iOS應用崩潰日誌分析

作為一名應用開發人員，你是否有過如下經曆? 為確保你的應用正確無誤，在將其提交到市集之前，你必定進行了大量的測試工作。它在你的裝置上也運行得很好，但是，上了市集後，還是有使用者抱怨會閃退 ! 如果你跟我一樣是個完美主義者，你肯定想將應用做到盡善盡美。於是你開啟代碼準備修複閃退的問題……但是，從何處著手呢？ 這時iOS崩潰日誌派上用場了。在大多數情況下，你能從中瞭解到關於閃退的詳盡、有用的資訊。 通過本教程，你將學習到一些常見的崩潰日誌案例，以及如何從開發裝置和iTunes Connect上擷取崩潰記錄檔。你還將學習到符號化（ symbolication）,從日誌追蹤到代碼 。你還將學習調試一個在待定情況下會閃退的應用。 讓我們開始動手吧!  什麼是崩潰日誌，從哪裡能得它?iOS裝置上的應用閃退時，作業系統會產生一個崩潰報告，也叫崩潰日誌，儲存在裝置上。 崩潰日誌上有很多有用的資訊，包括應用是什麼情況下閃退的。通常，上面有每個正在執行線程的完整堆疊追蹤資訊，所以你能從中瞭解到閃退發生時各線程都在做什麼，並分辨出閃退發生在哪個線程上。 有幾種方法可以從裝置上擷取崩潰日誌。 裝置與電腦上的iTunes Store同步後，會將崩潰日誌儲存在電腦上。根據電腦作業系統的不同，崩潰日誌將儲存在以下位置:Mac OS X:~/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/ Windows XP: C:Documents and Settings<USERNAME>Application DataApple ComputerLogsCrashReporterMobileDevice<DEVICE_NAME> Windows Vista or 7:  C:Users<USERNAME>AppDataRoamingApple ComputerLogsCrashReporterMobileDevice<DEVICE_NAME> 當使用者抱怨閃退時，你可以要求他讓裝置與iTunes同步，並根據作業系統的不同，到上述位置把崩潰日誌下載下來，然後通過電子郵件發送給你。 你必需盡量擷取使用者裝置產生的所有崩潰日誌。因為崩潰日誌越多，就越容易診斷問題所在! 另外，如果你裝了Xcode，也能很容易通過Xcode從你的裝置上獲得崩潰日誌。將iOS裝置串連到電腦上，然後開啟Xcode。從功能表列上選擇 Window  菜單, 然後選擇 Organizer
(捷徑是 Shift-CMD-2).在 Organizer 視窗上, 選中 Devices 標籤欄. 在左側的導航面板上，選中
Device Logs, 如所示: 看看，左側有好幾個 Device Logs 功能表項目。 LIBRARY 下面的Device Logs是你所有裝置（曾經串連到Xcode的）的日誌 。每個裝置下面的 Device Logs 是對應裝置的日誌。 應用提交到App Store後，你也能從 iTunes Connect 擷取到使用者的崩潰日誌. 登入到 iTunes Connect 上, 選擇
Manage Your Applications, 點擊相應的應用, 點擊應用表徵圖下面的 View Details 按鈕, 然後點擊右欄Links部分的  Crash Reports
。如果沒有崩潰日誌，試試驗擊Refresh 按鈕重新整理一下。如果你的應用還賣得不多，或者剛上架不久，iTunes Connect帳號上也可能還沒有任何崩潰日誌。 如果iTunes Connect上有崩潰日誌，你將看到如: 有時，儘管有使用者報告閃退，你仍然看不到崩潰報告。這時，最好讓使用者直接把崩潰報告發送給你。  什麼情況下會產生崩潰日誌?兩種主要情況會產生崩潰日誌: 1.應用違反作業系統規則。 2.應用中有Bug。 違反iOS規則包括在啟動、恢複、掛起、退出時watchdog逾時、使用者強制退出和低記憶體終止。讓我們詳細瞭解一下吧。  Watchdog 逾時機制從iOS 4.x開始，退出應用時，應用不會立即終止，而是退到後台。但是，如果你的應用響應不夠快，作業系統有可能會終止你的應用，併產生一個崩潰日誌。這些事件與下列UIApplicationDelegate方法相對應:application:didFinishLaunchingWithOptions:applicationWillResignActive:applicationDidEnterBackground:applicationWillEnterForeground:applicationDidBecomeActive:applicationWillTerminate: 上面所有這些方法，應用只有有限的時間去完成處理。如果花費時間太長，作業系統將終止應用。 注意: 如果你沒有把需要花費時間比較長的操作(如網路訪問）放在後台線程上就很容易發生這種情況。關於如果避免這種情況的資訊，請參考我們的另外兩篇教程： Grand Central Dispatch 和 NSOperations。  使用者強制退出iOS 4.x開始支援多任務。如果應用阻塞介面並停止回應， 使用者可以通過在主畫面上雙擊Home按鈕來終止應用。此時，操作應用將產生一個崩潰日誌。 注意: 雙擊Home按鈕後，你將看到運行過的所有應用。那些應用不一定是正在運行，也不一定是被掛起。 通常，使用者點擊Home按鈕時，應用將在後台保留約10分鐘，然後作業系統自動將其終止。 所以雙擊Home按鈕顯示的應用列表只是表明那是一系列過去開啟過的應用。刪除那些應用的表徵圖不會產生任何崩潰日誌。  低記憶體終止子類化UIViewController時,你或許已經注意到didReceiveMemoryWarning方法。 在前台啟動並執行應用擁有訪問和使用記憶體的最高最佳化級。然而，這並不意味著該應用能使用裝置的所有可用記憶體 ——每個應用只能使用一部分可用記憶體。 當記憶體使用量達到一定程度時，作業系統將發出一個 UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification 通知。同時,調用 didReceiveMemoryWarning 方法。 此時，為了讓應用繼續正常運行，作業系統開始終止在背景其他應用以釋放一些記憶體。所有後台應用被終止後，如果你的應用還需要更多記憶體，作業系統會將你的應用也終止掉，併產生一個崩潰日誌。而在這種情況下被終止的後台應用，不會產生崩潰日誌。  注意: 根據 蘋果文檔, Xcode不會自動添加低記憶體日誌。你必需手動擷取日誌。 然而，根據我的個人經驗，使用 Xcode 4.5.2, 低記憶體日誌也會自動匯入，只是”Process”和”Type”屬性都被標為Unknown(未知)。 另外，值得一提的是在極短時間內分配一大塊記憶體將給系統記憶體帶來巨大負擔。這樣，也會產生記憶體警告的通知。  應用中有Bug如你所想，大多數閃退都是由於應用中有Bug，因此大多數崩潰日誌的產生都是因為應用中的Bug。Bug的種類的有很多。 在本教程的後半部分，你將通過調試一個會產生崩潰日誌的含有Bug的應用，學習如何找到問題所在並進行修複!  崩潰日誌的執行個體讓我們看看一個崩潰日誌的執行個體，以使你在處理一些實際問題之前心裡有譜。 事不宜遲，見見你的新朋友吧: 這報告看起來像天書。:) 我們分幾部分來解讀吧: (1) 進程資訊第一部分是閃退進程的相關資訊。 Incident Identifier是崩潰報告的唯一識別碼。 CrashReporter Key 是與裝置標識相對應的唯一索引值。雖然它不是真正的裝置標識符，但也是一個非常有用的情報:如果你看到100個崩潰日誌的CrashReporter Key值都是相同的，或者只有少數幾個不同的CrashReport值，說明這不是一個普遍的問題，只發生在一個或少數幾個裝置上。 Hardware Model 標識裝置類型。 如果很多崩潰日誌都是來自相同的裝置類型，說明應用只在某特定類型的裝置上有問題。上面的日誌裡，崩潰日誌產生的裝置是iPhone 4s。 Process 是應用程式名稱。中括弧裡面的數字是閃退時應用的進程ID。 接下來幾行不言自明，無需贅述。 (2) 基本資料這部分給出了一些基本資料，包括閃退發生的日期和時間，裝置的iOS版本。如果有很多崩潰日誌都來自iOS 6.0，說明問題只發生在iOS 6.0上。 (3) 異常在這部分，你可以看到閃退發生時拋出的異常類型。還能看到異常編碼和拋出異常的線程。根據崩潰報告類型的不同，在這部分你還能看到一些另外的資訊。 (4) 線程回溯這部分提供應用中所有線程的回溯日誌。 回溯是閃退發生時所有活動幀清單。它包含閃退發生時調用函數的清單。看下面這行日誌: 它包括四列:幀編號—— 此處是2。二進位庫的名稱 ——此處是 XYZLib.調用方法的地址 ——此處是 0x34648e88.第四列分為兩個子列，一個基本地址和一個位移量。此處是0×83000 + 8740, 第一個數字指向檔案，第二個數字指向檔案中的程式碼。 (5) 線程狀態這部分是閃退時寄存器中的值。一般不需要這部分的資訊，因為回溯部分的資訊已經足夠讓你找出問題所在。 (6) 二進位映像這部分列出了閃退時已經載入的二進位檔案。  符號化Symbolication第一次看到崩潰日誌上的回溯時，你或許會覺得它沒什麼意義。我們習慣使用方法名和行數，而非像這樣的神秘位置:將這些十六進位地址轉化成方法名稱和行數的過程稱之為符號化。 從Xcode的Organizer視窗擷取崩潰日誌後過幾秒鐘，崩潰日誌將被自動符號化。上面那行被符號化後的版本如下 :Xcode符號化崩潰日誌時，需要訪問與App Store上對應的應用二進位檔案以及產生二進位檔案時產生的 .dSYM 檔案。必需完全符合才行。否則，日誌將無法被完全符號化。 所以，保留每個分發給使用者的編譯版本非常重要。提交應用前進行歸檔時，Xcode將儲存應用的二進位檔案。可以在Xcode Organizer的Archives標籤欄下找到所有已歸檔的應用檔案。 在發現崩潰日誌時，如果有相匹配的.dSYM檔案和應用二進位檔案，Xcode會自動對崩潰日誌進行符號化。如果你換到別的電腦或建立新的賬戶，務必將所有二進位檔案移動到正確的位置，使Xcode能找到它們。 （ 注意: 你必需同時保留應用二進位檔案和.dSYM檔案才能將崩潰日誌完整符號化。每次提交到iTunes Connect的構建都必需歸檔。 .dSYM檔案和二進位檔案是特定綁定於每一次構建和後續構建的，即使來自相同的原始碼檔案，每一次構建也與其他構建不同，不能相互替換。 如果你使用Build 和 Archive 命令,這些檔案會自動放在適當位置。 如果不是使用Build 和 Archive命令，放在Spotlight能夠搜尋到的位置（比如Home目錄）即可。）  低記憶體閃退因為低記憶體崩潰日誌與普通崩潰日誌略有不同，所以本教程特別分開說明一下。 iOS裝置檢測到低記憶體時，虛擬記憶體系統發出通知請求應用釋放記憶體。這些通知發送到所有正在啟動並執行應用和進程，試圖收回一些記憶體。 如果記憶體使用量依然居高不下，系統將會終止後台線程以緩解記憶體壓力。如果可用記憶體足夠，應用將能夠繼續運行而不會產生崩潰報告。否則，應用將被iOS終止，併產生低記憶體崩潰報告。 低記憶體崩潰日誌上沒有應用線程的堆棧回溯。相反，上面顯示的是以記憶體頁數為單位的各進程記憶體使用量量。(在撰寫本文的時候，一個記憶體頁的大小是4KB。) 被iOS因釋放記憶體頁終止的進程名稱後面你會看到jettisoned 字樣。如果看到它出現在你的應用程式名稱後面，說明你的應用因使用太多記憶體而被終止了。 低記憶體崩潰日誌看起來像這樣： 當應用發生低記憶體閃退時，你必需看看應用中記憶體使用量的方式，以及是如何處理低記憶體警告的。你可以使用Instruments工具中使用Allocations 和 Leaks來發現記憶體配置問題和記憶體流失問題。如果你不知道如何利用 Instruments 檢查記憶體問題，可以看看這個教程 。 還有，別忘記虛擬記憶體！ Instruments工具的Leaks 和 Allocations 不能跟蹤顯存使用方式。必需使用 VM Tracker 才能查看顯存使用方式。 VM Tracker 預設是關閉的。開啟Instrument,手動 選中Automatic Snapshotting 標誌或者按下Snapshot Now 按鈕。 本教程後面將會學習如何研究低記憶體崩潰日誌。  異常編碼在研究真實閃退情境之前，還有一點需要重點介紹一下：就是那些有趣的異常編碼 。 你可以在報告的異常部分——前面代碼的第3部分找到異常編碼。有些編碼比較常見。 通常，異常編碼以一些文字開頭，緊接著是一個或多個十六進位值，此數值正是說明閃退根本性質的所在。  從這些編碼中，可以區分出閃退是因為程式錯誤、非法記憶體訪問或者是其他原因。下面是一些常見的異常編碼: 0x8badf00d: 讀做 “ate bad food”! (把數字換成字母，是不是很像 :p)該編碼錶示應用是因為發生watchdog逾時而被iOS終止的。  通常是應用花費太多時間而無法啟動、終止或響應用系統事件。0xbad22222: 該編碼錶示 VoIP 應用因為過於頻繁重啟而被終止。0xdead10cc: 讀做 “dead lock”!該代碼錶明應用因為在後台運行時佔用系統資源，如通訊錄資料庫不釋放而被終止 。0xdeadfa11: 讀做 “dead fall”! 該代碼錶示應用是被使用者強制退出的。根據蘋果文檔, 強制退出發生在使用者長按開關按鈕直到出現 “滑動來關機”, 然後長按 Home按鈕。強制退出將產生 包含0xdeadfa11 異常編碼的崩潰日誌, 因為大多數是強制退出是因為應用阻塞了介面。 （ 注意: 在背景工作列表中關閉已掛起的應用不會產生崩潰日誌。 一旦應用被掛起，它何時被終止都是合理的。所以不會產生崩潰日誌。） 大展身手的時候到了!好了! 你已經學習了所有分析崩潰日誌和修複錯誤的基礎知識! 假設你剛進入Rage-O-Rage有限公司工作。該公司有一個在App Store上熱銷的應用，叫 Rage Masters。 你的老闆安迪要你幫忙解決幾個使用者經常抱怨閃退問題。你的任務就是研究這些閃退，符號化使用者提供的崩潰日誌，尋找問題所在，並修複之。 你可以從 這裡下載應用的原始碼。 （ 注意: 如果你想自己重建崩潰報告，請遵照以下指引：1.下載源碼然後在Xcode中開啟工程檔案。2.使用正確的provisioning profile串連到iOS裝置。3.從Xcode工具列上選擇iOS裝置——不是模擬器作為target，然後構建應用。4.當你在裝置上到預設頁面（應用的全屏圖片）時，立即在Xcode上點擊停止按鈕。5.關閉 Xcode。6.在裝置上直接開啟應用。7.測試情境，完成後串連裝置到電腦上，通過Xcode擷取崩潰日誌。）  情境 1: 糟糕的代碼一封來自使用者的郵件: “大哥，你的應用就是一坨屎! 我將其下載到我自己的iPod Touch和iPhone上，還下載到我兒子的iPod Touch上。在所有的裝置上，都是還沒開啟就閃退了……” 別一封來自使用者的郵件說, “我下載了你們的應用，一開啟就閃退。真悲催…” 另一封郵件說得更明確：”你們的應用不能運行。我把它下載到我和妻子的裝置上。所有裝置都是 一開啟就閃退了…”好吧，別灰心! 這些意見藏著什麼玄機呢？讓我們看看崩潰日誌吧: 發現問題了嗎? 異常編碼是0x000000008badf00d,還有後面的報告: 這說明應用在啟動時就閃退了，iOS的watchdog機制終止了應用。帥! 找到問題了，但是為什會發生這樣的事呢？ 接著往下看日誌。 從下向上讀回溯日誌。最底下的幀 (frame 25: libdyld.dylib)是最先調用的，然後是幀24, Rage Masters, main (main.m:16) ，依此類推。 跟應用原始碼相關的幀是最重要的。忽略掉系統庫和架構。下一個與代碼相關的幀是: 應用在執行RMAppDelegate (RMAppDelegate.m:35)類application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法第35 行代碼時閃退。開啟Xcode看看那行代碼： 就是它了! 同步調用web服務?! 在主線程上?! 在 application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法上?!! 誰寫的代碼呀?!Network calls on the main thread makes kittens sad. 不管如何，問題得你來修複了。這個調用必需非同步進行，甚至更理想的情況是，在application:didFinishLaunchingWithOptions:返回YES之後的其他部分再執行Web服務。 在其他地方調用可能需要比較多的修改。當下，我們只要使應用不閃退就行。可以在日後再實現更好的設計。 將上面那行討厭的代碼（及其下面的三行代碼）換成下面這個非同步版本吧:   情境 2: 無法響應事件的按鈕一名使用者說: “我不能將某個rage master添加到書籤裡面。我想添加的時候應用就閃退…” 用一名使用者說 ：”書籤不能用 … 在詳細頁面上，點擊書籤按鈕,應用就閃退了!” 上面的抱怨說得不是很清楚，引起問題的原因肯定有多樣。看看崩潰日誌: 異常代碼是SIGABRT。通常,  SIGABRT 異常是由於某個對象接收到未實現的訊息引起的。 或者，用簡單的話說，在某個對象上調用了不存在的方法。 這種情況一般不會發生，因為A對象調用了B方法，如果B方法不存在，編譯器會報錯。但是，如果你是使用selector間接調用方法的，編譯器則無法檢測對象是否存在該方法了。 回到崩潰日誌。它指出閃退發生在編號為0的線程上。 這意味著很可能是在主線程上調用了某個對象沒有實現的方法。 如果你接著閱讀回溯日誌，會發現跟你的代碼相關的只有幀22, main.m:16. 這沒有多大協助。  繼續向上檢視方塊架調用，出現這個:這不是你自己寫的代碼。但至少它確認了是對象調用了一個沒有實現的方法。 回到RMDetailViewController.m檔案, 因為那是書籤按鈕實現動作的地方。 找到書籤功能代碼: 看起來沒什麼問題，再檢查一下storyboard (XIB檔案) ，確認按鈕串連的正確性。就是它了! 在 MainStoryboard.storyboard,按鈕串連的是 bookmarkButtonPressed: 而不是bookmarkButtonPressed (注意後面的分號說明方法有一個參數）。 只要將上面的方法簽名修改成這樣就能修複問題了: 當然，你也可以簡單地在XIB檔案上刪除錯誤的串連，然後重新串連方法，使XIB檔案串連到正確的方法上。兩者方法都行。 又處理了一個閃退問題，好樣的。  情境 3: 表格上的Bug另一使用者抱怨道, “在書籤視圖上無法刪除書籤…” 還有另一使用者抱怨同樣的問題, “當我試圖刪除書籤時，應用閃退…” 這些郵件沒什麼作用，還是看看崩潰日誌! 這看起來跟前面那個崩潰日誌很像。是另一個SIGABRT 異常。 你可能想知道是否是相同的問題：發送資訊到一個沒有實現相應方法的對象? 讓我們從回溯日誌看看哪些方法被調用了。從底部開始，你的原始碼最後被調用的是幀 6:這是UITableViewDataSource 的一個方法. 呵呵?! 毫無疑問蘋果已經實現了該方法 —— 你可以重載它, 但不像是還沒有實現。而且,這是個可選的委派方法。 所以問題不是調用了一個沒有實現的方法。再看看上面的幾個幀: 幀 5, UITableView調用了它自己的另一個方法 deleteRowsAtIndexPaths:withRowAnimation: 然後是看起來像蘋果內部方法的_endCellAnimationsWithContext: 被調用。然後Foundation framework發生異常handleFailureInMethod:object:file:lineNumber:description:. 這些分析結合使用者的抱怨，看起來是你在處理UITableView刪除行過程中有Bug。回到Xcode。你知道看哪裡嗎 ? 能從崩潰日誌中判斷出來? 就是RMBookmarksViewController.m檔案的第68行: 發現問題了嗎? 給你點時間，仔細看一下。 找到了吧! 資料來源呢? 代碼在表格視圖上刪除了一行，但並沒有修改背後的資料來源。把上面的代碼替換成下面的就能修複問題了: 搞定了!走起，討厭的 bug!!  情境 4: 吃棒棒糖時閃退!使用者郵件說, “當rage master吃棒棒糖時應用就閃退…” 另一使用者說, “我讓rage master 吃棒棒糖，沒幾次應用就閃退了!” 崩潰日誌如下: 這日誌跟我們前面見到的相差很多。 這個一個來自iOS 6的低記憶體崩潰日誌。正如我們前面所說的，低記憶體崩潰日誌與其他類型的崩潰日誌很不一樣，它們不指向特定的檔案和程式碼。相反，它們畫出了閃退時裝置上的記憶體使用量情況的圖表。 至少，頭部還是跟其他崩潰日誌很像的:  提供了 Incident Identifier, CrashReporter Key, Hardware Model, OS Version等資訊。 接下來部分是低記憶體崩潰日誌特有的:Free pages 指可用記憶體頁數。每頁大小約是4KB, 上面的日誌中，可用記憶體約為3,872 KB (或者說 3.9 MB)。Purgeable pages 是那部分可被清除或重用的記憶體。在上面的日誌中，是0KB。Largest process是閃退時使用大部分記憶體的應用程式名稱，在上面的日誌中，正是你的應用!Processes顯示了閃退時各進程列表，還包含記憶體使用量量。包含進程名 (第一列), 進程唯一識別碼(第二名), 進程使用的記憶體頁數(第三列)。最後一列是每個應用的狀態。通常，發生閃退的應用的狀態是 frontmost。 這裡是 Rage Masters, 使用28591 頁 (or 114.364 MB) 記憶體——這記憶體太多了! 通過，最大進程和frontmost狀態的應用是相同的， 而且也是引起低記憶體閃退的應用進程。但是也可能看到最大進程和 frontmost狀態應用不同的例子。比如，如果最大進程是SpringBoard, 忽略它 , 因為 SpringBoard 進程是顯示主畫面的應用，出現在你雙擊home按鈕等情況，而且它是一直活動的。 低記憶體發生時，iOS向活動的應用發出低記憶體警告並終止後台應用。如果前台應用仍然繼續增長記憶體，iOS將終止它。 為了尋找低記憶體問題的原因，你必需使用Instruments剖析應用。如果你不知道怎麼做，可以看一下我們 一篇關於這個方面的教程.。 :] 另外, 你也可以走捷徑，響應低記憶體警告通知，以解決部分閃退問題。回到Xcode查看RMLollipopLicker.m檔案。 這是實現吃棒棒糖的視圖控制器。看看原始碼: 當使用者點擊運行按鈕, 應用開始一個背景線程，調用 lickLollipop 方法若干次，然後更新介面反映吃棒棒糖的數量。 lickLollipop 方法從屬性列表檔案(PLIST）檔案讀取一個長字串，然後添加到數組上。這些資料並不重要, 能在不影響使用者體驗的前提下重新建立。 利用每種能夠清除和重建資料而不影響使用者體驗的情況是好習慣。這樣能夠方便地釋放記憶體，減少低記憶體警告。 那麼，如何提高代碼品質呢? 實現 didReceiveMemoryWarning 方法，像下面這樣處理資料: