一.概述

  本文主要介绍Android平台下bug类型和产生原因、崩溃捕获和收集解决方案、以及bugly的使用方法。Android平台下bug类型主要有Crash、ANR、卡顿、服务器异常等。要实现Android Bug捕获和收集的困难主要有这么几个：

  1、如何捕获崩溃;
  2、如何获取堆栈信息;
  3、将错误日志上传到指定服务器。

  采用腾讯bugly的错误日志功能能捕获应用Java Crash、C/C++ Native Crash 、 ANR和卡顿，能够满足日常需求，且不需要额外准备接收服务器。使用bugly可以收集到已发布应用的异常，以便测试和开发人员发现和修改bug，对于提高软件质量有着极大的帮助。

二.Android 平台bug类型及产生原因分析

Android系统架构图.png

  为了更好的理解后面的内容，首先让我们来了解一下Android的系统架构，从上图我们可以看到，Android分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和linux核心层。
  简单来说Android系统本质上通过底层精简的Linux系统来启动Android的Dalvik虚拟机，然后在这个虚拟机上跑Java应用，同时它封装了大量java和c++的API供外部调用。

  Android 平台bug类型主要有：Crash、ANR、卡顿、服务器异常等。

1，常见的Android Crash有两类：一类是Java Exception异常，一类是Native Signal异常。java代码导致jvm退出，弹出“程序已经崩溃”的对话框，最终用户点击关闭后进程退出。通过NDK，使用C/C++开发，导致进程收到错误信号，发生Crash,Android 5.0之前进程直接退出（闪退） , Android 5.0之后会弹“程序已崩溃”的对话框。

2，ANR全称是Application Not Responding，是指应用程序未响应。

  Android系统对于一些事件需要在一定的时间内完成，如果超过预定时间未响应或者响应时间过长，会造成ANR。一般这时系统会弹出一个ANR对话框，用户可自行选择继续等待或者停止当前程序运行。
  那么哪些场景会造成ANR呢？

• 1）、Service Timeout:比如前台服务在20秒内未执行完成；
• 2）、BroadcastQueue Timeout:比如前台广播在在10秒内未执行完成；
• 3）、ContentProvider Timeout:内容提供者，在punlish过超时10秒；
• 4）、InputDispatching Timeout:输入事件分发超时5秒，如按键或者触摸事件；

3，卡顿：16ms原则。Android系统每隔16ms会发出VSYNC信号重绘界面（Activity）。

  为什么是16ms,因为Android设定的刷新频率是60FPS（Frame Per Second）,也就是每秒60帧的刷新率，约合16ms刷新一次。
这就意味着，我们需要在16ms内完成下一次刷新的界面相关运算，以便界面更新。
哪些情况会导致卡顿？

• 1）、过于复杂的布局（使用Hierarchy Viewer工具分析,Hierarchy Viewer 不仅可以以图形化树状结构的形式展示出UI层级，还对每个节点给出三个小圆点，以指示该元素Measure,Layout,Draw的耗时及性能）；
• 2）、过度绘制（OverDraw），理想情况下，每屏每帧上，每个像素点应该只被绘制一次，如果有多次绘制，就是OverDraw，过度绘制了。

4，服务器异常：使用Fiddler抓包工具。

  Fiddler是位于客户端和服务端的HTTP代理。它能够记录客户端的服务器之间的所有HTTP请求，可以针对特定的HTTP请求，分析请求数据、设置断点、调试web应用、修改请求的参数，甚至可以修改服务器返回的数据，功能非常强大。

引申——Android适配问题引起的bug

• 1），屏幕适配：分辨率、尺寸等。
• 2），机型适配：2015年统计1294家厂商生产出682000款Android手机。
• 3），Android版本适配：比如说，Android6.0加入运行时权限，7.0加入虚拟文件对相机拍照和选择图片有影响。

三.崩溃捕获原理

系统的默认处理
很抱歉，”营销管家”已停止运行。

• 1),Java崩溃捕获方式
    java的Thread中有一个UncaughtExceptionHandler接口，该接口的作用主要是为了 当 Thread 因未捕获的异常而突然终止时，调用处理程序。
    线程一旦崩溃，异常处理器的Thread.UncaughtExceptionHandler.uncaughtException(Thread t,Throwable e)方法被调用（该方法主要作用为设置当线程由于未捕获到异常而突然终止，并且没有为该线程定义其他处理程序时所调用的默认处理程序）。最后在uncaughtException方法中实现Java异常的捕获及上报。

• 2),Native崩溃捕获方式

Native崩溃捕获方式.png
信号的背后.png
崩溃背后的处理.png

  通过上图我们可以看到，当我们new Thread 然后start线程启动，这时候线程的状态是已经准备就绪但是并没有执行的状态。这时首先会在liunx C层面通过Pthread_Create()这个API创建一个线程，创建这个线程以后执行一遍interpThreadStart()方法，然后继续执行到dvmcallMethod()方法，这个方法里面通过JNI调用我们new出来的Thread里面的run方法。可以看到这整个过程都是在一个Pthread线程里面，整个线程栈被划分为两个部分，一个是c层的native栈，一个是java层的java栈。假设这个时候执行的java线程突然崩溃了，它会一层一层的往上抛异常，直到整个java栈一层一层退出，java栈退出之后会生成一个Pending Exception这样一个数据结构。接下来它就回到了dvmcallMethod里面，就结束了。结束之后理论上它就要把这个线程跟虚拟机解开来，解开以后这个线程就要退出了。当它解开的时候发现有一个Pending Exception存在，即有一个未捕获的异常存在，那么这个线程退出之前会调用uncaughtExceptionHandler方法，所有我们可以在这个回调方法里处理未捕获的异常情况。

四.移动端常用的bug收集方案

• 1. 友盟
     优点：Android和iOS可用，统计功能突出，能捕获应用层Crash；
     缺点：bug收集不及时。
• 1. Bugly
     优点：Android和iOS可用，bug收集及时，能捕获应用Java Crash、C/C++ Native Crash和ANR并提供相应的bug修复建议，对bug进行了合并统计，目前是免费的；
     缺点：bugly收集的信息较多。
• 1. Bugtags
     优点：一套完善的bug管理系统，Android和iOS可用。
     缺点：免费版功能有限。
• 1. DIY（自己搭建bug收集平台）
     优点：可以根据自己的业务需求实现，不依赖第三方平台；
     缺点：需要编写错误收集代码，需要搭建错误日志收集服务器。

五.使用Bugly

看懂问题ISSUE.png

• 1),看懂bugly 的java 栈

BUGLY JAVA栈.png

• 2),看懂Bugly的Native栈

Bugly Native栈.png

六.Bugly存在误报和漏报吗？

• 1）不存在误报。
  因为异常与否是由系统API直接回调，不存在Bugly误判的空间。
• 2）存在漏报。
  没来的及处理，比如说虚拟机崩溃，直接dump了，虚拟机直接sigabrt ，此时调用任何jni ，程序直接退出了。
  上报是在java层，第二次启动时上报上去，有可能用户卸载了，或者不再打开等。
• 3）对于try…catch住的异常，可使用高级功能中的CrashReport.postCatchedException(thr)主动上报开发者Catch的异常 。
  参见：https://bugly.qq.com/docs/user-guide/advance-features-android/?v=20170912151050

七.关于移动应用Crash统计数据

整体崩溃率.png
崩溃机型.png
Top崩溃.png

八.Android常见bug及解决方案总结

参考：Android常见bug及解决方案总结.doc

九.服务器异常获取

参考：Fiddler手机抓包工具使用详解.doc

十.DIY Android和iOS平台的崩溃捕获和收集器

参考：经典好文：android和iOS平台的崩溃捕获和收集 – wx0123 – 博客园.htm