iOS崩溃与日志分析

在iOS开发中经常需要靠记录日志来调试应用程序、解决崩溃问题等，整理常用的日志输出和崩溃日志分析。

最新更新：2018-11-30

基于CocoaLumberjack 的 Swift使用封装库

一、崩溃的捕获

1、崩溃日志产生原因

1、应用中有Bug。
2、Watchdog 超时机制
3、用户强制退出
4、低内存终止
5、其他违反系统规则的操作，大部分是内存问题
发生崩溃，系统会生成一份崩溃日志在本地，或者上传 ITC

2、崩溃的类型(异常、信号错误）

异常类

NSRangeException等 NSException类

信号错误类

信号中断(SGIABRT)、非法指令信号(SIGILL)、总线错误信号(SIGBUS)、段错误信号(SIGSEGV)、访问一个已经释放的对象(EXC_BAD_ACCESS)

3、捕获异常崩溃信息

只能捕获一些异常崩溃，如 unrecognized selector、NSRangeException beyond bounds越界等Exception属错误

Appdelegate

在Appdelegate 的 didFinishLaunchingWithOptions 中 添加
NSSetUncaughtExceptionHandler(&UncaughtExceptionHandler);

方法实现如下
void UncaughtExceptionHandler(NSException *exception) {
    /**
     *  获取异常崩溃信息
     */
    NSArray *callStack = [exception callStackSymbols];
    NSString *reason = [exception reason];
    NSString *name = [exception name];
    NSString *content = [NSString stringWithFormat:@"========异常错误报告========\nname:%@\nreason:\n%@\ncallStackSymbols:\n%@",name,reason,[callStack componentsJoinedByString:@"\n"]];
    
    //将崩溃信息持久化在本地，下次程序启动时、或者后台，将崩溃信息作为日志发送给开发者。
    [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setObject:content forKey:@"ExceptionContent"];
}

测试

数组越界错误

NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
NSLog(@"%@",array[1]);

4、捕获信号错误崩溃信息

信号类型崩溃捕获，测试的时候如果测试Signal类型的崩溃，不要在xcode下的debug模式进行测试。因为系统的debug会优先去拦截。应该build好应用之后直接点击运行app进行测试。

1、什么是信号

在计算机科学中，信号（英语：Signals）是Unix、类Unix以及其他POSIX兼容的操作系统中进程间通讯的一种有限制的方式。它是一种异步的通知机制，用来提醒进程一个事件已经发生。当一个信号发送给一个进程，操作系统中断了进程正常的控制流程，此时，任何非原子操作都将被中断。如果进程定义了信号的处理函数，那么它将被执行，否则就执行默认的处理函数。

在iOS中就是未被捕获的Objective-C异常（NSException），导致程序向自身发送了SIGABRT信号而崩溃。

SIGABRT–程序中止命令中止信号
SIGALRM–程序超时信号
SIGFPE–程序浮点异常信号
SIGILL–程序非法指令信号
SIGHUP–程序终端中止信号
SIGINT–程序键盘中断信号
SIGKILL–程序结束接收中止信号
SIGTERM–程序kill中止信号
SIGSTOP–程序键盘中止信号
SIGSEGV–程序无效内存中止信号
SIGBUS–程序内存字节未对齐中止信号
SIGPIPE–程序Socket发送失败中止信号

更多信号

2、捕获方法

Appdelegate 的 didFinishLaunchingWithOptions 中 添加

signal(SIGHUP, SignalHandler);
signal(SIGINT, SignalHandler);
signal(SIGQUIT, SignalHandler);

signal(SIGABRT, SignalHandler);
signal(SIGILL, SignalHandler);
signal(SIGSEGV, SignalHandler);
signal(SIGFPE, SignalHandler);
signal(SIGBUS, SignalHandler);
signal(SIGPIPE, SignalHandler);

方法实现如下

void SignalHandler(int signal){
    
    int32_t exceptionCount = OSAtomicIncrement32(&UncaughtExceptionCount);
    if (exceptionCount > UncaughtExceptionMaximum)
    {
        return;
    }
    
    void* callstack[128];
    int frames = backtrace(callstack, 128);
    char **strs = backtrace_symbols(callstack, frames);
    
    int i;
    NSMutableArray *backtrace = [NSMutableArray arrayWithCapacity:frames];
    for (
         i = UncaughtExceptionHandlerSkipAddressCount;
         i < UncaughtExceptionHandlerSkipAddressCount +
         UncaughtExceptionHandlerReportAddressCount;
         i++)
    {
        [backtrace addObject:[NSString stringWithUTF8String:strs[i]]];
    }
    free(strs);
    NSLog(@"%@",backtrace);
    NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:
                  NSLocalizedString(@"Signal %d was raised.", nil),
                  signal]);
}

3、测试

UIView *tempView = [[UIView alloc]init];
[tempView release];

//对象已经被释放，内存不合法，此块内存地址又没被覆盖，所以此内存内垃圾内存，所以调用方法的时候会导致SIGSEGV的错误
[tempView setNeedsDisplay];

或者说 我在堆内存中找栈内存地址

id x_id = [self performSelector:@selector(createNum)];

- (int)createNum {
    return 10;
}

这种情况也是会导致SIGSEGV的错误的

如果在内存中释放不存在的空间，就会导致SIGABRT错误

Test * test = {1, 2};

free(test);


内存地址不对齐会导致SIGBUS错误

char *s = "hello world";
*s = 'H';

4、问题

信号捕获后 app卡死了

大部分这类型的错误会报错 EXC_BAD_ACCESS ，而这种错误都是发生在内存问题，例如

1、访问数据为空、数据类型不对

2、操作了不该操作的对象，野指针

5、EXC_BAD_ACCESS错误的调试

1、xcode可以用僵尸模式打印出对象 然后通过对象查找对应的代码位置

1、Edit Scheme - Diagnositics - Memory Management 勾选 Zombie Objects 和 Malloc Stack

2、会打印出 
cyuyan[7756:17601127] *** -[UIViewController respondsToSelector:]: message sent to deallocated instance 0x7fe71240d390

这句开启僵尸模式后打出来的输出，包含了我们需要的 进程pid、崩溃地址，终端通过下面命令查看堆栈日志来找到崩溃代码

3、查找日志
sudo malloc_history 7756 0x7fe71240d390

2、覆写一个object的respondsToSelector方法

在 other c flags中加入-D FOR_DEBUG（记住请只在Debug Configuration下加入此标记）。这样当你程序崩溃时，Xcode的console上就会准确地记录了最后运行的object的方法。重写一个object的respondsToSelector方法，打印报错前的

#ifdef _FOR_DEBUG_  
-(BOOL) respondsToSelector:(SEL)aSelector {  
    printf("SELECTOR: %s\n", [NSStringFromSelector(aSelector) UTF8String]);  
    return [super respondsToSelector:aSelector];  
}  
#endif

3、通过instruments的Zombies

引申：怎么定位到野指针的地方。如果还没定位到，这个对象被提前释放了，怎么知道该对象在什么地方释放的

一种是多线程，一种是野指针。这两种Crash都带随机性，我们要让随机crash变成不随机

把这一随机的过程变成不随机的过程。对象释放后在内存上填上不可访问的数据，其实这种技术其实一直都有，xcode的Enable Scribble就是这个作用。

1、Edit Scheme - Diagnositics - Memory Management 勾选 Malloc Scribble

但是此方法测试后暂时未解决

6、可能崩溃的一些场景

1、野指针

1、对象释放后内存没被改动过，原来的内存保存完好，可能不Crash或者出现逻辑错误（随机Crash）。
2、对象释放后内存没被改动过，但是它自己析构的时候已经删掉某些必要的东西，可能不Crash、Crash在访问依赖的对象比如类成员上、出现逻辑错误（随机Crash）。
3、对象释放后内存被改动过，写上了不可访问的数据，直接就出错了很可能Crash在objc_msgSend上面（必现Crash，常见）。
4、对象释放后内存被改动过，写上了可以访问的数据，可能不Crash、出现逻辑错误、间接访问到不可访问的数据（随机Crash）。
5、对象释放后内存被改动过，写上了可以访问的数据，但是再次访问的时候执行的代码把别的数据写坏了，遇到这种Crash只能哭了（随机Crash，难度大，概率低）！！
6、对象释放后再次release（几乎是必现Crash，但也有例外，很常见）。

2、内存处理不当、内存泄露

3、主线程UI长时间卡死，系统强制销毁app

死锁？

4、多线程切换访问引起的crash

多线程抢写数据库？

5、和服务端约定的数据结构变更导致操作数据类型问题、或者操作空

二、崩溃日志的获取

1、iOS设备可以直接查看

路径：
ios 10之后：设置 -> 隐私 -> 分析 -> 数据分析
ios 10之前：设置 -> 隐私 -> 诊断与用量

2、链接设备到电脑 Itunes同步后，日志会保存在电脑上

mac路径：~/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/
可以看到所有和该电脑同步过的设备的崩溃日志(.crash文件)

为什么有部分crash无法收集到？

3、xcode获取

xcode查看设备日志并导出日志
  
Window - Devices - 选择设备 - 点击View Device Logs -> All logs可以看到所有的崩溃日志。

4、线上的崩溃，没有设备

1、三方：bugly、crashlytics
2、后台、异步线程将上面描述的捕获到的崩溃上传服务器
3、线上的ITC上可能会有部分日志，可以通过Xcode同步下来崩溃与能耗日志
Xcode Window - Organizer - Crashes

三、崩溃日志的解析

1、崩溃日志的实例

下面是一份测试过程产生的崩溃日志
//进程信息
Incident Identifier: 3C3F8BF8-3099-4E82-92E1-8690212E8FF9
CrashReporter Key:   bb5f9839ae661ab755f25eff65fee8fd41369628
Hardware Model:      iPod5,1
Process:             demo [973]
Path:                /private/var/containers/Bundle/Application/0D3657DE-DE1E-4FF0-A0F7-C09EBC002763/demo.app/demo
Identifier:          com.yanghuang.demo
Version:             17 (1.1.9)
Code Type:           ARM (Native)
Parent Process:      launchd [1]
//基本信息
Date/Time:           2017-08-22 16:11:49.49 +0800
Launch Time:         2017-08-22 16:11:40.40 +0800
OS Version:          iOS 9.3.5 (13G36)
Report Version:      104
//异常
Exception Type:  EXC_BREAKPOINT (SIGTRAP)
Exception Codes: 0x0000000000000001, 0x00000000e7ffdefe
Triggered by Thread:  0

Filtered syslog:
None found
//线程回溯
Thread 0 name:  Dispatch queue: com.apple.main-thread
Thread 0 Crashed:
0   libswiftCore.dylib              0x0033788c 0x1ac000 + 1620108
1   ...wiftSwiftOnoneSupport.dylib  0x009b4830 0x9ac000 + 34864
2   demo                            0x00029288 0x24000 + 21128
3   demo                            0x00029414 0x24000 + 21524
4   UIKit                           0x25cd2754 0x25c87000 + 309076
5   UIKit                           0x25cd26e0 0x25c87000 + 308960
6   UIKit                           0x25cba6d2 0x25c87000 + 210642
7   UIKit                           0x25cd2004 0x25c87000 + 307204
8   UIKit                           0x25cd1c7e 0x25c87000 + 306302
9   UIKit                           0x25cca68e 0x25c87000 + 276110
10  UIKit                           0x25c9b124 0x25c87000 + 82212
11  UIKit                           0x25c996d2 0x25c87000 + 75474
12  CoreFoundation                  0x216e1dfe 0x21626000 + 769534
13  CoreFoundation                  0x216e19ec 0x21626000 + 768492
14  CoreFoundation                  0x216dfd5a 0x21626000 + 761178
15  CoreFoundation                  0x2162f228 0x21626000 + 37416
16  CoreFoundation                  0x2162f014 0x21626000 + 36884
17  GraphicsServices                0x22c1fac8 0x22c16000 + 39624
18  UIKit                           0x25d03188 0x25c87000 + 508296
19  demo                            0x0002ff48 0x24000 + 48968
20  libdyld.dylib                   0x212d7872 0x212d5000 + 10354

Thread 1 name:  Dispatch queue: com.apple.libdispatch-manager
Thread 1:
0   libsystem_kernel.dylib          0x213ac2f8 0x21396000 + 90872
1   libdispatch.dylib               0x212a1d60 0x2128b000 + 93536
2   libdispatch.dylib               0x212a1abe 0x2128b000 + 92862

... 省略部分内容

//二进制映像
Binary Images
0x24000 - 0x33fff demo armv7  
<aa31c8c1f8cb333596dbfe056b120673>
  /var/containers/Bundle/Application/0D3657DE-DE1E-4FF0-A0F7-C09EBC002763/demo.app/demo
0x140000 - 0x15bfff Masonry armv7  <9615e97c54d335f7821568396c65d324> /var/containers/Bundle/Application/0D3657DE-DE1E-4FF0-A0F7-C09EBC002763/demo.app/Frameworks/Masonry.framework/Masonry
</aa31c8c1f8cb333596dbfe056b120673>

1.进程信息

第一部分是闪退进程的相关信息。

Incident Identifier 是崩溃报告的唯一标识符。

CrashReporter Key 是与设备标识相对应的唯一键值。虽然它不是真正的设备标识符，但也是一个非常有用的情报:如果你看到100个崩溃日志的CrashReporter Key值都是相同的，或者只有少数几个不同的CrashReport值，说明这不是一个普遍的问题，只发生在一个或少数几个设备上。

Hardware Model 标识设备类型。 如果很多崩溃日志都是来自相同的设备类型，说明应用只在某特定类型的设备上有问题。上面的日志里，崩溃日志产生的设备是iPhone 4s。

Process 是应用名称。中括号里面的数字是闪退时应用的进程ID。

2.基本信息

这部分给出了一些基本信息，包括闪退发生的日期和时间，设备的iOS版本。如果有很多崩溃日志都来自iOS 6.0，说明问题只发生在iOS 6.0上。

Version: 崩溃进程的版本号. 这个值包含在 CFBundleVersion and CFBundleVersionString中.

Code Type: 崩溃日志所在设备的架构. 会是ARM-64, ARM, x86-64, or x86中的一个.

OS Version: 崩溃发生时的系统版本

3.异常信息

异常信息会列出异常的类型、位置。

在这部分，你可以看到闪退发生时抛出的异常类型。还能看到异常编码和抛出异常的线程。根据崩溃报告类型的不同，在这部分你还能看到一些另外的信息。

Exception Codes: 处理器的具体信息有关的异常编码成一个或多个64位进制数。通常情况下，这个区域不会被呈现，因为将异常代码解析成人们可以看懂的描述是在其它区域进行的。

Exception Subtype: 供人们可读的异常代码的名字

Exception Message: 从异常代码中提取的额外的可供人们阅读的信息.

Exception Note: 不是特定于一个异常类型的额外信息.如果这个区域包含SIMULATED (这不是一个崩溃)然后进程没有崩溃，但是被watchdog杀掉了

Termination Reason: 当一个进程被终止的时的原因。

Triggered by Thread: 异常所在的线程.

4.线程回溯

这部分提供应用中所有线程的回溯日志。 回溯是闪退发生时所有活动帧清单。它包含闪退发生时调用函数的清单。看下面这行日志:

2   demo     0x00029288 0x24000 + 21128

它包括四列:

帧编号—— 此处是2。

二进制库的名称 ——此处是 demo.

调用方法的地址 ——此处是 0x00029288.

第四列分为两个子列，一个基本地址和一个偏移量。此处是0×0x24000 + 21128, 第一个数字指向文件，第二个数字指向文件中的代码行。

5.二进制映像

这部分列出了闪退时已经加载的二进制文件。

2、符号化Symbolication

第一次看到崩溃日志上的回溯时，你或许会觉得它没什么意义。我们习惯使用方法名和行数，而非像这样的神秘位置:

2   demo     0x00029288 0x24000 + 21128

将这些十六进制地址转化成方法名称和行数的过程称之为符号化。

从Xcode的Organizer窗口获取崩溃日志后过几秒钟，崩溃日志将被自动符号化。上面那行被符号化后的版本如下 :

2   demo     0x00029288 ViewController.crashAction(Any) -> () (ViewController.swift:36)

Xcode符号化崩溃日志时，需要访问与App Store上对应的应用二进制文件以及生成二进制文件时产生的 .dSYM 文件。必需完全匹配才行。否则，日志将无法被完全符号化。

所以，保留每个分发给用户的编译版本非常重要。提交应用前进行归档时，Xcode将保存应用的二进制文件。可以在Xcode Organizer的Archives标签栏下找到所有已归档的应用文件。

在发现崩溃日志时，如果有相匹配的.dSYM文件和应用二进制文件，Xcode会自动对崩溃日志进行符号化。如果你换到别的电脑或创建新的账户，务必将所有二进制文件移动到正确的位置，使Xcode能找到它们。

注意:

1、你必需同时保留应用二进制文件和.dSYM文件才能将崩溃日志完整符号化。每次提交到iTunes Connect的构建都必需归档。 .dSYM文件和二进制文件是特定绑定于每一次构建和后续构建的，即使来自相同的源代码文件，每一次构建也与其他构建不同，不能相互替换。如果你使用Build 和 Archive 命令,这些文件会自动放在适当位置。 如果不是使用Build 和 Archive命令，放在Spotlight能够搜索到的位置（比如Home目录）即可。

2、xcode debug方式打包默认没有DSYM文件，只需要修改对应的build options即可

build settings -> build options

把debug 项改成 DWARF with dSYM File 即可

如何通过.crash文件反编译得到明文的crash文件

需要文件：

1、demo.app

2、demo.app.dSYM

3、demo.crash (已获得)

4、symbolicatecrash

符号化前先检查一下三者的uuid是不是一致的,只有是一致的才能符号化成功。

查看xx.app文件的uuid的方法：

dwarfdump --uuid xxx.app/xxx (xxx工程名)

查看xx.app.dSYM文件的uuid的方法令：

dwarfdump --uuid xxx.app.dSYM (xxx工程名)

而.crash的uuid位于，crash日志中的Binary Images:中的第一行尖括号内。如：armv7<8bdeaf1a0b233ac199728c2a0ebb4165>

步骤如下:

1、首先我们找到Archives目录(/Users/用户名/Library/Developer/Xcode/Archives/2017-08-22/demo)

2、找到对应app目录、对应的Archives文件、显示包内容打开。在dSYMs文件夹中找到demo.app.dSYM

在Products->Applications文件夹中找到 demo.app

3、找到symbolicatecrash

find /Applications/Xcode.app -name symbolicatecrash -type f
//终端输入上面命令、得到一个路径，这个路径就是symbolicatecrash的路径
拷贝到和上面文件同一目录

3: 在终端中输入以下命令

./symbolicatecrash -v demo.crash demo.app.dSYM

如果出现Error: "DEVELOPER_DIR" is not defined 再执行下面一句后再次执行

export DEVELOPER_DIR="/Applications/XCode.app/Contents/Developer"

然后用控制台打开你的demo.crash文件, 你就会看到编译后的crash文件,  同Xcode看到的崩溃日志一致。通过查看崩溃日志，可以轻易的找到崩溃原因并修正。

Thread 0 name:  Dispatch queue: com.apple.main-thread
Thread 0 Crashed:
0   libswiftCore.dylib              0x0033788c 0x1ac000 + 1620108
1   ...wiftSwiftOnoneSupport.dylib  0x009b4830 0x9ac000 + 34864
2   demo                            0x00029288 ViewController.crashAction(Any) -> () (ViewController.swift:36)
3   demo                            0x00029414 @objc ViewController.crashAction(Any) -> () (ViewController.swift:0)
4   UIKit                           0x25cd2754 -[UIApplication sendAction:to:from:forEvent:] + 80
5   UIKit                           0x25cd26e0 -[UIControl sendAction:to:forEvent:] + 64
6   UIKit                           0x25cba6d2 -[UIControl _sendActionsForEvents:withEvent:] + 466
7   UIKit                           0x25cd2004 -[UIControl touchesEnded:withEvent:] + 604
8   UIKit                           0x25cd1c7e -[UIWindow _sendTouchesForEvent:] + 646
9   UIKit                           0x25cca68e -[UIWindow sendEvent:] + 642
10  UIKit                           0x25c9b124 -[UIApplication sendEvent:] + 204
11  UIKit                           0x25c996d2 _UIApplicationHandleEventQueue + 5010
12  CoreFoundation                  0x216e1dfe __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__ + 14
13  CoreFoundation                  0x216e19ec __CFRunLoopDoSources0 + 452
14  CoreFoundation                  0x216dfd5a __CFRunLoopRun + 794
15  CoreFoundation                  0x2162f228 CFRunLoopRunSpecific + 520
16  CoreFoundation                  0x2162f014 CFRunLoopRunInMode + 108
17  GraphicsServices                0x22c1fac8 GSEventRunModal + 160
18  UIKit                           0x25d03188 UIApplicationMain + 144
19  demo                            0x0002ff48 main (AppDelegate.swift:13)
20  libdyld.dylib                   0x212d7872 start + 2

3、低内存闪退

因为低内存崩溃日志与普通崩溃日志略有不同。

iOS设备检测到低内存时，虚拟内存系统发出通知请求应用释放内存。这些通知发送到所有正在运行的应用和进程，试图收回一些内存。

如果内存使用依然居高不下，系统将会终止后台线程以缓解内存压力。如果可用内存足够，应用将能够继续运行而不会产生崩溃报告。否则，应用将被iOS终止，并产生低内存崩溃报告。

低内存崩溃日志上没有应用线程的堆栈回溯。相反，上面显示的是以内存页数为单位的各进程内存使用量。

被iOS因释放内存页终止的进程名称后面你会看到jettisoned 字样。如果看到它出现在你的应用名称后面，说明你的应用因使用太多内存而被终止了。

低内存崩溃日志看起来像这样：

4、异常编码

通常，异常编码以一些文字开头，紧接着是一个或多个十六进制值，此数值正是说明闪退根本性质的所在。  从这些编码中，可以区分出闪退是因为程序错误、非法内存访问或者是其他原因。

下面是一些常见的异常编码:

0x8badf00d: 该编码表示应用是因为发生watchdog超时而被iOS终止的。  通常是应用花费太多时间而无法启动、终止或响应用系统事件。

0xbad22222: 该编码表示 VoIP 应用因为过于频繁重启而被终止。

0xdead10cc: 该代码表明应用因为在后台运行时占用系统资源，如通讯录数据库不释放而被终止 。

0xdeadfa11: 该代码表示应用是被用户强制退出的。根据苹果文档, 强制退出发生在用户长按开关按钮直到出现 “滑动来关机”, 然后长按 Home按钮。强制退出将产生 包含0xdeadfa11 异常编码的崩溃日志, 因为大多数是强制退出是因为应用阻塞了界面。

EXC_CRASH // SIGABRT: 进程异常退出。该异常类型崩溃最常见的原因是未捕获的Objective-C和C++异常和调用abort()。如果他们需要太多的时间来初始化，程序将被终止，因为触发了看门狗。如果是因为启动的时候被挂起，所产生的崩溃报告异常类型(Exception Subtype)将是launch_hang。

EXC_BREAKPOINT // SIGTRAP：进程试图执行非法或未定义指令。这个进程可能试图通过一个配置错误的函数指针，跳到一个无效的地址。

SIGSEGV、SIGBUS 这些在前面捕获异常的内容有描述

注意: 在后台任务列表中关闭已挂起的应用不会产生崩溃日志。 一旦应用被挂起，它何时被终止都是合理的。所以不会产生崩溃日志。

四、线上问题的处理

思考：

1、工作中是否有遇到过线上反馈回来的问题，你是如何定位问题处理的

2、如果有特殊账户才出现的问题，但是又拿不到用户账户，该如何处理

符号化

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作者：就叫yang

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