原创

Android卡顿检测方案

应用的流畅度最直接的影响了App的用户体验，轻微的卡顿有时导致用户的界面操作需要等待一两秒钟才能生效，严重的卡顿则导致系统直接弹出ANR的提示窗口，让用户选择要继续等待还是关闭应用。

Android卡顿检测方案

所以，如果想要提升用户体验，就需要尽量避免卡顿的产生，否则用户经历几次类似场景之后，只会动动手指卸载应用，再顺手到应用商店给个差评。关于卡顿的分析方案，已经有以下两种：

分析trace文件。通过分析系统的/data/anr/traces.txt，来找到导致UI线程阻塞的源头，这种方案比较适合开发过程中使用，而不适合线上环境；
使用BlockCanary开源方案。其原理是利用Looper中的loop输出的>>>>> Dispatching to和<<<<< Finished to这样的log，这种方案适合开发过程和上线的时候使用，但也有个弊端，就是如果系统移除了前面两个log，检测可能会面临失效；

下面就开始说本文要提及的卡顿检测实现方案，原理简单，代码量也不多，只有BlockLooper和BlockError两个类。

基本使用

在Application中调用BlockLooper.initialize进行一些参数初始化，具体参数项可以参照BlockLooper中的Configuration静态内部类，当发生卡顿时，则会在回调（非UI线程中）OnBlockListener。

public class AndroidPerformanceToolsApplication extends Application {     private final static String TAG = AndroidPerformanceToolsApplication.class.getSimpleName();     @Override     public void onCreate() {         super.onCreate(); // 初始化相关配置信息         BlockLooper.initialize(new BlockLooper.Builder(this)                 .setIgnoreDebugger(true)                 .setReportAllThreadInfo(true)                 .setSaveLog(true)                 .setOnBlockListener(new BlockLooper.OnBlockListener() {//回调在非UI线程                     @Override                     public void onBlock(BlockError blockError) {                         blockError.printStackTrace();//把堆栈信息输出到控制台                     }                 })                 .build());     } }

在选择要启动（停止）卡顿检测的时候，调用对应的API

BlockLooper.getBlockLooper().start();//启动检测 BlockLooper.getBlockLooper().stop();//停止检测

使用上很简单，接下来看一下效果演示和源码实现。

效果演示

制造一个UI阻塞效果

Android卡顿检测方案

看看AS控制台输出的整个堆栈信息

Android卡顿检测方案

定位到对应阻塞位置的源码

Android卡顿检测方案

当然，对线程的信息BlockLooper也不仅输出到控制台，也会帮你缓存到SD上对应的应用缓存目录下,在SD卡上的/Android/data/对应App包名/cache/block/下可以找到，文件名是发生卡顿的时间点，后缀是trace。

Android卡顿检测方案

源码解读

当App在5s内无法对用户做出的操作进行响应时，系统就会认为发生了ANR。BlockLooper实现上就是利用了这个定义，它继承了Runnable接口，通过initialize传入对应参数配置好后，通过BlockLooper的start()创建一个Thread来跑起这个Runnable，在没有stop之前，BlockLooper会一直执行run方法中的循环，执行步骤如下：

Step1. 判断是否停止检测UI线程阻塞，未停止则进入Step2；
Step2. 使用uiHandler不断发送ticker这个Runnable，ticker会对tickCounter进行累加；
Step3. BlockLooper进入指定时间的sleep（frequency是在initialize时传入，最小不能低于5s）；
Step4. 如果UI线程没有发生阻塞，则sleep过后，tickCounter一定与原来的值不相等，否则一定是UI线程发生阻塞；
Step5. 发生阻塞后，还需判断是否由于Debug程序引起的，不是则进入Step6；
Step6. 回调OnBlockListener，以及选择保存当前进程中所有线程的堆栈状态到SD卡等；

public class BlockLooper implements Runnable {     ... private Handler uiHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()); private Runnable ticker = new Runnable() {         @Override         public void run() {             tickCounter = (tickCounter + 1) % Integer.MAX_VALUE;         }     };     ...     private void init(Configuration configuration) {         this.appContext = configuration.appContext;         this.frequency = configuration.frequency < DEFAULT_FREQUENCY ? DEFAULT_FREQUENCY : configuration.frequency;         this.ignoreDebugger = configuration.ignoreDebugger;         this.reportAllThreadInfo = configuration.reportAllThreadInfo;         this.onBlockListener = configuration.onBlockListener;         this.saveLog = configuration.saveLog;     }     @Override     public void run() {         int lastTickNumber;         while (!isStop) { //Step1             lastTickNumber = tickCounter;             uiHandler.post(ticker); //Step2             try {                 Thread.sleep(frequency); //Step3             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();                 break;             }             if (lastTickNumber == tickCounter) { //Step4                 if (!ignoreDebugger && Debug.isDebuggerConnected()) { //Step5                     Log.w(TAG, "当前由调试模式引起消息阻塞引起ANR，可以通过setIgnoreDebugger(true)来忽略调试模式造成的ANR");                     continue;                 }                 BlockError blockError; //Step6                 if (!reportAllThreadInfo) {                     blockError = BlockError.getUiThread();                 } else {                     blockError = BlockError.getAllThread();                 }                 if (onBlockListener != null) {                     onBlockListener.onBlock(blockError);                 }                 if (saveLog) {                     if (StorageUtils.isMounted()) {                         File logDir = getLogDirectory();                         saveLogToSdcard(blockError, logDir);                     } else {                         Log.w(TAG, "sdcard is unmounted");                     }                 }             }         }     } ...     public synchronized void start() {         if (isStop) {             isStop = false;             Thread blockThread = new Thread(this);             blockThread.setName(LOOPER_NAME);             blockThread.start();         }     }     public synchronized void stop() {         if (!isStop) {             isStop = true;         }     } ... ... }

介绍完BlockLooper后，再简单说一下BlockError的代码，主要有getUiThread和getAllThread两个方法，分别用户获取UI线程和进程中所有线程的堆栈状态信息，当捕获到BlockError时，会在OnBlockListener中以参数的形式传递回去。

public class BlockError extends Error {     private BlockError(ThreadStackInfoWrapper.ThreadStackInfo threadStackInfo) {         super("BlockLooper Catch BlockError", threadStackInfo);     }     public static BlockError getUiThread() {         Thread uiThread = Looper.getMainLooper().getThread();         StackTraceElement[] stackTraceElements = uiThread.getStackTrace();         ThreadStackInfoWrapper.ThreadStackInfo threadStackInfo = new ThreadStackInfoWrapper(getThreadNameAndState(uiThread), stackTraceElements)                 .new ThreadStackInfo(null);         return new BlockError(threadStackInfo);     }     public static BlockError getAllThread() {         final Thread uiThread = Looper.getMainLooper().getThread();         Map stackTraceElementMap = new TreeMap(new Comparator() {             @Override             public int compare(Thread lhs, Thread rhs) {                 if (lhs == rhs) {                     return 0;                 } else if (lhs == uiThread) {                     return 1;                 } else if (rhs == uiThread) {                     return -1;                 }                 return rhs.getName().compareTo(lhs.getName());             }         });         for (Map.Entry entry : Thread.getAllStackTraces().entrySet()) {             Thread key = entry.getKey();             StackTraceElement[] value = entry.getValue();             if (value.length > 0) {                 stackTraceElementMap.put(key, value);             }         }         //Fix有时候Thread.getAllStackTraces()不包含UI线程的问题         if (!stackTraceElementMap.containsKey(uiThread)) {             stackTraceElementMap.put(uiThread, uiThread.getStackTrace());         }         ThreadStackInfoWrapper.ThreadStackInfo threadStackInfo = null;         for (Map.Entry entry : stackTraceElementMap.entrySet()) {             Thread key = entry.getKey();             StackTraceElement[] value = entry.getValue();             threadStackInfo = new ThreadStackInfoWrapper(getThreadNameAndState(key), value).                     new ThreadStackInfo(threadStackInfo);         }         return new BlockError(threadStackInfo);     } ... }

总结

以上就是BlockLooper的实现，非常简单，相信大家都看得懂。源码地址：https://github.com/D-clock/AndroidPerformanceTools ，喜欢自取。

原文出处技术视界，地址：http://blog.coderclock.com/2017/06/04/android/AndroidPerformanceTools-BlockLooper/

正文到此结束