性能优化-稳定性优化

作者: Vinson武 | 来源:发表于2020-02-23 23:46 被阅读0次

稳定性优化

稳定性中两个常见场景：Crash和ANR

提高代码质量

代码审查

何时审查
分两个方面：一是这个模块是否需要审查，明确代码审查的必要性，二是在开发阶段的哪个时间点代码审查，确定审查合理时间点。

一般审查：底层公共模块、重大特性业务代码、与其他模块有耦合、新手、应用即将发布前的紧急修改。

谁来审查

代码审查分为三种方式

团队审查：底层通用模块
模块负责人审查：某些模块化的功能和业务
结对审查：两人结对互相审查

审查内容

审查的流程：先审查设计实现思路，然后审查设计模式，接着审查形成的骨干代码，然后审查完成的代码。

审查内容：

实现思路和设计思想
代码设计
设计逻辑
代码风格
需求理解

代码静态扫描工具

4种常用Java代码分析工具对比如下

image.png

Checkstyle：通过对代码编码格式、命名约定、Javadoc、类she j设计等方面进行代码规范和风格的检查。
FindBugs：通过检测类文件或JAR文件，将字节码与一组缺陷模式进行对比从而发现代码缺陷，完成静态代码分析。
PMD：通过其内置的编码规则对Java代码进行静态检查，主要检查潜在的bug、未使用的代码、重复的代码、循环体创建新对象等问题。
Android Lint：除了代码缺陷，还能检测代码布局的合理性。

Crash监控

Android应用中发生的crash有两种类型，Java层的Crash和Native层的Crash

Java层的Crash监控

Android中，Java虚拟机为每个进程都设置类一个默认的UncaughtExeptionHandler，用于处理本进程中未被try catch的Exception。因此只有实现UncaughtExeptionHandler接口，并进程启动时调用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(...)传入自定义的UncaughtExeptionHandler，发生未捕获异常时就会回调uncaughtException(Thread thread, Throwable ex) 方法。

demo

public class ABLCrashHandler implements UncaughtExceptionHandler {

    public static final String TAG = "ABLCrashHandler";
    // ABLCrashHandler 实例
    private static ABLCrashHandler INSTANCE = null;
    // 程序的 Context 对象
    private Context mContext;
    // 系统默认的 UncaughtException 处理类
    private UncaughtExceptionHandler mDefaultHandler;
    // 用来存储设备信息和异常信息
    private Map<String, String> infos = new HashMap<String, String>();

    //保证只有一个 ABLCrashHandler 实例
    private ABLCrashHandler(Context context) {
        this.init(context);
    }

    //获取 ABLCrashHandler 实例 ,单例模式
    public static ABLCrashHandler getInstance(Context context) {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new ABLCrashHandler(context);
        }
        return INSTANCE;
    }

    /**
     * 初始化
     *
     * @param context
     */
    public void init(Context context) {
        mContext = context;
        // 获取系统默认的 UncaughtException 处理器
        mDefaultHandler = Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
        // 设置该 ABLCrashHandler 为程序的默认处理器
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(this);
    }

    /**
     * 当 UncaughtException 发生时会转入该函数来处理
     */
    @Override
    public void uncaughtException(Thread thread, Throwable ex) {
        if (!handleException(ex) && mDefaultHandler != null) {
            // 如果用户没有处理则让系统默认的异常处理器来处理
            mDefaultHandler.uncaughtException(thread, ex);
        } else {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                Log.e(TAG, "error : ", e);
            }
            // 退出程序
            android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());
            System.exit(1);
        }
    }

    /**
     * 自定义错误处理，收集错误信息，发送错误报告等操作均在此完成
     * 
     * @param ex
     * @return true：如果处理了该异常信息；否则返回 false
     */
    private boolean handleException(final Throwable ex) {
        if (ex == null) {
            return false;
        }

        ex.printStackTrace();

        //使用 Toast 来显示异常信息
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                Looper.prepare();

                try {
                    ABLApplication.getApplication().getServicesManager().stopScan();
                    ABLApplication.getApplication().getServicesManager().destroy();

                    StringBuffer sb = new StringBuffer();
                    for (Map.Entry<String, String> entry : infos.entrySet()) {
                        String key = entry.getKey();
                        String value = entry.getValue();
                        sb.append(key + "=" + value + "\n");
                    }
                    Writer writer = new StringWriter();
                    PrintWriter printWriter = new PrintWriter(writer);
                    ex.printStackTrace(printWriter);
                    Throwable cause = ex.getCause();
                    while (cause != null) {
                        cause.printStackTrace(printWriter);
                        cause = cause.getCause();
                    }
                    printWriter.close();
                    String message = writer.toString();

                    Log.i(TAG + ".handleException.message", message + " |");

                    String exceptionCode = ABLExceptionCoder.getExceptionCode(message);

                    Log.i(TAG + ".handleException.exceptionCode", exceptionCode + " |");

                    Toast.makeText(mContext, "很抱歉，程序出现异常，即将退出，错误码：" + exceptionCode, Toast.LENGTH_LONG).show();

                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                Looper.loop();
            }
        }.start();
        // 收集设备参数信息
        collectDeviceInfo(mContext);
        // 保存日志文件
        saveCrashInfo2File(ex);
        return true;
    }

    /**
     * 收集设备参数信息
     * @param ctx
     */
    public void collectDeviceInfo(Context ctx) {
        try {
            PackageManager pm = ctx.getPackageManager();
            PackageInfo pi = pm.getPackageInfo(ctx.getPackageName(), PackageManager.GET_ACTIVITIES);

            if (pi != null) {
                String versionName = pi.versionName == null ? "null" : pi.versionName;
                String versionCode = pi.versionCode + "";
                infos.put("versionName", versionName);
                infos.put("versionCode", versionCode);
                infos.put("deviceID", Utils.getDeviceID_B());
            }
        } catch (NameNotFoundException e) {
            Log.e(TAG, "an error occured when collect package info", e);
        } catch (Exception e) {
            Log.e(TAG, "an error occured when collect package info", e);
        }

        Field[] fields = Build.class.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            try {
                field.setAccessible(true);
                infos.put(field.getName(), field.get(null).toString());
                Log.d(TAG, field.getName() + " : " + field.get(null));
            } catch (Exception e) {
                Log.e(TAG, "an error occured when collect crash info", e);
            }
        }
    }

    /**
     * 保存错误信息到文件中
     *
     * @param ex
     * @return  返回文件名称,便于将文件传送到服务器
     */
    public String saveCrashInfo2File(Throwable ex) {
        try {
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            for (Map.Entry<String, String> entry : infos.entrySet()) {
                String key = entry.getKey();
                String value = entry.getValue();
                sb.append(key + "=" + value + "\n");
            }
            Writer writer = new StringWriter();
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(writer);
            ex.printStackTrace(printWriter);
            Throwable cause = ex.getCause();
            while (cause != null) {
                cause.printStackTrace(printWriter);
                cause = cause.getCause();
            }
            printWriter.close();
            String result = writer.toString();

            String exceptionCode = ABLExceptionCoder.getExceptionCode(result);

            sb.append("exceptionCode=" + exceptionCode + "\n");

            sb.append(result);
            try {
                String fileName = "crash-" + DateUtil.getNowTime3() + ".log";
                if (Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {
                    String path = FileUtils.getSDCardPath() + ABLConfig.SAVE_FOLDER + "/Bug/";
                    File dir = new File(path);
                    if (!dir.exists()) {
                        dir.mkdirs();
                    }
                    File file = new File(path + fileName);
                    if  (!file.exists()){
                        file.createNewFile();
                    }

                    //增加异常信息
                    FileWriter fw = new FileWriter(file, true);
                    fw.write("time:" + DateUtil.getNowTime());
                    fw.write("\r\n");
                    fw.write(sb.toString());
                    fw.write("\r\n\r\n");
                    fw.flush();
                    fw.close();
                }
                return fileName;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                Log.e(TAG, "an error occured while writing file...", e);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }
}

Nativa 层Crash监控

当应用程序发生异常时，Linux内核会生成错误信号并通知当前进程。应用进程接受到错误信号后，可以捕获该信号并执行对应的信号处理函数。而当应用发生验证错误时后发生Crash，Linux有一类专门用于描述Crash的信号。只要在应用程序注册了这些信号的处理函数，当JNI crash时，我们的处理函数就会被调用到，然后获取dump文件再上传，后续的工作就和Java异常逻辑一致了。

ANR剖析

ANR介绍

类型：

KeyDispatchTimeout：对输入事件5秒内无响应
BroadcaseTimeout：在指定时间（默认10秒）无法处理完毕，并且没有结束执行onReceive
ServiceTimeout：指Service在特定时间（默认20秒）内无法处理完成。

ANR分析

如果发送ANR， Logcat会产生对应的日志和一个traces文件，这个文件保存在/data/anr/traces.txt。
可以直接用adb工具获取traces.txt文件：

adb pull /data/anr/traces.txt

可以通过分析log和traces文件信息定位到anr发生的位置和分析原因。

AS提供了一个分析trace文件的工具：Analyze Stacktrace。打开Analyze Stacktrace工具，将traces.txt文件内容复制到窗口，单击Normalize按钮，生成Thread Dump列表。如果某个线程被标红，说明此线程被堵塞了。

提高后台进程存活率

当内存紧张时，优先级低、占用内存大的app进程会优先被杀死。可以提高提高进程优先级使应用在后台的存活时间更长，一般使用以下几种方法实现：

网络连接

通过长连接心跳和进程保持通信，使进程保持活动状态，但如果系统内存非常紧张，也有可能被杀。

利用系统现有机制

一般可以注册系统消息（AlarmReceive、BootReceive等），通过系统消息响应挂起进程。

SyncAdapter

利用Android系统提供的账号同步机制实现进程优先级提高。

SyncAdapter是一个系统服务，通过系统的定时器更新应用程序数据ContentProvider，因为Sync服务工作在独立进程，并由系统调度，属于核心进程级别，系统不会杀掉，而使用了SyncAdapter的进程优先级也会提高，优先级变为1，仅低于前台正在运行的进程，因此可以降低应用被系统杀掉概率。

性能优化-稳定性优化

稳定性优化

提高代码质量

代码审查

代码静态扫描工具

Crash监控

Java层的Crash监控

Nativa 层Crash监控

ANR剖析

ANR介绍

ANR分析

提高后台进程存活率

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