BlockCanary分析android卡顿

在复杂的项目环境中，由于历史代码庞大，业务复杂，包含各种第三方库，所以在出现了卡顿的时候，我们很难定位到底是哪里出现了问题，即便知道是哪一个Activity/Fragment，也仍然需要进去里面一行一行看，动辄数千行的类再加上跳来跳去调来调去的，结果就是不了了之随它去了，实在不行了再优化吧。于是一拖再拖，最后可能压根就改不动了，客户端越来越卡。

Android应用卡顿是非常普遍的现象，偶尔出现ANR。只有当APP出现ANR，我们才能得到当前堆栈信息。当应用只是卡顿或只是不太流畅的时候，我们能不能找出卡顿元凶呢？不依赖Debug和源码的情况，能不能找出卡顿的堆栈信息呢？我们需要找到一种方法来检测哪些函数可能会使应用发生ANR，在开发阶段就能找出卡顿元凶，提高应用流畅度。

BlockCanary就是来解决这个问题的。告别打点，告别Debug，哪里卡顿，一目了然，让优化代码变得有的放矢。BlockCanary 地址：https://github.com/moduth/blockcanary

一. ANR原理

在Android中所有KeyEvent和TouchEvent都是按照先后顺序放入队列中，依次执行，并且只有当前一个事件执行完毕，才能开始执行下一个事件。每个正在执行的事件都被被保存在waitQueue中，执行完毕之后从waitQueue中移除。

当用户触发一个事件的时候，首先判断waitQueue是否为空，如果为空，可以立即响应该事件。如果队列不为空，说明还有事件没有执行完毕。判断当前时间和上一个事件响应时间是否大于超时时间（一般5秒，broadCastReceiver 10秒），如果超时，则会通过ActivityManagerService以弹窗的形式通知用户。

二. 卡顿（ANR）检测原理

从 ANR原理 可以知道，当一个事件处理时间超过阈值就会触发ANR。Android中所有事件(包括Activity，Service生命周期管理)都是通过Looper+MessageQueue+Handler来处理的。所有事件都被封装成Message,然后被放入MessageQueue中，Looper负责将Message交给对应的Handler去处理。

Looper是一个死循环，通过dispatchMessage分发Message到对应Handler中处理。我们可以近似认为dispatchMessage花费的时间就是每条消息处理时间。因此，我们只要记录每个Mesage dispatchMessage的执行时间，就可以得到事件花费的时间。

从Looper源码中我们发现，执行dispatchMessage前后都有一个logging打印,并且Looper提供了注册logging的方法。所有我们可以在MainThread Looper中注册一个logging,在每条消息dispatchMessage前后，都能收到一条打印记录。通过记录dispatchMessage之前的时间t1和dispatchMessage执行之后的log时间t2，totalTime = t2-t1得到该事件执行时间。

Looper.java

三. BlockCanary卡顿检测流程

BlockCanary启动一个线程负责保存UI线程当前堆栈信息，将堆栈信息以及CPU信息保存分别保存在 mThreadStackEntries和mCpuInfoEntries中，每条信息都以时间撮为key保存。

BlockCanary注册了logging来获取事件开始结束时间。如果检测到事件处理时间超过阈值（默认值1s），则从mThreadStackEntries中查找T1~T2这段时间内的堆栈信息，并且从mCpuInfoEntries中查找T1~T2这段时间内的CPU及内存信息。并且将信息格式化后保存到本地文件，并且通知用户。

四. BlockCanary使用

BlockCanary sdk在jcenter 中，目前最新的版本为1.2.0。

（1）修改gradle

allprojects {    repositories {        mavenCentral()        jcenter()    }}dependencies {    // most often used way, enable notification to notify block event    compile 'com.github.moduth:blockcanary-ui:1.2.0'    // this way you only write block logs, without notification    // compile 'com.github.moduth:blockcanary-android:1.2.0'    // this way you only enable BlockCanary in debug package    // debugCompile 'com.github.moduth:blockcanary-ui:1.2.0'    // releaseCompile 'com.github.moduth:blockcanary-no-op:1.2.0'}

（2）注册BlockCanary

在自定义application中注册。

public class DemoApplication extends Application {    @Override    public void onCreate() {        ...        // Do it on main process        BlockCanary.install(this, new AppBlockCanaryContext()).start();    }}

通过以上两个步骤，我们就能使用BlockCanary了。

（3）修改事件超时阈值

事件处理时间阈值默认为1000ms，我们可以通过修改BlockCanaryContext.java 的getConfigBlockThreshold方法修改事件处理超时阈值。

 /**     * Config block threshold (in millis), dispatch over this duration is regarded as a BLOCK. You may set it     * from performance of device.     *     * @return threshold in mills     */    public int getConfigBlockThreshold() {        return 1000;    }

五 BlockCanary参数解读

cpuCore：手机cpu个数。
processName：应用包名。
freeMemory: 手机剩余内存,单位KB。
totalMemory: 手机内训总和，单位KB。

timecost: 该Message(事件)执行时间，单位 ms。
threadtimecost: 该Message(事件)执行线程时间（线程实际运行时间，不包含别的线程占用cpu时间），单位 ms。

cpubusy: true表示cpu负载过重，false表示cpu负载不重。cpu负载过重导致该Message(事件) 超时，错误不在本事件处理上。

cpuBusy判断：

CpuSampler.java public CpuSampler(long sampleIntervalMillis) {        super(sampleIntervalMillis);        BUSY_TIME = (int) (mSampleIntervalMillis * 1.2f);    }public boolean isCpuBusy(long start, long end) {        if (end - start > mSampleIntervalMillis) {            long s = start - mSampleIntervalMillis;            long e = start + mSampleIntervalMillis;            long last = 0;            synchronized (mCpuInfoEntries) {                for (Map.Entry entry :mCpuInfoEntries.entrySet()) {                    long time = entry.getKey();                    if (s < time && time < e) {                        if (last != 0 && time - last > BUSY_TIME) {                            return true;                        }                        last = time;                    }                }            }        }        return false;    }

BUSY_TIME = (int) (mSampleIntervalMillis * 1.2f);
CpuSampler在子线程中每隔mSampleIntervalMillis读取一次cpu信息，如果在BUSY_TIME 没有读取下一条cpu信息，表示cpu忙，来不及处理本pid的任务，导致应用出现超时。

BlockCanary分析android卡顿

BlockCanary分析android卡顿

一. ANR原理

二. 卡顿（ANR）检测原理

三. BlockCanary卡顿检测流程

四. BlockCanary使用

五 BlockCanary参数解读

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