Android System crash DeadSystemException(Service/Activity/终极解决方案)

news2024/10/5 14:00:02

DeadSystemException：

The core Android system has died and is going through a runtime restart. All running apps will be promptly killed.
Android 核心系统服务已经死亡，正在重启中。全部正在运行的app即将被kill杀死。

更多请阅读，DeadSystemException官方介绍

chatgpt给出的解决答案：
Android中的DeadSystemException是一种非常严重的异常，表示系统已经崩溃。如果不进行处理，应用程序将会崩溃并退出。

处理方式:

  1. 捕获该异常：使用try-catch来捕获DeadSystemException异常，或者注册一个UncaughtExceptionHandler来处理未捕获的异常
  2. 根据产品需求进行业务逻辑处理：进行相应的处理，例如输出错误日志或者提示用户重新启动应用程序。

1.service create 发生该异常：

在这里插入图片描述
先来看下调用栈中抛出异常的地方：
/frameworks/base/core/java/android/app/ActivityThread.java 中handleCreateService():
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
从源码可知 ：

  1. app 进程已经完成对service#oncreate()过程，接着与ams 通过binder通讯，发生了DeadObjectException 从而抛出了DeadSystemException。
  2. ActivityThread 中对service创建过程有异常处理机制try-catch ，会判断Instrumentation 是否拦截该异常。

为了进一步了解原因，接着查看bugly上该异常中捕获的日志，发现有几条有效日志：

//系统服务已经die死亡
AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: main
AndroidRuntime: Process: com.android.systemui, PID: 19210
AndroidRuntime: DeadSystemException: The system died; earlier logs will point to the root cause
AppErrors: Process com.android.systemui has crashed too many times: killing!

//binder 通讯异常抛出日志
JavaBinder: !!! FAILED BINDER TRANSACTION !!! (parcel size = 104)

根据分析，推断系统服务已经死亡，app进程通过binder与之通讯，会抛出DeadSystemException。

根据FAILED BINDER TRANSACTION检索，找/frameworks/base/core/jni/android_util_Binder.cpp。
signalExceptionForError():
在这里插入图片描述
从binder通讯源码中可知，当遇到异常返回status(failed_transansaction 和dead_object)时， 会抛出DeadObjectException异常。另外,单次读写超过200k的binder数据，就会抛出TransactionTooLargeException 异常；

原因推断：当app进程创建service 成功后，与ams 通讯过程中，binder 发生异常状态status failed_transansaction，从而抛出异常导致。

解决方案：
采用hook 方式，代理Instrumentation 捕获该异常：

 /**
     * 自定义 Instrumentation 子类，
     * 拦截对Activity和Service的系统异常拦截
     */
    private static class InstrumentationImpl extends Instrumentation{
        @Override
        public boolean onException(Object obj, Throwable e) {
             return isInterruptException(e);
        }
        public static void hookInstrumentation(){
            //基本上发生在7.0和7.1设备上
            if (Build.VERSION.SDK_INT==Build.VERSION_CODES.N_MR1||Build.VERSION.SDK_INT==Build.VERSION_CODES.N){
                try {
                    Instrumentation ins = new InstrumentationImpl();
                    Class cls = Class.forName("android.app.ActivityThread");
                    Method mthd = cls.getDeclaredMethod("currentActivityThread", (Class[]) null);
                    Object currentAT = mthd.invoke(null, (Object[]) null);
                    Field mInstrumentation = currentAT.getClass().getDeclaredField("mInstrumentation");
                    mInstrumentation.setAccessible(true);
                    mInstrumentation.set(currentAT, ins);
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
private static boolean isInterruptException(Throwable e){
    if (e.toString().contains("DeadSystemException")){
        //拦截DeadSystemException
        return true;
    }
     return false;
}

以上代码，在Application的oncreate()中调用。

还有其他hook 方式，ActivityThread#H 的handler callBack ，也可以通用实现以上效果；

捕获该异常后，需要启动的服务无法启动，Bugly 不会捕捉到该异常，但app进程很可能会被杀死。

2.activity destory 发生该异常：

先查看调用栈:
在这里插入图片描述
查看下crash 所在的源码：
在这里插入图片描述
与前面的问题有些不同，当app 进程已经完成Activity销毁过程后，通知ams 过程中，发生系统进程，死亡异常则直接抛出。

解决方案：
App 销毁Activity过程中没有异常捕捉机制，但该调用栈是在ActivityThread 中名为H 的handler中调用的，因此考虑hook 进行异常捕获。

再查看Handler的源码，发现可以为它设置callBack便可以拦截其handleMessage()调用。

在这里插入图片描述
编写代码如下所示：

private static class  CallBackImpl implements Handler.Callback{
    private  Handler activityThreadHandler;
    public CallBackImpl(Handler activityThreadHandler) {
        this.activityThreadHandler = activityThreadHandler;
    }
    @Override
    public boolean handleMessage(Message msg) {
        try {
            activityThreadHandler.handleMessage(msg); 
        }catch (Exception e){
            if (!isInterruptException(e)){
                //不被拦截的异常，继续抛出
                throw  e; 
            }   
        }
        return true;
    }
    public static void hook(){
        try {
            if (Build.VERSION.SDK_INT==Build.VERSION_CODES.N_MR1||Build.VERSION.SDK_INT==Build.VERSION_CODES.N){
            //获取到ActivityThread
            Class<?> ActivityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
            Field sCurrentActivityThreadField = ActivityThreadClass.getDeclaredField("sCurrentActivityThread");
            sCurrentActivityThreadField.setAccessible(true);
            Object ActivityThread = sCurrentActivityThreadField.get(null);
            //获取到ActivityThread中的handler
            Field mHField=ActivityThreadClass.getDeclaredField("mH");
            mHField.setAccessible(true);
            Handler mHandler=(Handler) mHField.get(ActivityThread);
            //给handler添加callback监听器，拦截
            Field mCallBackField = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
            mCallBackField.setAccessible(true);
            mCallBackField.set(mHandler, new CallBackImpl(mHandler));
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

private static boolean isInterruptException(Throwable e){
    if (e.toString().contains("DeadSystemException")){
        //拦截DeadSystemException
        return true;
    }
     return false;
}

以上代码，在Application的oncreate()中调用

3.activity stop发生该异常：

在这里插入图片描述
查看源码：
在这里插入图片描述
StopInfo 这个任务是在ActivityThread 执行Activity onstop状态时添加的：
在这里插入图片描述
handleStopActivity() 是在ActivityThread中H的handler中调用的。

解决方案：
因StopInfo是runnable接口，无法通过Handler的handleMessage()函数进行拦截，因此考虑直接代理H 这个Handler , 通过dispatchMessage（）分发，传递给H处理，进行异常捕捉。

private static class HandlerImpl extends Handler {
    private Handler proxy;
    public HandlerImpl(Handler proxy) {
        super(proxy.getLooper());
        this.proxy = proxy;
    }
    @Override
    public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
        try {
            proxy.dispatchMessage(msg);
        } catch (Exception e) {
            if (!isInterruptException(e)) {
                //不被拦截的异常，继续抛出
                throw e;
            }
        }
    }
    public static void hook() {
        try {
            if (Build.VERSION.SDK_INT == Build.VERSION_CODES.N_MR1 || Build.VERSION.SDK_INT == Build.VERSION_CODES.N) {
                //获取到ActivityThread
                Class<?> ActivityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
                Field sCurrentActivityThreadField = ActivityThreadClass.getDeclaredField("sCurrentActivityThread");
                sCurrentActivityThreadField.setAccessible(true);
                Object ActivityThread = sCurrentActivityThreadField.get(null);
                //获取到ActivityThread中的handler
                Field mHField = ActivityThreadClass.getDeclaredField("mH");
                mHField.setAccessible(true);
                Handler mHandler = (Handler) mHField.get(ActivityThread);
                mHField.set(ActivityThread, new HandlerImpl(mHandler));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
private static boolean isInterruptException(Throwable e) {
    if (e.toString().contains("DeadSystemException")) {
        //拦截DeadSystemException
        return true;
    }
    return false;
}

Hook H 这个Handler 可以解决Activity或者Service 生命周期中该异常的捕获。在Application的oncreate()中调用。

4. (终极解决方案，捕获任何地方发生该问题的调用栈)：

实际上可能其他的线程或者其他的handler 中调用跨进程有关的api都可能会遇到该问题，单纯hook ActivityThread中Handler是无法解决的。
终极解决方案：通过主线程的异常处理器，捕获该异常，自定义Thread.UncaughtExceptionHandler。

/**
 * 终极解决方案
 */
private static class ExceptionHandlerImpl implements Thread.UncaughtExceptionHandler{
    private final Thread.UncaughtExceptionHandler mOldHandler;
    public ExceptionHandlerImpl(Thread.UncaughtExceptionHandler mOldHandler) {
        this.mOldHandler = mOldHandler;
    }

    @Override
    public void uncaughtException(@NonNull Thread t, @NonNull Throwable e) {
        if (isInterruptException( e)) {
            // 异常逻辑 1： 继续执行，进程不结束
            resumeMainThreadLoop();
            // restartApp（） 或者直接中断该进程，进行重启重启该app 的逻辑2
            return;
        }
        if (mOldHandler != null) {
            mOldHandler.uncaughtException(t, e);
        }
    }
    private void restartApp(Context context){
        // 重新启动应用程序或者系统服务
        final Intent intent = context.getPackageManager().getLaunchIntentForPackage(context.getPackageName());
        intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP);
        PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(context, 0, intent, 0);
        AlarmManager alarmManager = (AlarmManager) context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
        alarmManager.set(AlarmManager.RTC, System.currentTimeMillis() + 1000, pendingIntent);
        // 退出应用程序或者停止服务
        System.exit(0);
    }
    private void resumeMainThreadLoop() {
        try {
            Looper.loop();
        } catch (Exception e) {
            uncaughtException(Thread.currentThread(), e);
        }
    }
    public static void init(){
        // 小于或者等于7.1才开启
        boolean open = Build.VERSION.SDK_INT <= Build.VERSION_CODES.N_MR1;
        if (open) {
            Thread.UncaughtExceptionHandler mOldHandler = Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler();
            if (!(mOldHandler instanceof ExceptionHandlerImpl)) {
                Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new ExceptionHandlerImpl(mOldHandler));
            }
        }
    }
}

以上代码在bugly或者异常捕获组件之后调用。

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