
Service的onCreate()
从发送的延时时间可以看出，Service的炸弹是指前台服务Timeout时间为20s，后台服务Timeout时间是前台服务的10倍，200s
static final int SERVICE_TIMEOUT = 20*1000;
static final int SERVICE_BACKGROUND_TIMEOUT = SERVICE_TIMEOUT * 10;
Service拆炸弹
Service正常运行情况下，最终会执行到ActivityThread的handleCreateService方法
private void handleCreateService(CreateServiceData data) {......try {ActivityManager.getService().serviceDoneExecuting(data.token, SERVICE_DONE_EXECUTING_ANON, 0, 0);} catch (RemoteException e) {throw e.rethrowFromSystemServer();}......
}
在ActiveServices我们找到了这个移除SERVICE_TIMEOUT_MSG消息的方法serviceDoneExecutingLocked
private void serviceDoneExecutingLocked(ServiceRecord r, boolean inDestroying,boolean finishing, boolean enqueueOomAdj) {......if (psr.numberOfExecutingServices() == 0) {if (DEBUG_SERVICE || DEBUG_SERVICE_EXECUTING) Slog.v(TAG_SERVICE_EXECUTING,"No more executingServices of " + r.shortInstanceName);mAm.mHandler.removeMessages(ActivityManagerService.SERVICE_TIMEOUT_MSG, r.app);} ......
}
Service引爆炸弹
在创建Service之前如果消息没被移除，也就代表着Service没有被顺利的执行下来，就会导致Handler去处理当前的Timeout消息
final class MainHandler extends Handler {public MainHandler(Looper looper) {super(looper, null , true);}@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {...// 1.处理消息case SERVICE_TIMEOUT_MSG: {mServices.serviceTimeout((ProcessRecord) msg.obj);}...}
}void serviceTimeout(ProcessRecord proc) {String anrMessage = null;......if (anrMessage != null) {// 2.触发ANR弹窗mAm.mAnrHelper.appNotResponding(proc, anrMessage);}
}
appNotResponding方法内会开始生成trace文件等信息，然后通过ActivityManagerService的mUiHandler发送SHOW_NOT_RESPONDING_UI_MSG展示ANR弹窗