Android APP用不Crash原理

转自：https://github.com/android-notes/Cockroach


### 原理


android中最重要的就是Handler机制了，简单来说Handler机制就是在一个死循环内部不断取走阻塞队列头部的Message，这个阻塞队列在主线程中是唯一的，当没有Message时，循环就阻塞，当一旦有Message时就立马被主线程取走并执行Message。


查看android源码可以发现在ActivityThread中main方法（main方法签名 ` public static void main(String[] args){}`,这个main方法是静态的，公有的，可以理解为应用的入口）最后执行了`Looper.loop();`，此方法内部是个死循环(for(;;)循环)，所以一般情况下主线程是不会退出的，除非抛出异常。`queue.next();`就是从阻塞队列里取走头部的Message，当没有Message时主线程就会阻塞在这里，一有Message就会继续往下执行。android的view绘制，事件分发，activity启动，activity的生命周期回调等等都是一个个的Message，android会把这些Message插入到主线程中唯一的queue中，所有的消息都排队等待主线程的执行。




ActivityThread的main方法如下：


```java


 public static void main(String[] args) {
         
...
        Looper.prepareMainLooper();//创建主线程唯一的阻塞队列queue
        ...
        ActivityThread thread = new ActivityThread();
        thread.attach(false);//执行初始化，往queue中添加Message等
        ...
        Looper.loop();//开启死循环，挨个执行Message


        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

`Looper.loop()`关键代码如下：


```java


   for (;;) {
            Message msg = queue.next(); // might block
            ...
            msg.target.dispatchMessage(msg);//执行Message
            ...
   }
android消息机制伪代码如下：


```java


public class ActivityThread {


public static void main(String[]args){

Queue queue=new Queue();// 可以理解为一个加锁的，可以阻塞线程的ArrayList

queue.add(new Message(){
void run(){
...
print("android 启动了，下一步该往queue中插入启动主Activity的Message了");
Message msg=getMessage4LaunchMainActivity();
queue.add(msg);
}

});

for(;;){//开始死循环，for之后的代码永远也得不到执行
Message  msg=queue.next();

msg.run();

}

}
}

看了上面的分析相信大家对android的消息机制很清楚了。

下面我们看一下Cockroach的核心代码

 new Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
               //主线程异常拦截
                while (true) {
                    try {
                        Looper.loop();//主线程的异常会从这里抛出
                    } catch (Throwable e) {
                                                
                    }
                }
            }
        });
       
        sUncaughtExceptionHandler = Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
         //所有线程异常拦截，由于主线程的异常都被我们catch住了，所以下面的代码拦截到的都是子线程的异常
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
            @Override
            public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
                
            }
});

原理很简单，就是通过Handler往主线程的queue中添加一个Runnable，当主线程执行到该Runnable时，会进入我们的while死循环，如果while内部是空的就会导致代码卡在这里，最终导致ANR，但我们在while死循环中又调用了`Looper.loop()`，这就导致主线程又开始不断的读取queue中的Message并执行，这样就可以保证以后主线程的所有异常都会从我们手动调用的`Looper.loop()`处抛出，一旦抛出就会被try{}catch捕获，这样主线程就不会crash了，如果没有这个while的话那么主线程下次抛出异常时我们就又捕获不到了，这样APP就又crash了，所以我们要通过while让每次crash发生后都再次进入消息循环，while的作用仅限于每次主线程抛出异常后迫使主线程再次进入消息循环。我们可以用下面的伪代码来表示：


```java


public class ActivityThread {


public static void main(String[]args){

Queue queue=new Queue();// 可以理解为一个加锁的，可以阻塞线程的ArrayList

for(;;){//开始死循环，for之后的代码永远也得不到执行
Message  msg=queue.next();

//如果msg 是我们post的Runnable就会执行如下代码
//我们post的Runnable中的代码
 while (true) {
                    try {
                        for(;;){//所有主线程的异常都会从msg.run()中抛出，所以我们加一个try{}catch来捕获所有主线程异常，捕获到后再次强迫进入循环，不断读取queue中消息并执行
                        Message  msg=queue.next();
                        msg.run();
                        }
                       
                    } catch (Throwable e) {
                    
                    }
//否则执行其他逻辑
 

}

}

为什么要通过new Handler.post方式而不是直接在主线程中任意位置执行
` while (true) {
                    try {
                        Looper.loop();
                    } catch (Throwable e) {}
                }`  
                
 这是因为该方法是个死循环，若在主线程中，比如在Activity的onCreate中执行时会导致while后面的代码得不到执行，activity的生命周期也就不能完整执行，通过Handler.post方式可以保证不影响该条消息中后面的逻辑。