iOS全埋點解決方案-採集崩潰

来源:https://www.cnblogs.com/r360/archive/2022/06/13/16369795.html
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前言 ​ 採集應用程式崩潰信息,主要分為以下兩種場景: ​ NSException 異常 ​ Unix 信號異常 一、NSException 異常 ​ NSException 異常是 Objective-C 代碼拋出的異常。在 iOS 應用程式中,最常見就是通過 @throw 拋出的異常。比如,常見 ...


前言

​ 採集應用程式崩潰信息,主要分為以下兩種場景:

  • ​ NSException 異常
  • ​ Unix 信號異常

一、NSException 異常

​ NSException 異常是 Objective-C 代碼拋出的異常。在 iOS 應用程式中,最常見就是通過 @throw 拋出的異常。比如,常見的數組越界訪問異常。

1.1 捕獲 NSException

​ 我們可以通過 NSSetUNcaughtExceptionHandle 函數來全局設置異常處理函數,然後手機異常堆棧信息並觸發響應的事件($AppCrashed),來實現 NSException 異常的全埋點。

第一步:在 SensorsSDK 項目中創建 SensorsAnalyticsExtensionHandler 類,並增加 + sharedInstance 方法並實現

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface SensorsAnalyticsExtensionHandler : NSObject

+ (instancetype)sharedInstance;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END
@implementation SensorsAnalyticsExtensionHandler

+ (instancetype)sharedInstance {
    static SensorsAnalyticsExtensionHandler *instance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[SensorsAnalyticsExtensionHandler alloc] init];
    });
    return instance;
}
@end

第二步:實現 -init ,並通過 NSSetUncaughtExceptionHandler 函數全局設置異常處理函數,然後再全局處理函數中採集異常信息,並觸發 $AppCrashed 事件。其中,異常的堆棧信息會放到 $app_crashed_reason 事件屬性中。

//
//  SensorsAnalyticsExtensionHandler.m
//  SensorsSDK
//
//  Created by renhao on 2022/4/22.
//

#import "SensorsAnalyticsExtensionHandler.h"

#import "SensorsAnalyticsSDK.h"

@implementation SensorsAnalyticsExtensionHandler

+ (instancetype)sharedInstance {
    static SensorsAnalyticsExtensionHandler *instance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[SensorsAnalyticsExtensionHandler alloc] init];
    });
    return instance;
}

- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        NSSetUncaughtExceptionHandler(&sensorsdata_uncaught_excepting_handler);
    }
    return self;
}

static void sensorsdata_uncaught_excepting_handler(NSException *exception) {
    // 採集 $AppCrashec 事件
    [[SensorsAnalyticsExtensionHandler sharedInstance] trackAppCrashedWithException:exception];
}

- (void)trackAppCrashedWithException:(NSException *)exception {
    NSMutableDictionary *properties = [NSMutableDictionary dictionary];
    // 異常名稱
    NSString *name = [exception name];
    // 出現異常的原因
    NSString *reason = [exception reason];
    // 異常的堆棧信息
    NSArray *stacks = [exception callStackSymbols];
    // 將異常信息組裝
    NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"Exception name: %@\n Exception reason: %@\n Exception stack: %@", name, reason, stacks];
    properties[@"$app_crashed_reason"] = exceptionInfo;
    [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppCrashed" properties:properties];
    
    NSSetUncaughtExceptionHandler(NULL);
}

@end

第三步:在 SensorsAnalyticsSDK 的 - initWithServerURL: 方法中初始化 SensorsAnalyticsExtensionHandler 的單例對象

#import "SensorsAnalyticsExtensionHandler.h"

- (instancetype)initWithServerURL:(NSString *)urlString {
    self = [super init];
    if (self) {
        _automaticProperties = [self collectAutomaticProperties];

        // 設置是否需是被動啟動標記
        _launchedPassively = UIApplication.sharedApplication.backgroundTimeRemaining != UIApplicationBackgroundFetchIntervalNever;
        
        _loginId = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:SensorsAnalyticsLoginId];
        
        _trackTimer = [NSMutableDictionary dictionary];
        
        _enterBackgroundTrackTimerEvents = [NSMutableArray array];
        
        _fileStroe = [[SensorsAnalyticsFileStore alloc] init];
        
        _database = [[SensorsAnalyticsDatabase alloc] init];
        
        _network = [[SensorsAnalyticsNetwork alloc] initWithServerURL:[NSURL URLWithString:urlString]];
        
        NSString *queueLabel = [NSString stringWithFormat:@"cn.sensorsdata.%@.%p", self.class, self];
        _serialQueue = dispatch_queue_create(queueLabel.UTF8String, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
        
        _flushBulkSize = 100;
        
        _flushInterval = 15;
        
        [SensorsAnalyticsExtensionHandler sharedInstance];
        
        // 添加應用程式狀態監聽
        [self setupListeners];
        
        [self startFlushTimer];
    }
    return self;
}

第四步:測試驗證

        NSArray *array = @[@"first"];
        NSLog(@"%@", array[1]);
{
  "propeerties" : {
    "$model" : "arm64",
    "$manufacturer" : "Apple",
    "$app_crashed_reason" : "Exception name: NSRangeException\n Exception reason: *** -[__NSSingleObjectArrayI objectAtIndex:]: index 1 beyond bounds [0 .. 0]\n Exception stack: (\n\t0   CoreFoundation                      0x00000001803f25e4 __exceptionPreprocess + 236\n\t1   libobjc.A.dylib                     0x000000018019813c objc_exception_throw + 56\n\t2   CoreFoundation                      0x000000018043da14 -[__NSSingleObjectArrayI getObjects:range:] + 0\n\t3   Demo                                0x0000000100b0bbc0 -[ViewController tableView:didSelectRowAtIndexPath:] + 696\n\t4   CoreFoundation                      0x00000001803f8aa0 __invoking___ + 144\n\t5   CoreFoundation                      0x00000001803f5fc8 -[NSInvocation invoke] + 300\n\t6   CoreFoundation                      0x00000001803f6288 -[NSInvocation invokeWithTarget:] + 76\n\t7   SensorsSDK                      libc++abi: terminating with uncaught exception of type NSException
    0x0000000100ea9210 -[SensorsAnalyticsDelegateProxy forwardInvocation:] + 96\n\t8   CoreFoundation                      0x00000001803f6594 ___forwarding___ + 736\n\t9   CoreFoundation                      0x00000001803f88ec _CF_forwarding_prep_0 + 92\n\t10  UIKitCore                           0x0000000184fa79a4 -[UITableView _selectRowAtIndexPath:animated:scrollPosition:notifyDelegate:isCellMultiSelect:deselectPrevious:] + 1620\n\t11  UIKitCore                           0x0000000184fa7338 -[UITableView _selectRowAtIndexPath:animated:scrollPosition:notifyDelegate:] + 112\n\t12  UIKitCore                           0x0000000184fa7c20 -[UITableView _userSelectRowAtPendingSelectionIndexPath:] + 316\n\t13  UIKitCore                           0x0000000185287568 -[_UIAfterCACommitBlock run] + 64\n\t14  UIKitCore                           0x0000000185287a3c -[_UIAfterCACommitQueue flush] + 188\n\t15  libdispatch.dylib                   0x00000001010f433c _dispatch_call_block_and_release + 24\n\t16  libdispatch.dylib                   0x00000001010f5b94 _dispatch_client_callout + 16\n\t17  libdispatch.dylib                   0x0000000101104650 _dispatch_main_queue_drain + 1064\n\t18  libdispatch.dylib                   0x0000000101104218 _dispatch_main_queue_callback_4CF + 40\n\t19  CoreFoundation                      0x0000000180360218 __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__ + 12\n\t20  CoreFoundation                      0x000000018035a69c __CFRunLoopRun + 2432\n\t21  CoreFoundation                      0x0000000180359804 CFRunLoopRunSpecific + 572\n\t22  GraphicsServices                    0x000000018c23660c GSEventRunModal + 160\n\t23  UIKitCore                           0x0000000184d7bd2c -[UIApplication _run] + 992\n\t24  UIKitCore                           0x0000000184d808c8 UIApplicationMain + 112\n\t25  Demo                                0x0000000100b0c334 main + 128\n\t26  dyld                                0x0000000100df5cd8 start_sim + 20\n\t27  ???                                 0x0000000100b3d0f4 0x0 + 4306751732\n\t28  ???                                 0xac3c800000000000 0x0 + 12410935410614599680\n)",
    "$lib_version" : "1.0.0",
    "$os" : "iOS",
    "$app_version" : "1.0",
    "$os_version" : "15.4",
    "$lib" : "iOS"
  },
  "event" : "$AppCrashed",
  "time" : 1650616086146,
  "distinct_id" : "3E0DD30F-4F2F-425C-8323-FA43C149CE27"
}

1.2 傳遞 UncaughtExceptionHandler

​ 問題描述:在應用程式實際開發過程中,可能會採集多個 SDK,如果這些 SDK 都按照上面介紹的方法採集異常信息,總會有一些 SDK 採集不到異常信息。這是因為通過 NSSetUncaughtExceptionHandler 函數設置的是一個全局異常處理函數,後面設置的異常處理函數會自動覆蓋前面設置的異常處理函數。

​ 解決方法:在調用 NSSetUncaughtExceptionHandler 函數設置全局異常處理函數前,先通過 NSGetUncaughtExceptionHandler 函數獲取之前已設置的異常處理函數並保存,在處理完異常信息採集後,再主動調用已備份的處理函數(讓所有的異常處理函數形成鏈條),即可解決上面提到的覆蓋問題。

#import "SensorsAnalyticsExtensionHandler.h"

#import "SensorsAnalyticsSDK.h"

@interface SensorsAnalyticsExtensionHandler()

/// 保存之前已設置的異常處理函數
@property (nonatomic) NSUncaughtExceptionHandler *previousExceptionHandler;

@end

@implementation SensorsAnalyticsExtensionHandler

+ (instancetype)sharedInstance {
    static SensorsAnalyticsExtensionHandler *instance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[SensorsAnalyticsExtensionHandler alloc] init];
    });
    return instance;
}

- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _previousExceptionHandler = NSGetUncaughtExceptionHandler();
        NSSetUncaughtExceptionHandler(&sensorsdata_uncaught_excepting_handler);
    }
    return self;
}

static void sensorsdata_uncaught_excepting_handler(NSException *exception) {
    // 採集 $AppCrashec 事件
    [[SensorsAnalyticsExtensionHandler sharedInstance] trackAppCrashedWithException:exception];

    NSUncaughtExceptionHandler *handle = [SensorsAnalyticsExtensionHandler sharedInstance].previousExceptionHandler;
    if (handle) {
        handle(exception);
    }
}

- (void)trackAppCrashedWithException:(NSException *)exception {
    NSMutableDictionary *properties = [NSMutableDictionary dictionary];
    // 異常名稱
    NSString *name = [exception name];
    // 出現異常的原因
    NSString *reason = [exception reason];
    // 異常的堆棧信息
    NSArray *stacks = [exception callStackSymbols];
    // 將異常信息組裝
    NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"Exception name: %@\n Exception reason: %@\n Exception stack: %@", name, reason, stacks];
    properties[@"$app_crashed_reason"] = exceptionInfo;
    [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppCrashed" properties:properties];
    
    NSSetUncaughtExceptionHandler(NULL);
}

@end

二、捕獲信號

2.1 Mach 異常和 Unix 信號

​ Mach 是 Mac OS 和 iOS 操作系統的微內核,Mach 異常就是最底層的內核級異常。在 iOS 系統中,每個 Thread、Task、Host 都有一個異常埠數據。開發者可以通過設置 Thread、Task、Host 的異常埠來捕獲 Mach 異常。Mach 異常會被轉換成相應的 Unix 信號,並傳遞給出錯的線程。

2.2 捕獲 Unix 信號異常

第一步:新增捕獲 Unix 信號的處理函數

static NSString * const SensorsDataSignalExceptionHandlerName = @"SignalExceptionHandler";

static NSString * const SensorsDataSignalExceptionHandlerUserInfo = @"SignalExceptionHandlerUserIfo";

static void sensorsdata_signal_exception_handler(int sig, struct __siginfo *info, void *context) {
    NSDictionary *userInfo = @{SensorsDataSignalExceptionHandlerUserInfo: @(sig)};
    NSString *reason = [NSString stringWithFormat:@"Signal %d was raised.", sig];
    // 創建一個異常對象, 用於採集異常信息
    NSException *exception = [NSException exceptionWithName:SensorsDataSignalExceptionHandlerName reason:reason userInfo:userInfo];
    
    SensorsAnalyticsExtensionHandler *handler = [SensorsAnalyticsExtensionHandler sharedInstance];
    [handler trackAppCrashedWithException:exception];
}

第二步:在 - init 初始化方法中,註冊信號處理函數

- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _previousExceptionHandler = NSGetUncaughtExceptionHandler();
        NSSetUncaughtExceptionHandler(&sensorsdata_uncaught_excepting_handler);
        
        // 定義信號集結構體
        struct sigaction sig;
        // 將信號集初始化為空
        sigemptyset(&sig.sa_mask);
        // 在處理函數中傳入__siginfo參數
        sig.sa_flags = SA_SIGINFO;
        // 設置信號集處理函數
        sig.sa_sigaction = &sensorsdata_signal_exception_handler;
        // 定義需要採集的信號類型
        int signals[] = {SIGILL, SIGABRT, SIGBUS, SIGFPE, SIGSEGV};
        for(int i = 0; i < sizeof(signals) / sizeof(int); i++){
            // 註冊信號處理
            int err = sigaction(signals[i], &sig, NULL);
            if (err) {
                NSLog(@"Errored while trying to set up sigaction for signal %d", signals[i]);
            }
        }
    }
    return self;
}

第三步:修改 - trackAppCrashedWithException: 方法,當異常對象中沒有堆棧信息時,就是預設獲取當前線程的堆棧信息(由於 Unix 信息異常對象是我們自己構建的,因此並沒有堆棧信息)

- (void)trackAppCrashedWithException:(NSException *)exception {
    NSMutableDictionary *properties = [NSMutableDictionary dictionary];
    // 異常名稱
    NSString *name = [exception name];
    // 出現異常的原因
    NSString *reason = [exception reason];
    // 異常的堆棧信息
    NSArray *stacks = [exception callStackSymbols] ?: [NSThread callStackSymbols];
    // 將異常信息組裝
    NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"Exception name: %@\n Exception reason: %@\n Exception stack: %@", name, reason, stacks];
    properties[@"$app_crashed_reason"] = exceptionInfo;
    [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppCrashed" properties:properties];
    
    // 獲取 seasorsAnalyticsSDK 中的 serialQueue
    dispatch_queue_t serialQueue = [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] valueForKey:@"serialQueue"];
    // 阻塞當前的線程,讓 serialQueue 執行完成
    dispatch_sync(serialQueue, ^{});
    // 獲取數據存儲是的線程
    dispatch_queue_t databaseQueue = [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] valueForKey:@"database.queue"];
    // 阻塞當前線程,讓 $AppCrashed 事件完成入庫
    dispatch_sync(databaseQueue, ^{});
    NSSetUncaughtExceptionHandler(NULL);
    
    int signals[] = {SIGILL, SIGABRT, SIGBUS, SIGFPE, SIGSEGV};
    for (int i = 0; i < sizeof(signals) / sizeof(int); i ++) {
        signal(signals[i], SIG_DFL);
    }
}

第四步:測試驗證

三、採集應用程式異常時的 $AppEnd 事件

​ 通過監聽應用程式的狀態 (UIApplicationDidEnterBackgroundNotification),實現了 $AppEnd 事件的全埋點。但是,一旦應用程式發生異常,我們將採集不到 $AppEnd 事件,這樣會造成在用戶的行為序列中,出現 $AppStart 事件和 $AppEnd 事件不成對的情況。因此,在應用程式發生崩潰時,我們需要補發 $AppEnd 事件。

第一步:在 - trackAppCrashedWithException: 方法中,補發 $AppEnd 事件

- (void)trackAppCrashedWithException:(NSException *)exception {
    NSMutableDictionary *properties = [NSMutableDictionary dictionary];
    // 異常名稱
    NSString *name = [exception name];
    // 出現異常的原因
    NSString *reason = [exception reason];
    // 異常的堆棧信息
    NSArray *stacks = [exception callStackSymbols] ?: [NSThread callStackSymbols];
    // 將異常信息組裝
    NSString *exceptionInfo = [NSString stringWithFormat:@"Exception name: %@\n Exception reason: %@\n Exception stack: %@", name, reason, stacks];
    properties[@"$app_crashed_reason"] = exceptionInfo;
    [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppCrashed" properties:properties];
    
    // 採集 $AppEnd 回調 block
    dispatch_block_t trackAppEndBlock = ^ {
        // 判斷應用是否處於運行狀態
        if (UIApplication.sharedApplication.applicationState == UIApplicationStateActive) {
            // 觸發事件
            [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] track:@"$AppEnd" properties:nil];
        }
    };
    // 獲取主線程
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    // 判斷當前線程是否為主線程
    if (strcmp(dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL), dispatch_queue_get_label(mainQueue)) == 0) {
        // 如果當前線程是主線程,直接調用 block
        trackAppEndBlock();
    } else {
        // 如果當前線程不是主線程,同步調用block
        dispatch_sync(mainQueue, trackAppEndBlock);
    }
    
    // 獲取 seasorsAnalyticsSDK 中的 serialQueue
    dispatch_queue_t serialQueue = [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] valueForKey:@"serialQueue"];
    // 阻塞當前的線程,讓 serialQueue 執行完成
    dispatch_sync(serialQueue, ^{});
    // 獲取數據存儲是的線程
    dispatch_queue_t databaseQueue = [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] valueForKey:@"database.queue"];
    // 阻塞當前線程,讓 $AppCrashed 事件完成入庫
    dispatch_sync(databaseQueue, ^{});
    NSSetUncaughtExceptionHandler(NULL);
    
    int signals[] = {SIGILL, SIGABRT, SIGBUS, SIGFPE, SIGSEGV};
    for (int i = 0; i < sizeof(signals) / sizeof(int); i ++) {
        signal(signals[i], SIG_DFL);
    }
}

第二步:測試驗證


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  • 在 WPF 應用程式中,拖放操作是實現用戶交互的重要組成部分。通過拖放操作,用戶可以輕鬆地將數據從一個位置移動到另一個位置,或者將控制項從一個容器移動到另一個容器。然而,WPF 中預設的拖放操作可能並不是那麼好用。為瞭解決這個問題,我們可以自定義一個 Panel 來實現更簡單的拖拽操作。 自定義 Pa ...
  • 在實際使用中,由於涉及到不同編程語言之間互相調用,導致C++ 中的OpenCV與C#中的OpenCvSharp 圖像數據在不同編程語言之間難以有效傳遞。在本文中我們將結合OpenCvSharp源碼實現原理,探究兩種數據之間的通信方式。 ...
  • 一、前言 這是一篇搭建許可權管理系統的系列文章。 隨著網路的發展,信息安全對應任何企業來說都越發的重要,而本系列文章將和大家一起一步一步搭建一個全新的許可權管理系統。 說明:由於搭建一個全新的項目過於繁瑣,所有作者將挑選核心代碼和核心思路進行分享。 二、技術選擇 三、開始設計 1、自主搭建vue前端和. ...
  • Csharper中的表達式樹 這節課來瞭解一下表示式樹是什麼? 在C#中,表達式樹是一種數據結構,它可以表示一些代碼塊,如Lambda表達式或查詢表達式。表達式樹使你能夠查看和操作數據,就像你可以查看和操作代碼一樣。它們通常用於創建動態查詢和解析表達式。 一、認識表達式樹 為什麼要這樣說?它和委托有 ...
  • 在使用Django等框架來操作MySQL時,實際上底層還是通過Python來操作的,首先需要安裝一個驅動程式,在Python3中,驅動程式有多種選擇,比如有pymysql以及mysqlclient等。使用pip命令安裝mysqlclient失敗應如何解決? 安裝的python版本說明 機器同時安裝了 ...