iOS你不知道的事--Crash分析
原文作者：Cooci_和谐学习_不急不躁
原文地址：https://www.jianshu.com/p/56f96167a6e9
大家平时在开发过程中，经常会遇到Crash，那也是在正常不过的事，但是作为一个优秀的iOS开发人员，必将这些用户不良体验降到最低。
- 线下
Crash,我们直接可以调试，结合stack信息，不难定位！ - 线上
Crash当然也有一些信息，毕竟苹果爸爸的产品还是做得非常不错的！
通过iPhone的Crash log也可以分析一些，但是这个是需要用户配合的,因为需要用户在手机 中 设置-> 诊断与用量->勾选 自动发送 ,然后在xcode中 Window->Organizer->Crashes 对应的app,就是当前app最新一版本的crash log ,并且是解析过的,可以根据crash 栈 等相关信息 ,尤其是程序代码级别的 有超链接,一键可以直接跳转到程序崩溃的相关代码,这样更容易定位bug出处.
为了能够第一时间发现程序问题，应用程序需要实现自己的崩溃日志收集服务，成熟的开源项目很多，如 KSCrash，plcrashreporter，CrashKit 等。追求方便省心，对于保密性要求不高的程序来说，也可以选择各种一条龙Crash统计产品，如 Crashlytics，Hockeyapp ，友盟，Bugly 等等
但是，所有的但是，这不够！因为我们不再是一个简单会用的iOS开发人员，必将走向底层，了解原理，掌握装逼内容和技巧是我们的必修课
首先我们来了解一下Crash的底层原理
iOS系统自带的 Apple’s Crash Reporter记录在设备中的Crash日志，Exception Type项通常会包含两个元素：Mach异常和 Unix信号。
Exception Type: EXC_BAD_ACCESS (SIGSEGV)
Exception Subtype: KERN_INVALID_ADDRESS at 0x041a6f3
Mach异常是什么？它又是如何与Unix信号建立联系的？
Mach是一个XNU的微内核核心，Mach异常是指最底层的内核级异常，被定义在下 。每个thread，task，host都有一个异常端口数组，Mach的部分API暴露给了用户态，用户态的开发者可以直接通过Mach API设置thread，task，host的异常端口，来捕获Mach异常，抓取Crash事件。
所有Mach异常都在host层被ux_exception转换为相应的Unix信号，并通过threadsignal将信号投递到出错的线程。iOS中的 POSIX API就是通过Mach之上的 BSD层实现的。
因此，EXC_BAD_ACCESS (SIGSEGV)表示的意思是：Mach层的EXC_BAD_ACCESS异常，在host层被转换成SIGSEGV信号投递到出错的线程。
iOS的异常Crash
- KVO问题
- NSNotification线程问题
- 数组越界
- 野指针
- 后台任务超时
- 内存爆出
- 主线程卡顿超阀值
-
死锁
.... 下面我就拿出最常见的两种`Crash`分析一下 -
Exception -
Signal
Crash分析处理
上面我们也知道：既然最终以信号的方式投递到出错的线程，那么就可以通过注册相应函数来捕获信号.到达Hook的效果
+ (void)installUncaughtSignalExceptionHandler{
NSSetUncaughtExceptionHandler(&LGExceptionHandlers);
signal(SIGABRT, LGSignalHandler);
}
我们从上面的函数可以Hook到信息，下面我们开始进行包装处理.这里还是面向统一封装，因为等会我们还需要考虑Signal
void LGExceptionHandlers(NSException *exception) {
NSLog(@"%s",__func__);
NSArray *callStack = [LGUncaughtExceptionHandle lg_backtrace];
NSMutableDictionary *mDict = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:exception.userInfo];
[mDict setObject:callStack forKey:LGUncaughtExceptionHandlerAddressesKey];
[mDict setObject:exception.callStackSymbols forKey:LGUncaughtExceptionHandlerCallStackSymbolsKey];
[mDict setObject:@"LGException" forKey:LGUncaughtExceptionHandlerFileKey];
// exception - myException
[[[LGUncaughtExceptionHandle alloc] init] performSelectorOnMainThread:@selector(lg_handleException:) withObject:[NSException exceptionWithName:[exception name] reason:[exception reason] userInfo:mDict] waitUntilDone:YES];
}
下面针对封装好的myException进行处理,在这里要做两件事
- 存储，上传：方便开发人员检查修复
- 处理Crash奔溃，我们也不能眼睁睁看着
BUG闪退在用户的手机上面，希望“起死回生，回光返照”
- (void)lg_handleException:(NSException *)exception{
// crash 处理
// 存
NSDictionary *userInfo = [exception userInfo];
[self saveCrash:exception file:[userInfo objectForKey:LGUncaughtExceptionHandlerFileKey]];
}
下面是一些封装的一些辅助函数
- 保存奔溃信息或者上传：针对封装数据本地存储，和相应上传服务器！
- (void)saveCrash:(NSException *)exception file:(NSString *)file{
NSArray *stackArray = [[exception userInfo] objectForKey:LGUncaughtExceptionHandlerCallStackSymbolsKey];// 异常的堆栈信息
NSString *reason = [exception reason];// 出现异常的原因
NSString *name = [exception name];// 异常名称
// 或者直接用代码，输入这个崩溃信息，以便在console中进一步分析错误原因
// NSLog(@"crash: %@", exception);
NSString * _libPath = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:file];
if (![[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:_libPath]){
[[NSFileManager defaultManager] createDirectoryAtPath:_libPath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
}
NSDate *dat = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:0];
NSTimeInterval a=[dat timeIntervalSince1970];
NSString *timeString = [NSString stringWithFormat:@"%f", a];
NSString * savePath = [_libPath stringByAppendingFormat:@"/error%@.log",timeString];
NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"Exception reason：%@\nException name：%@\nException stack：%@",name, reason, stackArray];
BOOL sucess = [exceptionInfo writeToFile:savePath atomically:YES encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
NSLog(@"保存崩溃日志 sucess:%d,%@",sucess,savePath);
}
- 获取函数堆栈信息，这里可以获取响应调用堆栈的符号信息，通过数组回传
+ (NSArray *)lg_backtrace{
void* callstack[128];
int frames = backtrace(callstack, 128);//用于获取当前线程的函数调用堆栈，返回实际获取的指针个数
char **strs = backtrace_symbols(callstack, frames);//从backtrace函数获取的信息转化为一个字符串数组
int i;
NSMutableArray *backtrace = [NSMutableArray arrayWithCapacity:frames];
for (i = LGUncaughtExceptionHandlerSkipAddressCount;
i < LGUncaughtExceptionHandlerSkipAddressCount+LGUncaughtExceptionHandlerReportAddressCount;
i++)
{
[backtrace addObject:[NSString stringWithUTF8String:strs[i]]];
}
free(strs);
return backtrace;
}
- 获取应用信息，这个函数提供给
Siganl数据封装
NSString *getAppInfo(){
NSString *appInfo = [NSString stringWithFormat:@"App : %@ %@(%@)\nDevice : %@\nOS Version : %@ %@\n",
[[NSBundle mainBundle] objectForInfoDictionaryKey:@"CFBundleDisplayName"],
[[NSBundle mainBundle] objectForInfoDictionaryKey:@"CFBundleShortVersionString"],
[[NSBundle mainBundle] objectForInfoDictionaryKey:@"CFBundleVersion"],
[UIDevice currentDevice].model,
[UIDevice currentDevice].systemName,
[UIDevice currentDevice].systemVersion];
// [UIDevice currentDevice].uniqueIdentifier];
NSLog(@"Crash!!!! %@", appInfo);
return appInfo;
}
做完这些准备，你可以非常清晰的看到程序奔溃，哈哈哈！（好像以前奔溃还不清晰似的），这里说一下：我的意思你非常清晰的知道奔溃之前做了一些什么!
下面是检测我们奔溃之前的沙盒存储的信息：error.log
下面我们来一个骚操作：在监听的信息的时候来了一个Runloop,我们监听所有的mode,开启循环（一个相对于我们应用程序自启的Runloop的平行空间）.
SCLAlertView *alert = [[SCLAlertView alloc] initWithNewWindowWidth:300.0f];
[alert addButton:@"奔溃" actionBlock:^{
self.dismissed = YES;
}];
[alert showSuccess:exception.name subTitle:exception.reason closeButtonTitle:nil duration:0];
// 本次异常处理
CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
CFArrayRef allMode = CFRunLoopCopyAllModes(runloop);
while (!self.dismissed) {
// machO
// 后台更新 - log
// kill
//
for (NSString *mode in (__bridge NSArray *)allMode) {
CFRunLoopRunInMode((CFStringRef)mode, 0.0001, false);
}
}
CFRelease(allMode);
在这个平行空间我们开启一个弹框，这个弹框，跟着我们的应用程序保活，并且具备相应的响应能力，到目前为止：此时此刻还有谁！这不就是回光返照？只要我们的条件成立，那么在相应的这个平行空间继续做一些我们的工作，程序不死:what is dead may never die,but rises again harder and stronger
signal 函数拦截不到的解决方式
在debug模式下，如果你触发了崩溃，那么应用会直接崩溃到主函数，断点都没用，此时没有任何log信息显示出来，如果你想看log信息的话，你需要在lldb中，拿SIGABRT来说吧，敲入pro hand -p true -s false SIGABRT命令，不然你啥也看不到。
然后断开断点，程序进入监听，下面剩下的操作就是包装异常，操作类似Exception
最后我们需要注意的针对我们的监听回收相应内存：
NSSetUncaughtExceptionHandler(NULL);
signal(SIGABRT, SIG_DFL);
signal(SIGILL, SIG_DFL);
signal(SIGSEGV, SIG_DFL);
signal(SIGFPE, SIG_DFL);
signal(SIGBUS, SIG_DFL);
signal(SIGPIPE, SIG_DFL);
if ([[exception name] isEqual:UncaughtExceptionHandlerSignalExceptionName])
{
kill(getpid(), [[[exception userInfo] objectForKey:UncaughtExceptionHandlerSignalKey] intValue]);
}
else
{
[exception raise];
}
到目前为止，我们响应的Crash处理已经入门，如果你还想继续探索也是有很多地方比如：
- 我们能否hook系统奔溃，异常的方法
NSSetUncaughtExceptionHandler,已达到拒绝传递UncaughtExceptionHandler的效果 - 我们在处理异常的时候，利用
Runloop回光返照，有没有更加合适的方法 -
Runloop回光返照我们怎么继续保证应用程序稳定执行
