iOS你不知道的事--Crash分析

你們平時在開發過程當中，常常會遇到Crash，那也是在正常不過的事，可是做爲一個優秀的iOS開發人員，必將這些用戶不良體驗降到最低。

• 線下Crash,咱們直接能夠調試，結合stack信息，不難定位！
• 線上Crash固然也有一些信息，畢竟蘋果爸爸的產品仍是作得很是不錯的！

經過iPhone的Crash log也能夠分析一些，可是這個是須要用戶配合的,由於須要用戶在手機 中 設置-> 診斷與用量->勾選 自動發送 ,而後在xcode中 Window->Organizer->Crashes 對應的app,就是當前app最新一版本的crash log ,而且是解析過的,能夠根據crash 棧 等相關信息 ,尤爲是程序代碼級別的 有超連接,一鍵能夠直接跳轉到程序崩潰的相關代碼,這樣更容易定位bug出處.

爲了可以第一時間發現程序問題，應用程序須要實現本身的崩潰日誌收集服務，成熟的開源項目不少，如 KSCrash，plcrashreporter，CrashKit 等。追求方便省心，對於保密性要求不高的程序來講，也能夠選擇各類一條龍Crash統計產品，如 Crashlytics，Hockeyapp ，友盟，Bugly 等等

可是，全部的可是，這不夠！由於咱們再也不是一個簡單會用的iOS開發人員，必將走向底層，瞭解原理，掌握裝逼內容和技巧是咱們的必修課

首先咱們來了解一下Crash的底層原理

iOS系統自帶的 Apple’s Crash Reporter記錄在設備中的Crash日誌，Exception Type項一般會包含兩個元素：Mach異常和 Unix信號。

Exception Type:         EXC_BAD_ACCESS (SIGSEGV)    
Exception Subtype:      KERN_INVALID_ADDRESS at 0x041a6f3
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Mach異常是什麼？它又是如何與Unix信號創建聯繫的？

Mach是一個XNU的微內核核心，Mach異常是指最底層的內核級異常，被定義在下 。每一個thread，task，host都有一個異常端口數組，Mach的部分API暴露給了用戶態，用戶態的開發者能夠直接經過Mach API設置thread，task，host的異常端口，來捕獲Mach異常，抓取Crash事件。

全部Mach異常都在host層被ux_exception轉換爲相應的Unix信號，並經過threadsignal將信號投遞到出錯的線程。iOS中的 POSIX API就是經過Mach之上的 BSD層實現的。

所以，EXC_BAD_ACCESS (SIGSEGV)表示的意思是：Mach層的EXC_BAD_ACCESS異常，在host層被轉換成SIGSEGV信號投遞到出錯的線程。

iOS的異常Crash

• KVO問題

• NSNotification線程問題

• 數組越界

• 野指針

• 後臺任務超時

• 內存爆出

• 主線程卡頓超閥值

• 死鎖 .... 下面我就拿出最多見的兩種Crash分析一下

• Exception

  

• Signal

  

Crash分析處理

上面咱們也知道：既然最終以信號的方式投遞到出錯的線程，那麼就能夠經過註冊相應函數來捕獲信號.到達Hook的效果

+ (void)installUncaughtSignalExceptionHandler{
    NSSetUncaughtExceptionHandler(&LGExceptionHandlers);
    signal(SIGABRT, LGSignalHandler);
}
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關於Signal參考

咱們從上面的函數能夠Hook到信息，下面咱們開始進行包裝處理.這裏仍是面向統一封裝，由於等會咱們還須要考慮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];
}
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下面針對封裝好的myException進行處理,在這裏要作兩件事

• 存儲，上傳：方便開發人員檢查修復
• 處理Crash奔潰，咱們也不能眼睜睜看着BUG閃退在用戶的手機上面，但願「起死回生，迴光返照」

- (void)lg_handleException:(NSException *)exception{
    // crash 處理
    // 存
    NSDictionary *userInfo = [exception userInfo];
    [self saveCrash:exception file:[userInfo objectForKey:LGUncaughtExceptionHandlerFileKey]];
}

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下面是一些封裝的一些輔助函數

• 保存奔潰信息或者上傳：針對封裝數據本地存儲，和相應上傳服務器！

- (void)saveCrash:(NSException *)exception file:(NSString *)file{
    
    NSArray *stackArray = [[exception userInfo] objectForKey:LGUncaughtExceptionHandlerCallStackSymbolsKey];// 異常的堆棧信息
    NSString *reason = [exception reason];// 出現異常的緣由
    NSString *name = [exception name];// 異常名稱
    
    // 或者直接用代碼，輸入這個崩潰信息，以便在console中進一步分析錯誤緣由
    // 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(@"保存崩潰日誌 sucess:%d,%@",sucess,savePath);
}
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• 獲取函數堆棧信息，這裏能夠獲取響應調用堆棧的符號信息，經過數組回傳

+ (NSArray *)lg_backtrace{
    
    void* callstack[128];
    int frames = backtrace(callstack, 128);//用於獲取當前線程的函數調用堆棧，返回實際獲取的指針個數
    char **strs = backtrace_symbols(callstack, frames);//從backtrace函數獲取的信息轉化爲一個字符串數組
    int i;
    NSMutableArray *backtrace = [NSMutableArray arrayWithCapacity:frames];
    for (i = LGUncaughtExceptionHandlerSkipAddressCount;
         i < LGUncaughtExceptionHandlerSkipAddressCount+LGUncaughtExceptionHandlerReportAddressCount;
         i++)
    {
        [backtrace addObject:[NSString stringWithUTF8String:strs[i]]];
    }
    free(strs);
    return backtrace;
}

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• 獲取應用信息，這個函數提供給Siganl數據封裝

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;
}
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作完這些準備，你能夠很是清晰的看到程序奔潰，哈哈哈！（好像之前奔潰還不清晰似的），這裏說一下：個人意思你很是清晰的知道奔潰以前作了一些什麼! 下面是檢測咱們奔潰以前的沙盒存儲的信息：error.log

下面咱們來一個騷操做：在監聽的信息的時候來了一個Runloop,咱們監聽全部的mode,開啓循環**（一個相對於咱們應用程序自啓的Runloop的平行空間）**.

SCLAlertView *alert = [[SCLAlertView alloc] initWithNewWindowWidth:300.0f];
[alert addButton:@"奔潰" actionBlock:^{
    self.dismissed = YES;
}];
[alert showSuccess:exception.name subTitle:exception.reason closeButtonTitle:nil duration:0];
// 本次異常處理
CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
CFArrayRef   allMode = CFRunLoopCopyAllModes(runloop);
while (!self.dismissed) {
    // machO
    // 後臺更新 - log
    // kill
    // 
    for (NSString *mode in (__bridge NSArray *)allMode) {
        CFRunLoopRunInMode((CFStringRef)mode, 0.0001, false);
    }
}

CFRelease(allMode);
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在這個平行空間咱們開啓一個彈框，這個彈框，跟着咱們的應用程序保活，而且具有相應的響應能力，到目前爲止：此時此刻還有誰！這不就是迴光返照？只要咱們的條件成立，那麼在相應的這個平行空間繼續作一些咱們的工做，程序不死:what is dead may never die,but rises again harder and stronger

signal 函數攔截不到的解決方式

在debug模式下，若是你觸發了崩潰，那麼應用會直接崩潰到主函數，斷點都沒用，此時沒有任何log信息顯示出來，若是你想看log信息的話，你須要在lldb中，拿SIGABRT來講吧，敲入pro hand -p true -s false SIGABRT命令，否則你啥也看不到。

而後斷開斷點，程序進入監聽，下面剩下的操做就是包裝異常，操做相似Exception

最後咱們須要注意的針對咱們的監聽回收相應內存：

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];
    }
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到目前爲止，咱們響應的Crash處理已經入門，若是你還想繼續探索也是有不少地方好比：

• 咱們可否hook系統奔潰，異常的方法NSSetUncaughtExceptionHandler,已達到拒絕傳遞 UncaughtExceptionHandler的效果
• 咱們在處理異常的時候，利用Runloop迴光返照，有沒有更加合適的方法
• Runloop迴光返照咱們怎麼繼續保證應用程序穩定執行

若是大家有相應比較好的方式方法均可以直接留言，或者微信聯繫我

PS:加微信，請註明你的來意，謝謝！！

我就是我，顏色不同的煙火，我是Cooci，和諧學習，不急不躁！