Android平台的崩溃捕获机制及实现

常见的Android崩溃有两类，一类是Java Exception异常，一类是Native Signal异常。我们将围绕这两类异常进行。对于很多基于Unity、Cocos平台的游戏，还会有C#、JavaScript、Lua等的异常，这里不做讨论。

Java代码的崩溃机制及实现

Android应用程序的开发是基于Java语言的，所以首先来分析第一类Android崩溃Java Exception。

Exception的分类及捕获

Java的异常可以分为两类：Checked Exception和UnChecked Exception。所有RuntimeException类及其子类的实例被称为Runt ime异常，即UnChecked Exception，不是RuntimeException类及其子类的异常实例则被称为Checked Exception。

Checked异常又称为编译时异常，即在编译阶段被处理的异常。编译器会强制程序处理所有的Checked异常，也就是用try…catch显式的捕获并处理，因为Java认为这类异常都是可以被处理（修复）的。在Java API文档中，方法说明时，都会添加是否throw某个exception，这个exception就是Checked异常。如果没有try…catch这个异常，则编译出错，错误提示类似于“Unhandled
exception type xxxxx”。

该类异常捕获的流程是：

• 执行try块中的代码出现异常，系统会自动生成一个异常对象，并将该异常对象提交给Java运行环境，这个就是异常抛出（throw）阶段；

• 当Java运行环境收到异常对象时，会寻找最近的能够处理该异常对象的catch块，找到之后把该异常对象交给catch块处理，这个就是异常捕获（catch）阶段。

Checked异常一般是不引起Android App Crash的，注意是“一般”，这里之所以介绍，有两个原因：

• 形成系统的了解，更好地对比理解UnCheckedException；
• 对于一些Checked Exception，虽然我们在程序里面已经捕获并处理了，但是如果能同时将该异常收集并发送到后台，将有助于提升App的健壮性。比如修改代码逻辑回避该异常，或者捕获后采用更好的方法去处理该异常。至于应该收集哪些Checked Exception，则取决于App的业务逻辑和开发者的经验了。

UnChecked异常又称为运行时异常，即Runtime-Exception，最常见的莫过于NullPointerException。UnChecked异常发生时，由于没有相应的try…catch处理该异常对象，所以Java运行环境将会终止，程序将退出，也就是我们所说的Crash。当然，你可能会说，那我们把这些异常也try…catch住不就行了。理论上确实是可以的，但有两点会导致这种方案不可行：

• 无法将所有的代码都加上try…catch，这样对代码的效率和可读性将是毁灭性的；

• UnChecked异常通常都是较为严重的异常，或者说已经破坏了运行环境的。比如内存地址，即使我们try…catch住了，也不能明确知道如何处理该异常，才能保证程序接下来的运行是正确的。

没有try…catch住的异常，即Uncaught异常，都会导致应用程序崩溃。那么面对崩溃，我们是否可以做些什么呢如程序退出前，弹出个性化对话框，而不是默认的强制关闭对话框，或者弹出一个提示框安慰一下用户，甚至重启应用程序等。

其实Java提供了一个接口给我们，可以完成这些，这就是UncaughtExceptionHandler，该接口含有一个纯虚函数：public abstract void uncaughtException (Thread thread, Throwableex)。

Uncaught异常发生时会终止线程，此时，系统便会通知UncaughtExceptionHandler，告诉它被终止的线程以及对应的异常，然后便会调用uncaughtException函数。如果该handler没有被显式设置，则会调用对应线程组的默认handler。如果我们要捕获该异常，必须实现我们自己的handler，并通过以下函数进行设置：

实现自定义的handler，只需要继承UncaughtExceptionHandler该接口，并实现uncaughtException方法即可。

在任何线程中，都可以通过setDefaultUncaughtExceptionHandler来设置handler，但在Android应用程序中，全局的Application和Activity、Service都同属于UI主线程，线程名称默认为“main”。所以，在Application中应该为UI主线程添加UncaughtExceptionHandler，这样整个程序中的Activity、Service中出现的UncaughtException事件都可以被处理。

如果多次调用setDefaultUncaughtExceptionHandler设置handler，以最后一次为准。这也就是为什么多个抓崩溃的SDK同时使用，总会有一些SDK工作不正常。某些情况下，用户会既想利用第三方SDK收集崩溃，又想根据崩溃类型做出业务相关的处理。此时有两种方案：

• SDK提供了一个接口，允许用户传递自己handler给SDK。当执行uncaughtException的时候，SDK只负责采集崩溃信息，之后便调用用户的handler来处理崩溃了。这儿其实类似于多了一层setDefaultUncaughtExceptionHandler，只是不能和标准库用同样的名称，因为会覆盖。
• 用户先通过setDefaultUncaughtExceptionHandler设置自己的handler，然后SDK再次通过setDefaultUncaughtExceptionHandler设自handler前，先保存之前的handler，在SDK handler逻辑处理完成之后，再调用之前的handler处理该异常。

获取Exception崩溃堆栈

捕获Exception之后，我们还需要知道崩溃堆栈的信息，这样有助于我们分析崩溃的原因，查找代码的Bug。异常对象的printStackTrace方法用于打印异常的堆栈信息，根据printStackTrace方法的输出结果，我们可以找到异常的源头，并跟踪到异常一路触发的过程。

Native代码的崩溃机制及实现

Android平台除了使用Java语言开发以外，还提供了对C/C++的支持。对于一些高CPU消耗的应用程序，Java语言很难满足对性能的要求，这时就需要使用C/C++进行开发，比如游戏引擎、信 处理等。但是Native代码只能开发动态链接库（so），然后Java通过JNI来调用so库。

Native崩溃分析与捕获

C++也可以通过try…catch去处理一些异常，但如果出现了Uncaught异常，so库就会引起崩溃。此时肯定无法通过Java的Uncaught-ExceptionHandler来处理，那么我们应该如何捕获Native代码的崩溃呢悉Linux开发的人都知道，so库一般通过gcc/g++编译，崩溃时会产生信 异常。Android底层是Linux系统，所以so库崩溃时也会产生信 异常。那么如果我们能够捕获信 异常，就相当于捕获了Android Native崩溃。

信 其实是一种软件层面的中断机制，当程序出现错误，比如除零、非法内存访问时，便会产生信 事件。那么进程如何获知并响应该事件呢inux的进程是由内核管理的，内核会接收信 ，并将其放入到相应的进程信 队列里面。当进程由于系统调用、中断或异常而进入内核态以后，从内核态回到用户态之前会检测信 队列，并查找到相应的信 处理函数。内核会为进程分配默认的信 处理函数，如果你想要对某个信 进行特殊处理，则需要注册相应的信 处理函数（如图1所示）。

获取Native崩溃堆栈

Android没有提供像throwable.printStackTrace一样的接口去获取Native崩溃后堆栈信息，所以我们需要自己想办法实现。这里有两种思路可以考虑。

• 利用LogCat日志

在本地调试代码时，我们经常通过查看LogCat日志来分析解决问题。对于发布的应用，在代码中执行命令“logcat -d -v threadtime”也能达到同样的效果，只不过是获取到了用户手机的logcat。当Native崩溃时，Android系统同样会输出崩溃堆栈到LogCat，那么拿到了LogCat信息也就拿到了Native的崩溃堆栈。

在my_sigaction捕获到异常信 后，通知Java层代码，在Java层启动新的进程，并在新的进程中完成上面的操作。这里注意一定要在新的进程中完成，因为原有的进程马上就会结束。

络上有一些对应这种思路的代码，但是在很多手机上都无法获得Native的崩溃堆栈。原因是对崩溃堆栈产生了破坏，使得相关信息并没有输出到logcat中。研究一下Android backtrace的底层实现以及Google Breakpad的源码，会帮助你解决这个问题。

• Google Breakpad

Linux提供了Core Dump机制，即操作系统会把程序崩溃时的内存内容dump出来，写入一个叫做core的文件里面。Google Breakpad作为跨平台的崩溃转储和分析模块（支持Windows、OS X、Linux、iOS和Android等），便是通过类似的MiniDump机制来获取崩溃堆栈的。

通过Google Breakpad捕获信 异常，并将堆栈信息写入你指定的本地MiniDump文件中。下次启动应用程序的时候，便可以读取该MiniDump文件进行相应的操作，比如上传到后台服务器。当然，也可以修改Google Breakpad的源码，不写MiniDump文件，而是通过dumpCallback直接获得堆栈信息，并将相关信息通知到Java层代码，做相应的处理。

Google Breakpad是权威的捕获Native崩溃的方法，相关的使用方法可以查看官 文档。由于它跨平台，代码体量较大，所以建议大家裁剪源码，只保留Android相关的功能，保持自己APK的小巧。

视频观看地址：http://edu.csdn.net/course/detail/1862

相关资源：凯歌软件安装管理器1.0-其它文档类资源-CSDN文库