Android客户端性能异常类
Android客户端性能异常类
影响app体验的通用类问题可以分为两大类：超时和崩溃。
超时 (Time Out)
没有在用户的预期内及时的响应用户的请求和交互。
分为：较轻的影响是UI的卡顿掉帧； 比较大的影响是ANR（Application Not Responding）：能恢复的ANR；不能恢复的ANR-永久性卡死问题。
超时的原因：
- UI线程中block的操作；
- IO/数据库/网络耗时操作；
- 复杂不合理的布局；
- overdraw的过度绘制；
- 内存使用异常导致的卡顿，例如内存抖动或泄露等导致GC的次数增多，消耗在GC的时间长，CPU绘制时间会短；
- 不合理的异步（会导致CPU占用互斥资源）；
崩溃 (Crash)
在某些场景下，满足的条件未满足或者需要的资源没有拿到，出现的未预期的运行时异常。
类型 | 破坏性 | 解决难度 |
|---|---|---|
ANR | 低 | 中 |
Java Crash | 低 | 低 |
Native Crash | 低 | 低 |
Java崩溃
可分为三大类：check异常，runtime异常，错误； 这里的crash都会抓到完整的调用栈信息，且大部分和业务侧的逻辑使用相关
- checked异常：由编程与环境互动造成程序在运行时出错，编译时异常
- Error类：通常是指Java的内部错误以及如资源耗尽的错误
- runtime异常：运行时异常
常见原因：
Native崩溃
主动类：运行时框架代码或业务代码发现的状态异常，代码运行过程中主动触发；这类异常在预期范围内，通过此类方法暴露问题。例如：资源不足，内存超过阈值等。
被动类：在运行时执行一些指令或者访问某些内存地址被动触发的；不在预期范围内；比如：野指针，多线程操作文件没有同步保护等等。
Native崩溃使用信号（singal）机制返回信息：
Android native崩溃产生常见信号大致有以下几类：
- SIGABRT
- SIGSTKFLT
- SIGTARP
- SIGSEGV
- SIGBUS
- SIGILL
SIGABRT
SIG是信号名的通用前缀。ABRT是abort program的缩写；由调用abort函数产生，进程非正常退出。当用户态的 Native 代码在运行过程中发现了某些状态异常，就会给自己（线程）发送信号触发自杀流程。 常见问题有：
- 异常流程：当系统因内存不足无法分配buffer，代码就选择了调用宏函数，自杀了
- 虚拟内存泄漏：32位APP的地址空间只有4GB，因此程序运行过程中内存用的多了容易引起OOM。64位APP地址空间几乎无限大，基本不存在OOM的问题；
通过获取崩溃时的虚拟内存大小，就知道是否有内存泄漏；
内存泄漏关键字
另外，因为是SIGABRT类型，虚拟内存泄漏也有常见的Abort Message关键字：
- Out of memory
- Failed to map PBO
- failed to allocate TLS
- 虚拟机异常
- Thread suspend timeout（线程挂起时间过长）
- local reference table overflow （本地引用表溢出）
- java.lang.OutOfMemoryError
- 文件描述符泄漏
- 堆内存破坏
SIGTKFLT
协处理器的栈异常。这类异常是dvm虚拟机特有的。dvm虚拟机在GC或者打印trace文件时会suspend所有线程，如果有suspend失败的线程，就会给这个线程发送SIGSTKFLT信号。
SIGTRAP
SIGTRAP是通过汇编指令bkpt触发CPU的预取指异常，并在内核态的预取指异常处理函数中，给当前线程发送SIGTRAP信号。
汇编指令bkpt(break point的缩写)，用于产生软件断点中断，以便软件调试时使用。
SIGSEGV
非法内存操作，与下面的SIGBUS不同，是对合法地址的非法访问，比如访问没有读权限的内存，向没有写权限的地址写数据等。 SIGSEGV类错误出现在CPU的虚拟地址转换物理地址的过程，分两种不同情况。
- SEGV_MAPERR：当前执行的指令访问的内存地址未映射到当前进程地址空间
- SEGV_ACCERR：当前执行的指令访问的内存地址无访问权限(读、写、执行)
SEGV_MAPERR：
- 字符串溢出：寄存器中不够存储字符串长度
- 空对象：底层某个对象null了
- PC跑飞：一般是程序(PC寄存器)跑飞或者栈(SP寄存器)被破坏
SIGBUS
非法地址，包括内存地址对齐出错，比如访问一个4字节的整数, 但其地址不是4的倍数。细分为：
- BUS_ADRALN：当前执行的指令访问的内存地址不符合指令的对齐规范
- 这类异常通常是内存踩踏导致的偶现的随机问题，概率极小
- BUS_ADRERR：当前执行的指令访问的文件映射地址的缺页异常错误
- 这类异常和文件的读写相关
SIGILL
当前执行的指令是CPU无法识别的非法指令时，会触发SIGILL信号。根据异常指令的来源分三种情况。
- udf指令：此指令 arm cpu无法识别
- 指令被破坏：生成指令时（ROM or RAM的BIt位反转）出错，导致RAM或者ROM中的指令异常；属于硬件出错
- 指令集错误：CPU错误解析指令