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Android严苛模式StrictMode使用详解

2019-10-22 18:17:15
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来源:转载
供稿:网友

StrictMode类是Android 2.3 (API 9)引入的一个工具类,可以用来帮助开发者发现代码中的一些不规范的问题,以达到提升应用响应能力的目的。举个例子来说,如果开发者在UI线程中进行了网络操作或者文件系统的操作,而这些缓慢的操作会严重影响应用的响应能力,甚至出现ANR对话框。为了在开发中发现这些容易忽略的问题,我们使用StrictMode,系统检测出主线程违例的情况并做出相应的反应,最终帮助开发者优化和改善代码逻辑。

       官网文档:http://developer.android.com/reference/android/os/StrictMode.html

StrictMode具体能检测什么

严苛模式主要检测两大问题,一个是线程策略,即TreadPolicy,另一个是VM策略,即VmPolicy。

ThreadPolicy线程策略检测

  • 线程策略检测的内容有
  • 自定义的耗时调用 使用detectCustomSlowCalls()开启
  • 磁盘读取操作 使用detectDiskReads()开启
  • 磁盘写入操作 使用detectDiskWrites()开启
  • 网络操作 使用detectNetwork()开启

VmPolicy虚拟机策略检测

  • Activity泄露 使用detectActivityLeaks()开启
  • 未关闭的Closable对象泄露 使用detectLeakedClosableObjects()开启
  • 泄露的Sqlite对象 使用detectLeakedSqlLiteObjects()开启
  • 检测实例数量 使用setClassInstanceLimit()开启

工作原理

       其实StrictMode实现原理也比较简单,以IO操作为例,主要是通过在open,read,write,close时进行监控。libcore.io.BlockGuardOs文件就是监控的地方。以open为例,如下进行监控。

@Overridepublic FileDescriptor open(String path, int flags, int mode) throws ErrnoException { BlockGuard.getThreadPolicy().onReadFromDisk(); if ((mode & O_ACCMODE) != O_RDONLY) {  BlockGuard.getThreadPolicy().onWriteToDisk(); } return os.open(path, flags, mode);}

其中onReadFromDisk()方法的实现,代码位于StrictMode.java中。

public void onReadFromDisk() { if ((mPolicyMask & DETECT_DISK_READ) == 0) {  return; } if (tooManyViolationsThisLoop()) {  return; } BlockGuard.BlockGuardPolicyException e = new StrictModeDiskReadViolation(mPolicyMask); e.fillInStackTrace(); startHandlingViolationException(e);}

常见用法

       严格模式的开启可以放在Application或者Activity以及其他组件的onCreate方法。为了更好地分析应用中的问题,建议放在Application的onCreate方法中。 

       其中,我们只需要在app的开发版本下使用 StrictMode,线上版本避免使用 StrictMode,这里定义了一个布尔值变量DEV_MODE来进行控制。

private boolean DEV_MODE = true; public void onCreate() {  if (DEV_MODE) {   StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()     .detectCustomSlowCalls() //API等级11,使用StrictMode.noteSlowCode     .detectDiskReads()     .detectDiskWrites()     .detectNetwork() // or .detectAll() for all detectable problems     .penaltyDialog() //弹出违规提示对话框     .penaltyLog() //在Logcat 中打印违规异常信息     .penaltyFlashScreen() //API等级11     .build());   StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()     .detectLeakedSqlLiteObjects()     .detectLeakedClosableObjects() //API等级11     .penaltyLog()     .penaltyDeath()     .build());  }  super.onCreate(); }

       其中Android3.0引入的方法包括detectCustomSlowCalls()和noteSlowCode(),它们都是用来检测应用中执行缓慢代码的或者潜在的缓慢代码。

查看报告结果

       严格模式有很多种报告违例的形式,但是想要分析具体违例情况,还是需要查看日志,终端下过滤StrictMode就能得到违例的具体stacktrace信息。

adb logcat | grep StrictMode

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当然也可以选择弹窗形式来简明提醒开发者

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弹窗警告

ThreadPolicy 详解

StrictMode.ThreadPolicy.Builder 主要方法如下

detectNetwork() 用于检查UI线程中是否有网络请求操作

检测UI线程中网络请求案例:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { Button btnTest; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);  StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()    .detectNetwork()    .penaltyLog()    .build());  btnTest = (Button) findViewById(R.id.btn_test);  btnTest.setOnClickListener(this); } @Override public void onClick(View v) {  int id = v.getId();  switch (id) {   case R.id.btn_test:    postNetwork();   break;  } } /**  * 网络连接的操作  */ private void postNetwork() {  try {   URL url = new URL("http://www.wooyun.org");   HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();   conn.connect();   BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(     conn.getInputStream()));   String lines = null;   StringBuffer sb = new StringBuffer();   while ((lines = reader.readLine()) != null) {    sb.append(lines);   }  } catch (Exception e) {   e.printStackTrace();  } }}

运行后,触发的警告如下

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detectDiskReads() 和 detectDiskWrites() 是磁盘读写检查

磁盘读写检查案例:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { Button btnTest; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);  StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()    .detectDiskWrites()    .detectDiskReads()    .penaltyLog()    .build());  btnTest = (Button) findViewById(R.id.btn_test);  btnTest.setOnClickListener(this); } @Override public void onClick(View v) {  int id = v.getId();  switch (id) {   case R.id.btn_test:    writeToExternalStorage();    break;  } } /**  * 文件系统的操作  */ public void writeToExternalStorage() {  File externalStorage = Environment.getExternalStorageDirectory();  File mbFile = new File(externalStorage, "castiel.txt");  try {   OutputStream output = new FileOutputStream(mbFile, true);   output.write("www.wooyun.org".getBytes());   output.flush();   output.close();  } catch (FileNotFoundException e) {   e.printStackTrace();  } catch (IOException e) {   e.printStackTrace();  } }}

运行后,触发的警告如下

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noteSlowCall针对执行比较耗时的检查

       StrictMode从 API 11开始允许开发者自定义一些耗时调用违例,这种自定义适用于自定义的任务执行类中,比如我们有一个进行任务处理的类,为TaskExecutor。

public class TaskExecutor { public void execute(Runnable task) {  task.run(); }}

       先需要跟踪每个任务的耗时情况,如果大于500毫秒需要提示给开发者,noteSlowCall就可以实现这个功能,如下修改代码

public class TaskExecutor { private static long SLOW_CALL_THRESHOLD = 500; public void executeTask(Runnable task) {  long startTime = SystemClock.uptimeMillis();  task.run();  long cost = SystemClock.uptimeMillis() - startTime;  if (cost > SLOW_CALL_THRESHOLD) {   StrictMode.noteSlowCall("slowCall cost=" + cost);  } }}

执行一个耗时2000毫秒的任务

TaskExecutor executor = new TaskExecutor();executor.executeTask(new Runnable() { @Override public void run() {  try {   Thread.sleep(2000);  } catch (InterruptedException e) {   e.printStackTrace();  } }});

       得到的违例日志,注意其中~duration=20 ms并非耗时任务的执行时间,而我们的自定义信息msg=slowCall cost=2000才包含了真正的耗时。

penaltyDeath(),当触发违规条件时,直接Crash掉当前应用程序。

penaltyDeathOnNetwork(),当触发网络违规时,Crash掉当前应用程序。

penaltyDialog(),触发违规时,显示对违规信息对话框。

penaltyFlashScreen(),会造成屏幕闪烁,不过一般的设备可能没有这个功能。

penaltyDropBox(),将违规信息记录到 dropbox 系统日志目录中(/data/system/dropbox),你可以通过如下命令进行插件:

adb shell dumpsys dropbox dataappstrictmode --print

permitCustomSlowCalls()、permitDiskReads ()、permitDiskWrites()、permitNetwork: 如果你想关闭某一项检测,可以使用对应的permit*方法。

VMPolicy 详解

StrictMode.VmPolicy.Builder 主要方法如下

detectActivityLeaks() 用户检查 Activity 的内存泄露情况

内存泄露检查案例:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);  StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()    .detectActivityLeaks()    .penaltyLog()    .build()  );  new Thread() {   @Override   public void run() {    while (true) {     SystemClock.sleep(1000);    }   }  }.start(); }}

我们反复旋转屏幕就会输出提示信息(重点在 instances=2; limit=1 这一行)

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       这时因为,我们在Activity中创建了一个Thread匿名内部类,而匿名内部类隐式持有外部类的引用。而每次旋转屏幕是,Android会新创建一个Activity,而原来的Activity实例又被我们启动的匿名内部类线程持有,所以不会释放,从日志上看,当先系统中该Activty有4个实例,而限制是只能创建1各实例。我们不断翻转屏幕,instances 的个数还会持续增加。

detectLeakedClosableObjects()用于资源没有正确关闭时提醒

// 资源引用没有关闭检查案例public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);  StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()    .detectLeakedClosableObjects()    .penaltyLog()    .build()  );  File newxmlfile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "castiel.txt");  try {   newxmlfile.createNewFile();   FileWriter fw = new FileWriter(newxmlfile);   fw.write("猴子搬来的救兵WooYun");   //fw.close(); 我们在这里特意没有关闭 fw  } catch (IOException e) {   e.printStackTrace();  } }}

运行后触发警告如下

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  • detectLeakedSqlLiteObjects() 和
  • detectLeakedClosableObjects()的用法类似,只不过是用来检查 SQLiteCursor 或者 其他 SQLite
  • 对象是否被正确关闭
  • detectLeakedRegistrationObjects() 用来检查 BroadcastReceiver 或者
  • ServiceConnection 注册类对象是否被正确释放
  • setClassInstanceLimit(),设置某个类的同时处于内存中的实例上限,可以协助检查内存泄露

检测内存泄露案例

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { private static class CastielClass{} private static List<CastielClass> classList; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  super.onCreate(savedInstanceState);  setContentView(R.layout.activity_main);  classList = new ArrayList<CastielClass>();  StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()    .setClassInstanceLimit(CastielClass.class, 2)    .penaltyLog()    .build());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass());  classList.add(new CastielClass()); }}

运行后触发警告如下

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其他操作

       除了通过日志查看之外,我们也可以在开发者选项中开启严格模式,开启之后,如果主线程中有执行时间长的操作,屏幕则会闪烁,这是一个更加直接的方法。

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注意事项

  • 只在开发阶段启用StrictMode,发布应用或者release版本一定要禁用它。
  • 严格模式无法监控JNI中的磁盘IO和网络请求。
  • 应用中并非需要解决全部的违例情况,比如有些IO操作必须在主线程中进行。

总结

以上所述是小编给大家介绍的Android严苛模式StrictMode使用详解,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对VEVB武林网网站的支持!


注:相关教程知识阅读请移步到Android开发频道。
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