什么是NativeCrash
Android端crash可分为Java crash和Native crash，我们通常说的crash一般指的是Java层crash，Native crash主要指C/C++代码（其在Android工程中以动态链接库的形式存在）的崩溃，一般难以抓取。下图为Android系统框架图，NativeCrash主要就是在图中红框部分发生的崩溃。
Android中C/C++开发部分称之为NDK，Android开发中引入NDK一般是基于如下考虑：
数据安全：java层代码易被反编译，而C/C++库反汇难度较大。
性能考虑：将要求高性能的应用逻辑使用C开发，提高应用程序的执行效率。
便于移植：用C/C++写得库可以方便在其他的嵌入式平台上再次使用
google-breakpad工作原理
对于NativeCrash，其复现难度大，且需要手机root权限(Native崩溃日志存储在手机的/data/tombstones目录下)。本文主要介绍两种方法获取Android端线上Native Crash的崩溃信息，分别是基于开源工具google-breakpad和基于c/c++信号异常处理。
首先介绍在开源工具google-breakpad的基础上，实时抓取线上Native crash的dmp日志，并对dmp日志进行上传、解析、分类、聚合的过程。下图为google-breakpad的工作原理图。Breakpad有三个主要组件：
- Client 需要包含到应用程序中，它可以获取当前线程的状态和当前加载的可执行文件和共享库的ID写转储文件，控制程序发送Native崩溃时，产生minidump文件。
- Symbol dumper读取由编译器产生的调试信息，并生成一个使用Breakpad格式的符号文件。
- minidump processor 读取minidump文件，根据相应的符号文件，解析产生了一个可读的C/C++堆栈。
关于google-breakpad的工作原理可详见如下链接
http://blog.csdn.net/wpc320/article/details/8290501
线上native crash收集实现方案
上图给出NativeCrash收集的整体实现方案。APP中接入提供的SDK，包含一个通用SO和一个JAR,当APP中发生NDK崩溃时，会在手机端生成一个dmp文件，待下次APP重启后，将此dmp文件上传至服务端，在服务端进行解析、分类、聚合、可读展示等过程。总的来说，可分为三个模块。
• 客户端sdk
客户端sdk主要包含一个通用so和jar，通用so主要是基于google-breakpad进行简单封装，使其通用化，jar主要提供上传dmp文件的功能。通用so采用NDK编程，主要代码片段如下：
JNI_OnLoad
jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved) {
JNIEnv* env = NULL;
jint result = -1;
if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {
goto bail;
}
if (register_nativecrash(env) < 0) {
goto bail;
}
fields.jvm = vm;
result = JNI_VERSION_1_4;
bail: return result;
}
register_nativecrash：注册native方法
static int register_nativecrash(JNIEnv *env) {
return registerNativeMethods(env, CLASSPATH, gMethods,sizeof(gMethods) / sizeof(gMethods[0]));
}
static int registerNativeMethods(JNIEnv* env, const char* className,JNINativeMethod* gMethods, int numMethods) {
jclass clazz;
clazz = env->FindClass(className);
if (clazz == NULL) {
return JNI_FALSE;
}
if (env->RegisterNatives(clazz, gMethods, numMethods) < 0) {
return JNI_FALSE;
}
fields.clazz = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
if (fields.clazz == NULL) {
return JNI_FALSE;
}
return JNI_TRUE;
}
设置dmp文件存放目录
#include "client/linux/handler/exception_handler.h"
#include "client/linux/handler/minidump_descriptor.h"
static void Java_com_baidu_nativecrash_NativeCrash_setNativeCrashDir(JNIEnv* env, jobject thiz, jstring dir) {
if (dir == NULL) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG,"native crash dir is null");
jniThrowException(env, "java/lang/IllegalArgumentException", NULL);
return;
}
const char *filepathStr = env->GetStringUTFChars(dir, NULL);
if (filepathStr == NULL) { // Out of memory
__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG,"native crash filepathStr is null");
jniThrowException(env, "java/lang/IllegalArgumentException", NULL);
return;
}
if (filepathStr && (strlen(filepathStr) > 0)) {
__android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, "native crash %s",filepathStr);
static google_breakpad::MinidumpDescriptor descriptor(filepathStr);
static google_breakpad::ExceptionHandler eh(descriptor, NULL,
DumpCallback, NULL, true, -1);
}
}
DumpCallback回调方法中可以向Jave层回传一些其他额外信息。
android.mk
MY_ROOT_PATH := $(call my-dir)
include $(MY_ROOT_PATH)/../google-breakpad/android/jni/Android.mk
LOCAL_PATH := $(MY_ROOT_PATH)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := nativecrash
LOCAL_SRC_FILES := nativecrash_jni.cpp
LOCAL_C_INCLUDES := \
$(LOCAL_PATH)/../google-breakpad/src/common/android/include \
$(LOCAL_PATH)/../google-breakpad/src
LOCAL_CPPFLAGS := -Os -fvisibility=hidden
LOCAL_CFLAGS := -Os -fvisibility=hidden
LOCAL_CFLAGS += -Wno-psabi
LOCAL_STATIC_LIBRARIES += breakpad_client
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
Application.mk
APP_ABI := armeabi-v7a armeabi mips x86
APP_STL := stlport_static
APP_OPTIM := release
APP_CPPFLAGS += -Wno-error=format-security
• native日志上传
客户端dmp文件上传的服务端采用百度云服务，主要用来接收客户端上传的dmp文件并保存。注意，这里dmp文件上传时机为APP重启后，在wifi的情况下上传（dmp文件较大，非wifi上传不合理）。接收客户端上传的dmp文件并存储后写库，数据库中需要两个表，分别是用来保存dmp文件的存储记录表以及dmp文件解析后的日志分类表。
• 日志解析分类
解析过程：每隔3min读取日志存储记录表最近30条未解析记录，进行解析，dmp解析需要用到breakpad的minidump processor提供的解析方法，故需事先编译breakpad源码，生成解析所需tool，解析完成后，修改解析状态。解析脚本需要轮询执行，通过linux下crontab进行设置。解析过程参考如下链接。
http://blog.csdn.net/brook0344/article/details/20126351分类过程：每隔3min读取存储记录表最近20条已解析记录，进行分类。分类算法主要是将解析后的崩溃堆栈信息的栈顶文本作为关键字，进行分类，可大大简化文本分类过程。我们可以认为在同一处崩溃的堆栈信息是一致的，也即可以认为栈顶文本相同的崩溃，是同一类崩溃。分类完成后，写入日志分类表。
-
日志展示：读取日志分类表，按分类的崩溃次数逆序排序，展示结果。
以上是基于google-breakpad的NativeCrash日志收集方法的全过程，google-breakpad是夸平台开源工具，体量较大，在其基础上生成的通用SO和dmp日志也都较大，对于sdk大小有严格要求的APP，可能不是很方便。下一节介绍体量较小的基于c/c++异常信号处理的NativeCrash日志收集方法。
