ANR系列之ContentProvider类型原理讲解

前言：

众所周知，ANR一共有四种类型，如下：

1.输入事件类型ANR

2.广播类型ANR

3.ContentProvider类型ANR

4.Service类型ANR

四种类型的超时时间如下所示：

所以ANR系列文章也会分为5篇文章来进行讲解，本篇是该系列的第三篇文章，主要讲解Provider类型的ANR问题是如何触发的。

本文主要会讲解以下内容：

1.provider类型的ANR在系统侧的处理流程；

2.provider类型的ANR在应用侧如何触发；

3.ContentProviderClient的使用；

4.什么场景下，可以触发provider类型的ANR。

另外，本文和以前讲ANR流程有所不一样，之前的流程，都是正向的，从调用方开始一步一步的往后讲。而本文，则反过来，从ANR触发时刻开始，往前一步一步找寻调用方。

PS：阅读本文前，建议阅读下面的文章，做好知识储备，方便本文的理解。

android源码-ContentProvider实现原理分析_失落夏天的博客-CSDN博客

一.Provider类型ANR如何触发？

1.1 Provider类型ANR的触发点

首先，其实ANR本身是不区分类型，并没有文章开头所说的4种类型。我们之所以人为的去区分ANR类型，是因为有四种场景可以触发ANR并且触发条件和内容都不相同。

所以我们也找一下，Provider类型的ANR是如何触发的，搜遍了整个AOSP的代码，我们发现只有一个地方是ContentProvider类型的ANR，在ContentProviderHelper的appNotRespondingViaProvider方法中，代码如下：

void appNotRespondingViaProvider(IBinder connection) {
        mService.enforceCallingPermission(android.Manifest.permission.REMOVE_TASKS,
                "appNotRespondingViaProvider()");
        ...
        try {
            final ProcessRecord host = conn.provider.proc;
            if (host == null) {
                Slog.w(TAG, "Failed to find hosting ProcessRecord");
                return;
            }
 
            mService.mAnrHelper.appNotResponding(host, "ContentProvider not responding");
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
        }
    }

我们可以看到，这里会提示ContentProvider not responding，这就是Provider类型ANR的来源。

1.1 Provider类型ANR的触发流程

为了方面读者理解整个ANR的流程，我画了一张流程图，方便理解，整个流程还是比较简单的。

1.1.1应用侧发出信号

首先，ContentProviderClient类中，存在一个内部类对象NotRespondingRunnable，其实现了接口Runnable，我们可以把其当作一个任务。

private class NotRespondingRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            Log.w(TAG, "Detected provider not responding: " + mContentProvider);
            mContentResolver.appNotRespondingViaProvider(mContentProvider);
        }
    }

等到这个任务执行的时候，就会调用ContentResolver的appNotRespondingViaProvider方法，这里的mContentResolver的实现类是ContentImpl中的ApplicationContentResolver。

所以，我们看一下其中的appNotRespondingViaProvider方法，如下：

        @Override
        public void appNotRespondingViaProvider(IContentProvider icp) {
            mMainThread.appNotRespondingViaProvider(icp.asBinder());
        }

也就是通知到了ActivityThread中的appNotRespondingViaProvider方法，这个方法中的功能就是通知到系统侧的进程，代码如下：

final void appNotRespondingViaProvider(IBinder provider) {
        synchronized (mProviderMap) {
            ProviderRefCount prc = mProviderRefCountMap.get(provider);
            if (prc != null) {
                try {
                    ActivityManager.getService()
                            .appNotRespondingViaProvider(prc.holder.connection);
                } catch (RemoteException e) {
                    throw e.rethrowFromSystemServer();
                }
            }
        }
    }

1.1.2系统侧接收

在APP侧的信号发出后，AMS的appNotRespondingViaProvider方法会收到这个通知，然后交给ContentProviderHelper来处理，我们来看一下其中的处理方法appNotRespondingViaProvider。

 void appNotRespondingViaProvider(IBinder connection) {
        mService.enforceCallingPermission(android.Manifest.permission.REMOVE_TASKS,
                "appNotRespondingViaProvider()");
 
        final ContentProviderConnection conn = (ContentProviderConnection) connection;
        if (conn == null) {
            Slog.w(TAG, "ContentProviderConnection is null");
            return;
        }
 
        ActivityManagerService.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER,
                "appNotRespondingViaProvider: ",
                (conn.provider != null && conn.provider.info != null
                ? conn.provider.info.authority : ""));
        try {
            final ProcessRecord host = conn.provider.proc;
            if (host == null) {
                Slog.w(TAG, "Failed to find hosting ProcessRecord");
                return;
            }
 
            mService.mAnrHelper.appNotResponding(host, "ContentProvider not responding");
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
        }
    }

首先，会进行一个权限检查，只有拥有REMOVE_TASKS的应用才允许发送。普通应用，是不可能拥有这个权限的，所以，发送ANR超时的，一定是系统应用。

然后，查看binder链接是否还存在，如果不存在，也没有必要进行后续的流程了。

最后，委托给ANRHelper进行后续的ANR流程，这里，也打印出那个象征个Provider类型的日志：ContentProvider not responding。

通过如上的介绍，我们可以知道，Provider类型的ANR区别于点击事件以及广播，它是应用主动发出的ANR通知，而不是系统侧进行的监控。那么，我们接下来就看看，APP是如何触发这种类型的ANR的。

二.APP侧如何触发Provider

讲触发原因之前，我们首先要讲一讲ContentProviderClient的使用。

2.1 ContentProviderClient的使用

上一篇文章中，我们有介绍了ContentProviderClient的使用，为了方便直接阅读本文的读者，我们这里就稍稍赘述一下，内容和上一篇文章是一样的。

使用方式如下：

 ContentValues values = new ContentValues();
            values.put("key_main", "value_main");
            String AUTHORITY = "com.xt.client.android_startup.multiple";
            Uri uri = Uri.parse("content://" + AUTHORITY);
            ContentProviderClient client = getContentResolver().acquireContentProviderClient(uri);
            try {
                int query = client.update(uri, values, null, null);
                Log.i("lxltest", "query:" + query);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }

ContentProviderClient简单来说，就是不用每次都去查询那个binder的引用，而直接使用同一个对象进行处理。

2.2 provider类型ANR监控原理

正常的provider的使用方法是没有ANR监控的，有监控的只存在于使用ContentProviderClient的类型中。

我们仍然以update为例，我们看一下ContentProviderClient的update方法：
 

@Override
    public int update(@NonNull Uri url, @Nullable ContentValues values, @Nullable Bundle extras)
            throws RemoteException {
        Objects.requireNonNull(url, "url");
 
        beforeRemote();
        try {
            return mContentProvider.update(mAttributionSource, url, values, extras);
        } catch (DeadObjectException e) {
            if (!mStable) {
                mContentResolver.unstableProviderDied(mContentProvider);
            }
            throw e;
        } finally {
            afterRemote();
        }
    }

这里的核心就是beforeRemote，我们看一下这个方法：

private void beforeRemote() {
        if (mAnrRunnable != null) {
            sAnrHandler.postDelayed(mAnrRunnable, mAnrTimeout);
        }
    }

如果mAnrRunnable不为空，则就是通过一个延时任务去执行。而这个mAnrRunnable对象就是我们上面介绍的NotRespondingRunnable。所以我们接下来，就看下mAnrRunnable对象何时设置的，这个方法是setDetectNotResponding。

@SystemApi
    @RequiresPermission(android.Manifest.permission.REMOVE_TASKS)
    public void setDetectNotResponding(@DurationMillisLong long timeoutMillis) {
        synchronized (ContentProviderClient.class) {
            mAnrTimeout = timeoutMillis;
 
            if (timeoutMillis > 0) {
                if (mAnrRunnable == null) {
                    mAnrRunnable = new NotRespondingRunnable();
                }
                if (sAnrHandler == null) {
                    sAnrHandler = new Handler(Looper.getMainLooper(), null, true /* async */);
                }
 
                // If the remote process hangs, we're going to kill it, so we're
                // technically okay doing blocking calls.
                Binder.allowBlocking(mContentProvider.asBinder());
            } else {
                mAnrRunnable = null;
 
                // If we're no longer watching for hangs, revert back to default
                // blocking behavior.
                Binder.defaultBlocking(mContentProvider.asBinder());
            }
        }
    }

所以，就是Provider类型的ANR的秘密，只要通过ContentProviderClient的setDetectNotResponding方法进行配置，就可以让ContentProviderClient具体有ANR的功能。每次增删改查的时候，都记录一个延时任务，如果按时完成则取消任务，否则执行任务。而这个任务一旦执行，就会触发ANR的流程。

2.3 普通的APP可以用吗？

但是实际上，好像我们很少遇到provider类型的ANR，这又是为何呢？

其答案就在于这个功能，并非提供给所有应用的，而只是提供给系统级应用。

首先，2.2中的代码中我们也可以看到，这是一个SytemApi，普通应用是无法调用的。

其次，就算我们通过反射调用了setDetectNotResponding方法，仍然是无法生效的。因为上面1.1.2中讲到，只有具有REMOV_TASK权限的APP才能发送这样的通知，否则会给APP侧抛出异常。