Flutter 引擎崩溃分析方法简介

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Android 项目信息 Flutter 后上线，偶尔会遇到一些 Flutter 引擎的崩溃。简单记录下如何还原引擎崩溃日志，方便在源码中定位问题。

Flutter Engine Crash 堆栈还原

首先，在 bin/internal/engine.version 找到 flutter engine revision

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b851c718295a896918dc93cb1ff14f2f895a1b90

第二步，下载带符号表的 libflutter.so 文件

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https://console.cloud.google.com/storage/browser/flutter_infra/flutter/b851c718295a896918dc93cb1ff14f2f895a1b90

第三步，利用 ndk-stack 还原堆栈信息

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/path/to/android-ndk-r16b/ndk-stack -sym /path/to/symbols/armeabi-v7a -dump /path/to/stacktrace.txt

如果是将 crash 上报到 bugly 平台，则不必使用 ndk-stack，直接在 bugly 上配置符号表即可。

配置成功后就能在 bugly 平台上看到 native crash 堆栈信息。

原始堆栈信息

还原后的堆栈信息

拿到还原后的堆栈信息，就可以对着源码分析问题了。

一个疑问

官方提到每个 libflutter.so 文件中有一个 build id，native crash 堆栈中见到的 BuildId 要跟 libflutter.so 的匹配，否则没法还原 native crash 堆栈信息。原文如下：

The build system sets a build id for each libflutter.so file. In the tombstones, you would see the ID like so:

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#00 pc 000000000062d6e0  /data/app/com.app-tARy3eLH2Y-QN8J0d0WFog==/lib/arm64/libflutter.so!libflutter.so (offset 0x270000) (BuildId: 34ad5bdf0830d77a)

This equals to a build id of 34ad5bdf0830d77a. The libflutter.so debug files downloaded as shown above could be verified using the file command:

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% file ~/Downloads/libflutter.so
/Users/user/Downloads/libflutter.so: ELF 64-bit LSB shared object, ARM aarch64, version 1 (SYSV), dynamically linked, BuildID[xxHash]=34ad5bdf0830d77a, with debug_info, not stripped

Ensure the build IDs match, else you will not be able to symbolicate.

不过我往 bugly 上传了一个非严格匹配的符号表(上报 crash 的 app 使用的是自己编译的 libflutter.so，符号表是官方提供的 libflutter.so)，也能还原出来。让人很是疑惑。

观察了下，bugly 上看到的 native crash 日志中并没有找到类似 (BuildId: 34ad5bdf0830d77a) 这样的信息。推测由此导致匹配变得不严格，所以也能还原出来。

实例

某个 native crash 还原后得到如下堆栈信息。

首先看到的是 message_loop_impl.cc 中的 MessageLoopImpl::RunExpiredTasksNow。这个方法会立即执行任务队列中的已过期任务。

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void MessageLoopImpl::FlushTasks(FlushType type) {
  TRACE_EVENT0("fml", "MessageLoop::FlushTasks");
  std::vector<fml::closure> invocations;

  task_queue_->GetTasksToRunNow(queue_id_, type, invocations);

  for (const auto& invocation : invocations) {
    invocation();
    std::vector<fml::closure> observers =
        task_queue_->GetObserversToNotify(queue_id_);
    for (const auto& observer : observers) {
      observer();
    }
  }
}

void MessageLoopImpl::RunExpiredTasksNow() {
  FlushTasks(FlushType::kAll);
}

接下来看到的是 platform_view_android_jni.cc 中的 FlutterViewUpdateSemantics

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void FlutterViewUpdateSemantics(JNIEnv* env,
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                                jobject buffer,
                                jobjectArray strings) {
  // 调用 g_update_semantics_method (Java 层方法)
  env->CallVoidMethod(obj, g_update_semantics_method, buffer, strings);
  // 检查 Java 代码是否发生异常，有异常则写入 fml 日志中
  FML_CHECK(CheckException(env));
}

bool RegisterApi(JNIEnv* env) {
  // g_update_semantics_method 对应的是 
  // Java 层中的 FlutterJNI.updateSemantics() 方法
  g_update_semantics_method =
      env->GetMethodID(g_flutter_jni_class->obj(), "updateSemantics",
                       "(Ljava/nio/ByteBuffer;[Ljava/lang/String;)V");
  ...
  return true;
}

// 检查 Java 代码是否发生异常
// 发生异常时返回 false，否则返回 true
bool CheckException(JNIEnv* env) {
  if (env->ExceptionCheck() == JNI_FALSE)
    return true;

  jthrowable exception = env->ExceptionOccurred();
  env->ExceptionClear();
  FML_LOG(ERROR) << fml::jni::GetJavaExceptionInfo(env, exception);
  env->DeleteLocalRef(exception);
  return false;
}

最后看到的是 logging.cc 第92行。

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LogMessage::~LogMessage() {
  stream_ << std::endl;

#if defined(OS_ANDROID)
  android_LogPriority priority =
      (severity_ < 0) ? ANDROID_LOG_VERBOSE : ANDROID_LOG_UNKNOWN;
  switch (severity_) {
    case LOG_INFO:
      priority = ANDROID_LOG_INFO;
      break;
    case LOG_WARNING:
      priority = ANDROID_LOG_WARN;
      break;
    case LOG_ERROR:
      priority = ANDROID_LOG_ERROR;
      break;
    case LOG_FATAL:
      priority = ANDROID_LOG_FATAL;
      break;
  }
  __android_log_write(priority, "flutter", stream_.str().c_str());
#elif defined(OS_IOS)
  syslog(LOG_ALERT, "%s", stream_.str().c_str());
#else
  std::cerr << stream_.str();
  std::cerr.flush();
#endif

  if (severity_ >= LOG_FATAL) {
    // 最终的 crash 由这里产生
    abort();
  }
}

初看起来可能会有点不明白 crash 如何产生，梳理一下就渐渐明了：

  • 调用 RunExpiredTasksNow 立即执行队伍中的过期任务
  • 过期任务中的某一个任务调用了 FlutterViewUpdateSemantics() (C++层)
  • FlutterViewUpdateSemantics() 调用 FlutterJNI.updateSemantics() (Java层)
  • FlutterViewUpdateSemantics() 调用 CheckException() 检查 Java 代码执行后是否产生异常
  • FlutterViewUpdateSemantics() 调用 FML_CHECK() 记录错误日志 (如有 Java 异常)

所以我们可以把怀疑目标锁定到 FlutterJNI.updateSemantics() 方法。剩下的工作就是进入 Java 层分析该方法的出错原因了。

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@Keep
public class FlutterJNI {
  ...
  
  /**
   * Invoked by native to send semantics tree updates from Flutter to Android.
   *
   * The {@code buffer} and {@code strings} form a communication protocol that is implemented here:
   * https://github.com/flutter/engine/blob/master/shell/platform/android/platform_view_android.cc#L207
   */
  @SuppressWarnings("unused")
  @UiThread
  private void updateSemantics(@NonNull ByteBuffer buffer, @NonNull String[] strings) {
    ensureRunningOnMainThread();
    if (accessibilityDelegate != null) {
      accessibilityDelegate.updateSemantics(buffer, strings);
    }
    // TODO(mattcarroll): log dropped messages when in debug mode (https://github.com/flutter/flutter/issues/25391)
  }
  
  ...
}

参考