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转自:http://www.cnblogs.com/lancidie/archive/2013/04/13/3019349.html
通过崩溃捕获和收集,可以收集到已发布应用(游戏)的异常,以便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。本文介绍了iOS和android平台下崩溃捕获和收集的原理及步骤,不过如果是个人开发应用或者没有特殊限制的话,就不用往下看了,直接把友盟sdk(一个统计分析sdk)加入到工程中就万事大吉了,其中的错误日志功能完全能够满足需求,而且不需要额外准备接收服务器。 但是如果你对其原理更感兴趣,或者像我一样必须要兼容公司现有的bug收集系统,那么下面的东西就值得一看了。
要实现崩溃捕获和收集的困难主要有这么几个:
1、如何捕获崩溃(比如c++常见的野指针错误或是内存读写越界,当发生这些情况时程序不是异常退出了吗,我们如何捕获它呢)
2、如何获取堆栈信息(告诉我们崩溃是哪个函数,甚至是第几行发生的,这样我们才可能重现并修改问题)
3、将错误日志上传到指定服务器(这个最好办)
我们先进行一个简单的综述。会引发崩溃的代码本质上就两类,一个是c++语言层面的错误,比如野指针,除零,内存访问异常等等;另一类是未捕获异常(Uncaught Exception),iOS下面最常见的就是objective-c的NSException(通过@throw抛出,比如,NSArray访问元素越界),android下面就是java抛出的异常了。这些异常如果没有在最上层try住,那么程序就崩溃了。 无论是iOS还是android系统,其底层都是unix或者是类unix系统,对于第一类语言层面的错误,可以通过信号机制来捕获(signal或者是sigaction,不要跟qt的信号插槽弄混了),即任何系统错误都会抛出一个错误信号,我们可以通过设定一个回调函数,然后在回调函数里面打印并发送错误日志。
一、iOS平台的崩溃捕获和收集
1、设置开启崩溃捕获
static int s_fatal_signals[] = { SIGABRT, SIGBUS, SIGFPE, SIGILL, SIGSEGV, SIGTRAP, SIGTERM, SIGKILL, }; static const char* s_fatal_signal_names[] = { "SIGABRT", "SIGBUS", "SIGFPE", "SIGILL", "SIGSEGV", "SIGTRAP", "SIGTERM", "SIGKILL", }; static int s_fatal_signal_num = sizeof(s_fatal_signals) / sizeof(s_fatal_signals[0]); void InitCrashReport() { // 1 linux错误信号捕获 for (int i = 0; i < s_fatal_signal_num; ++i) { signal(s_fatal_signals[i], SignalHandler); } // 2 objective-c未捕获异常的捕获 NSSetUncaughtExceptionHandler(&HandleException); }
在游戏的最开始调用InitCrashReport()函数来开启崩溃捕获。 注释1处对应上文所说的第一类崩溃,注释2处对应objective-c(或者说是UIKit Framework)抛出但是没有被处理的异常。
2、打印堆栈信息
+ (NSArray *)backtrace { void* callstack[128]; int frames = backtrace(callstack, 128); char **strs = backtrace_symbols(callstack, frames); int i; NSMutableArray *backtrace = [NSMutableArray arrayWithCapacity:frames]; for (i = kSkipAddressCount; i < __min(kSkipAddressCount + kReportAddressCount, frames); ++i) { [backtrace addObject:[NSString stringWithUTF8String:strs[i]]]; } free(strs); return backtrace; }
幸好,苹果的iOS系统支持backtrace,通过这个函数可以直接打印出程序崩溃的调用堆栈。优点是,什么符号函数表都不需要,也不需要保存发布出去的对应版本,直接查看崩溃堆栈。缺点是,不能打印出具体哪一行崩溃,很多问题知道了是哪个函数崩的,但是还是查不出是因为什么崩的
3、日志上传,这个需要看实际需求,比如我们公司就是把崩溃信息http post到一个php服务器。这里就不多做声明了。
4、技巧---崩溃后程序保持运行状态而不退出
CFRunLoopRef runLoop = CFRunLoopGetCurrent(); CFArrayRef allModes = CFRunLoopCopyAllModes(runLoop); while (!dismissed) { for (NSString *mode in (__bridge NSArray *)allModes) { CFRunLoopRunInMode((__bridge CFStringRef)mode, 0.001, false); } } CFRelease(allModes);
在崩溃处理函数上传完日志信息后,调用上述代码,可以重新构建程序主循环。这样,程序即便崩溃了,依然可以正常运行(当然,这个时候是处于不稳定状态,但是由于手持游戏和应用大多是短期操作,不会有挂机这种说法,所以稳定与否就无关紧要了)。玩家甚至感受不到崩溃。
这里要在说明一个感念,那就是“可重入(reentrant)”。简单来说,当我们的崩溃回调函数是可重入的时候,那么再次发生崩溃的时候,依然可以正常运行这个新的函数;但是如果是不可重入的,则无法运行(这个时候就彻底死了)。要实现上面描述的效果,并且还要保证回调函数是可重入的几乎不可能。所以,我测试的结果是,objective-c的异常触发多少次都可以正常运行。但是如果多次触发错误信号,那么程序就会卡死。 所以要慎重决定是否要应用这个技巧。
二、android崩溃捕获和收集
1、android开启崩溃捕获
首先是java代码的崩溃捕获,这个可以仿照最下面的完整代码写一个UncaughtExceptionHandler,然后在所有的Activity的onCreate函数最开始调用
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new UncaughtExceptionHandler(this));
这样,当发生崩溃的时候,就会自动调用UncaughtExceptionHandler的public void uncaughtException(Thread thread, Throwable exception)函数,其中的exception包含堆栈信息,我们可以在这个函数里面打印我们需要的信息,并且上传错误日志
然后是重中之重,jni的c++代码如何进行崩溃捕获。
void InitCrashReport() { CCLOG("InitCrashReport"); // Try to catch crashes... struct sigaction handler; memset(&handler, 0, sizeof(struct sigaction)); handler.sa_sigaction = android_sigaction; handler.sa_flags = SA_RESETHAND; #define CATCHSIG(X) sigaction(X, &handler, &old_sa[X]) CATCHSIG(SIGILL); CATCHSIG(SIGABRT); CATCHSIG(SIGBUS); CATCHSIG(SIGFPE); CATCHSIG(SIGSEGV); CATCHSIG(SIGSTKFLT); CATCHSIG(SIGPIPE); }
通过singal的设置,当崩溃发生的时候就会调用android_sigaction函数。这同样是linux的信号机制。 此处设置信号回调函数的代码跟iOS有点不同,这个只是同一个功能的两种不同写法,没有本质区别。有兴趣的可以google下两者的区别。
2、打印堆栈
java语法可以直接通过exception获取到堆栈信息,但是jni代码不支持backtrace,那么我们如何获取堆栈信息呢? 这里有个我想尝试的新方法,就是使用google breakpad,貌似它现在完整的跨平台了(支持windows, mac, linux, iOS和android等),它自己实现了一套minidump,在android上面限制会小很多。 但是这个库有些大,估计要加到我们的工程中不是一件非常容易的事,所以我们还是使用了简洁的“传统”方案。 思路是,当发生崩溃的时候,在回调函数里面调用一个我们在Activity写好的静态函数。在这个函数里面通过执行命令获取logcat的输出信息(输出信息里面包含了jni的崩溃地址),然后上传这个崩溃信息。 当我们获取到崩溃信息后,可以通过arm-linux-androideabi-addr2line(具体可能不是这个名字,在android ndk里面搜索*addr2line,找到实际的程序)解析崩溃信息。
jni的崩溃回调函数如下:
void android_sigaction(int signal, siginfo_t *info, void *reserved) { if (!g_env) { return; } jclass classID = g_env->FindClass(CLASS_NAME); if (!classID) { return; } jmethodID methodID = g_env->GetStaticMethodID(classID, "onNativeCrashed", "()V"); if (!methodID) { return; } g_env->CallStaticVoidMethod(classID, methodID); old_sa[signal].sa_handler(signal); }
可以看到,我们仅仅是通过jni调用了java的一个函数,然后所有的处理都是在java层面完成。
java对应的函数实现如下:
publicstaticvoid onNativeCrashed() { // http://stackoverflow.com/questions/1083154/how-can-i-catch-sigsegv-segmentation-fault-and-get-a-stack-trace-under-jni-on-a Log.e("handller", "handle"); new RuntimeException("crashed here (native trace should follow after the Java trace)").printStackTrace(); s_instance.startActivity(new Intent(s_instance, CrashHandler.class)); }
我们开启了一个新的activity,因为当jni发生崩溃的时候,原始的activity可能已经结束掉了。 这个新的activity实现如下:
publicclass CrashHandler extends Activity { publicstaticfinal String TAG = "CrashHandler"; protectedvoid onCreate(Bundle state) { super.onCreate(state); setTitle(R.string.crash_title); setContentView(R.layout.crashhandler); TextView v = (TextView)findViewById(R.id.crashText); v.setText(MessageFormat.format(getString(R.string.crashed), getString(R.string.app_name))); final Button b = (Button)findViewById(R.id.report), c = (Button)findViewById(R.id.close); b.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){ publicvoid onClick(View v){ final ProgressDialog progress = new ProgressDialog(CrashHandler.this); progress.setMessage(getString(R.string.getting_log)); progress.setIndeterminate(true); progress.setCancelable(false); progress.show(); final AsyncTask task = new LogTask(CrashHandler.this, progress).execute(); b.postDelayed(new Runnable(){ publicvoid run(){ if (task.getStatus() == AsyncTask.Status.FINISHED) return; // It‘s probably one of these devices where some fool broke logcat. progress.dismiss(); task.cancel(true); new AlertDialog.Builder(CrashHandler.this) .setMessage(MessageFormat.format(getString(R.string.get_log_failed), getString(R.string.author_email))) .setCancelable(true) .setIcon(android.R.drawable.ic_dialog_alert) .show(); }}, 3000); }}); c.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){ publicvoid onClick(View v){ finish(); }}); } static String getVersion(Context c) { try { return c.getPackageManager().getPackageInfo(c.getPackageName(),0).versionName; } catch(Exception e) { return c.getString(R.string.unknown_version); } } } class LogTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> { Activity activity; String logText; Process process; ProgressDialog progress; LogTask(Activity a, ProgressDialog p) { activity = a; progress = p; } @Override protected Void doInBackground(Void... v) { try { Log.e("crash", "doInBackground begin"); process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"logcat","-d","-t","500","-v","threadtime"}); logText = UncaughtExceptionHandler.readFromLogcat(process.getInputStream()); Log.e("crash", "doInBackground end"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); Toast.makeText(activity, e.toString(), Toast.LENGTH_LONG).show(); } returnnull; } @Override protectedvoid onCancelled() { Log.e("crash", "onCancelled"); process.destroy(); } @Override protectedvoid onPostExecute(Void v) { Log.e("crash", "onPostExecute"); progress.setMessage(activity.getString(R.string.starting_email)); UncaughtExceptionHandler.sendLog(logText, activity); progress.dismiss(); activity.finish(); Log.e("crash", "onPostExecute over"); }
最主要的地方是doInBackground函数,这个函数通过logcat获取了崩溃信息。 不要忘记在AndroidManifest.xml添加读取LOG的权限
<uses-permissionandroid:name="android.permission.READ_LOGS"/>
3、获取到错误日志后,就可以写到sd卡(同样不要忘记添加权限),或者是上传。 代码很容易google到,不多说了。 最后再说下如何解析这个错误日志。
我们在获取到的错误日志中,可以截取到如下信息:
12-12 20:41:31.807 24206 24206 I DEBUG : 12-12 20:41:31.847 24206 24206 I DEBUG : #00 pc 004931f8 /data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so 12-12 20:41:31.847 24206 24206 I DEBUG : #01 pc 005b3a5e /data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so 12-12 20:41:31.847 24206 24206 I DEBUG : #02 pc 005aab68 /data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so 12-12 20:41:31.847 24206 24206 I DEBUG : #03 pc 005ad8aa /data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so 12-12 20:41:31.847 24206 24206 I DEBUG : #04 pc 005924a4 /data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so 12-12 20:41:31.847 24206 24206 I DEBUG : #05 pc 005929b6 /data/data/org.cocos2dx.wing/lib/libhelloworld.so
004931f8
004931f8
这个就是我们崩溃函数的地址, libhelloworld.so就是崩溃的动态库。我们要使用addr2line对这个动态库进行解析(注意要是obj/local目录下的那个比较大的,含有符号文件的动态库,不是Libs目录下比较小的,同时发布版本时,这个动态库也要保存好,之后查log都要有对应的动态库)。命令如下:
arm-linux-androideabi-addr2line.exe -e 动态库名称 崩溃地址
例如:
$ /cygdrive/d/devandroid/android-ndk-r8c-windows/android-ndk-r8c/toolchains/arm-linux-androideabi-4.6/prebuilt/windows/bin/arm-linux-androideabi-addr2line.exe -e obj/local/armeabi-v7a/libhelloworld.so 004931f8
得到的结果就是哪个cpp文件第几行崩溃。 如果动态库信息不对,返回的就是 ?:0
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