binder机制导致的异常

• 概述
• 异常分析
• • can't deliver broadcast
  • FAILED BINDER TRANSACTION
  • • DeadObjectException
    • TransactionTooLargeException
  • DeadSystemException

  在平常程序运行过程中，可能碰到最多跟binder相关的异常是RemoteException，但本文只分析跟binder机制相关的异常，而RemoteException是server端逻辑导致的其它异常在client端的表现。
  跟binder机制相关的异常有：android.app.RemoteServiceException: can’t deliver broadcast，JavaBinder: !!! FAILED BINDER TRANSACTION !!!，TransactionTooLargeException，DeadSystemException，DeadObjectException；有没有似曾相识的异常。
  这些异常都跟上一遍文章 Android进程间通信之binder - 几个重要数字 中的数字有扯不清的关系。
  Android进程间通信之binder - 实战
  Android进程间通信之binder - 几个重要数字
  Android进程间通信之binder - debug transaction
  Android进程间通信之binder - 重要工具aidl
  Android进程间通信之binder - 上层协议IPCThreadState
  Android进程间通信之binder - 工具类Parcel

  can’t deliver broadcast

  Fatal Exception: android.app.RemoteServiceException: can't deliver broadcast
     at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:1813)
     at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:102)
     at android.os.Looper.loop(Looper.java:154)
     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:6776)
     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java)
     at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:1520)
     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:1410)
  第一眼看到这个堆栈是不是觉得这是系统问题，跟app没有关系，其实我第一次看见也是这么判断的，还执着的认为BroadcastQueue肯定是出问题了。
   分析这个问题就带看源码？首先确定这个异常抛出的前后代码逻辑，我们一起看代码（本文代码都来自于aospxref.com android11）：
   
      void performReceiveLocked(ProcessRecord app, IIntentReceiver receiver,
              Intent intent, int resultCode, String data, Bundle extras,
              boolean ordered, boolean sticky, int sendingUser)
              throws RemoteException {
          // Send the intent to the receiver asynchronously using one-way binder calls.
          if (app != null) {
              if (app.thread != null) {
                  // If we have an app thread, do the call through that so it is
                  // correctly ordered with other one-way calls.
                  try {
                      app.thread.scheduleRegisteredReceiver(receiver, intent, resultCode,
                              data, extras, ordered, sticky, sendingUser, app.getReportedProcState());
                  // TODO: Uncomment this when (b/28322359) is fixed and we aren't getting
                  // DeadObjectException when the process isn't actually dead.
                  //} catch (DeadObjectException ex) {
                  // Failed to call into the process.  It's dying so just let it die and move on.
                  //    throw ex;
                  } catch (RemoteException ex) {
                      // Failed to call into the process. It's either dying or wedged. Kill it gently.
                      synchronized (mService) {
                          Slog.w(TAG, "Can't deliver broadcast to " + app.processName
                                  + " (pid " + app.pid + "). Crashing it.");
                          app.scheduleCrash("can't deliver broadcast");
                      throw ex;
              } else {
                  // Application has died. Receiver doesn't exist.
                  throw new RemoteException("app.thread must not be null");
          } else {
              receiver.performReceive(intent, resultCode, data, extras, ordered,
                      sticky, sendingUser);
   
  这个异常是执行scheduleRegisteredReceiver函数时抛出的RemoteException，是app.thread binder调用到server端时发生了异常，这儿的server不是system_server进程，这儿的server是指binder的server，在这儿server是app程序，（这儿衍生一个问题：这个ibinder对象是从什么地方赋值的？）既然是binder调用，肯定有一个aidl接口，找到接口描述；
   
  frameworks/base/core/java/android/app/IApplicationThread.aidl
  aidl中方法是一个正常的描述接口，第一眼看，这是一个在正常不过的binder同步调用，然而它却是一个异步调用，oneway关键字它写到哪儿了？
      void scheduleRegisteredReceiver(IIntentReceiver receiver, in Intent intent,
              int resultCode, in String data, in Bundle extras, boolean ordered,
              boolean sticky, int sendingUser, int processState);
  它的整个aidl接口统一定义为异步调用；
  oneway interface IApplicationThread {
  ...
  IApplicationThread接口中的函数都是oneway调用；
  这里需要去了解binder async调用执行流程：
   
   在这里衍生一个知识点，oneway binder在server端只有一个线程在执行，具体的可以看驱动代码；我们在后面的原理文章中会仔细去分析它。
   这个接口的参数加起来也不是很大，但是怎么就超出512k了，其实就是之前的binder调用把空间给占了，同步binder和异步空间使用同一片区域。所以说这个问题还待看到底之前的binder调用是谁，传输了多少size。是不是执行耗时。
   
  FAILED BINDER TRANSACTION
   
  DeadObjectException
   
  上面分析了原理，当前这个failed binder transaction也是binder 内存空间的问题。
   
  E/JavaBinder: !!! FAILED BINDER TRANSACTION !!!  (parcel size = 40084)                                            
  W/System.err: android.os.DeadObjectException: Transaction failed on small parcel; remote process probably died    
  W/System.err:     at android.os.BinderProxy.transactNative(Native Method)                                         
  W/System.err:     at android.os.BinderProxy.transact(Binder.java:764)                                             
  W/System.err:     at c.t.myapplication.IMyAidlInterface$Stub$Proxy.failedBinderError(IMyAidlInterface.java:
  
  
  
  
      
  149)   
  W/System.err:     at c.t.myapplication.MainActivity$2.run(MainActivity.java:47)                                   
  W/System.err:     at java.lang.Thread.run(Thread.java:764)   
  产生这个异常的代码
   
          //client端调用代码
          int i = 0;
          int[] val = new int[10000];
          while (i<30) {
              i++;
              new Thread(new Runnable() {
                  @Override
                  public void run() {
                      try {
                          binder.failedBinderError(val);
                      } catch (RemoteException e) {
                          e.printStackTrace();
              }).start();
          //service端执行代码，用sleep模拟了一个耗时操作
          @Override
          public void failedBinderError(int[] val) throws RemoteException {
              try {
                  Thread.sleep(1000000);  //Simulated long time operation
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
  TransactionTooLargeException
   
   W/System.err: android.os.TransactionTooLargeException: data parcel size 1200084 bytes                               
   W/System.err:     at android.os.BinderProxy.transactNative(Native Method)                                           
   W/System.err:     at android.os.BinderProxy.transact(Binder.java:764)                                               
   W/System.err:     at c.t.myapplication.IMyAidlInterface$Stub$Proxy.failedBinderError(IMyAidlInterface.java:149)     
   W/System.err:     at c.t.myapplication.MainActivity$2.run(MainActivity.java:47)                                     
   W/System.err:     at java.lang.Thread.run(Thread.java:764)     
  为了方便对比，我把产生这个异常的代码也贴出来
   
  		//client调用代码
          int i = 0;
          int[] val = new int[300000];
          while (i<30) {
              i++;
              new Thread(new Runnable() {
                  @Override
                  public void run() {
                      try {
                          binder.failedBinderError(val);
                      } catch (RemoteException e) {
                          e.printStackTrace();
              }).start();
          //service端代码跟上面是同一个函数
  产生这两个异常的代码几乎一致，都是启动30个线程同时去调用binder方法，而同步调用的binder却是一个耗时方法，只要成功调用一次，binder service端的内存就会被占用，当重复到一定次数，内存耗尽后，在某一次调用中，binder调用返回失败； 大家还记得当前这个实例中，binder调用占用service的内存大小是多少吗？忘了可以回过头看看上一篇文章，binder的几个重要数字。 
   之所以产生了两个不同的异常，测试代码唯一不同的地方就是int 数组 val new的size不同；当前binder传输失败如果size小于200k就是第一个异常，如果当前传输大于200k，就抛出第二个异常。
   直接看代码：
   在binder调用失败后，执行此函数signalExceptionForError，针对具体error抛出相应的异常；本文只关心FAILED_TRANSACTION；
   
  void signalExceptionForError(JNIEnv* env, jobject obj, status_t err,
          bool canThrowRemoteException, int parcelSize)
      switch (err) {
          case UNKNOWN_ERROR:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException", "Unknown error");
              break;
          case NO_MEMORY:
              jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);
              break;
          case INVALID_OPERATION:
              jniThrowException(env, "java/lang/UnsupportedOperationException", NULL);
              break;
          case BAD_VALUE:
              jniThrowException(env, "java/lang/IllegalArgumentException", NULL);
              break;
          case BAD_INDEX:
              jniThrowException(env, "java/lang/IndexOutOfBoundsException", NULL);
              break;
          case BAD_TYPE:
              jniThrowException(env, "java/lang/IllegalArgumentException", NULL);
              break;
          case NAME_NOT_FOUND:
              jniThrowException(env, "java/util/NoSuchElementException", NULL);
              break
  
  
  
  
      
  ;
          case PERMISSION_DENIED:
              jniThrowException(env, "java/lang/SecurityException", NULL);
              break;
          case NOT_ENOUGH_DATA:
              jniThrowException(env, "android/os/ParcelFormatException", "Not enough data");
              break;
          case NO_INIT:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException", "Not initialized");
              break;
          case ALREADY_EXISTS:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException", "Item already exists");
              break;
          case DEAD_OBJECT:
              // DeadObjectException is a checked exception, only throw from certain methods.
              jniThrowException(env, canThrowRemoteException
                      ? "android/os/DeadObjectException"
                              : "java/lang/RuntimeException", NULL);
              break;
          case UNKNOWN_TRANSACTION:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException", "Unknown transaction code");
              break;
          case FAILED_TRANSACTION: {
              ALOGE("!!! FAILED BINDER TRANSACTION !!!  (parcel size = %d)", parcelSize);
              const char* exceptionToThrow;
              char msg[128];
              // TransactionTooLargeException is a checked exception, only throw from certain methods.
              // FIXME: Transaction too large is the most common reason for FAILED_TRANSACTION
              //        but it is not the only one.  The Binder driver can return BR_FAILED_REPLY
              //        for other reasons also, such as if the transaction is malformed or
              //        refers to an FD that has been closed.  We should change the driver
              //        to enable us to distinguish these cases in the future.
              if (canThrowRemoteException && parcelSize > 200*1024) {
                  // bona fide large payload
                  exceptionToThrow = "android/os/TransactionTooLargeException";
                  snprintf(msg, sizeof(msg)-1, "data parcel size %d bytes", parcelSize);
              } else {
                  // Heuristic: a payload smaller than this threshold "shouldn't" be too
                  // big, so it's probably some other, more subtle problem.  In practice
                  // it seems to always mean that the remote process died while the binder
                  // transaction was already in flight.
                  exceptionToThrow = (canThrowRemoteException)
                          ? "android/os/DeadObjectException"
                          : "java/lang/RuntimeException";
                  snprintf(msg, sizeof(msg)-1,
                          "Transaction failed on small parcel; remote process probably died");
              jniThrowException(env, exceptionToThrow, msg);
          } break;
          case FDS_NOT_ALLOWED:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "Not allowed to write file descriptors here");
              break;
          case UNEXPECTED_NULL:
              jniThrowNullPointerException(env, NULL);
              break;
          case -EBADF:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "Bad file descriptor");
              break;
          case -ENFILE:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "File table overflow");
              break;
          case -EMFILE:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "Too many open files");
              break;
          case -EFBIG:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "File too large");
              break;
          case -ENOSPC:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "No space left on device");
              break;
          case -ESPIPE:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "Illegal seek");
              break;
          case -EROFS:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "Read-only file system");
              break;
          case -EMLINK:
              jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                      "Too many links");
              break;
          default:
              ALOGE("Unknown binder error code. 0x%" PRIx32, err);
              String8 msg;
              msg.appendFormat("Unknown binder error code. 0x%" PRIx32, err);
              // RemoteException is a checked exception, only throw from certain methods.
              jniThrowException(env, canThrowRemoteException
                      ? "android/os/RemoteException" : "java/lang/RuntimeException", msg.string());
              break;
  这代码是不是不需要解释了，全是关键字，只需要将异常msg组织起来，调用jni给vm抛出异常。
   
  DeadSystemException
   
       * Rethrow this exception when we know it came from the system server. This
       * gives us an opportunity to throw a nice clean
       * {@link DeadSystemException} signal to avoid spamming logs with
       * misleading stack traces.
       * Apps making calls into the system server may end up persisting internal
       * state or making security decisions based on the perceived success or
       * failure of a call, or any default values returned. For this reason, we
       * want to strongly throw when there was trouble with the transaction.
       * @throws RuntimeException
      @NonNull
      public RuntimeException rethrowFromSystemServer() {
          if (this instanceof DeadObjectException) {
              throw new RuntimeException(new DeadSystemException());
          } else {
              throw new RuntimeException(this);
  在整个app的执行过程中，生命周期，显示view等都需要跟system_server提供的service（activity，window，package）通信，如果系统binder调用出现问题，你在分析log是可能纳闷，system_server从log看运行的很正常，但是app居然给你报告system已经death。
   
  到这儿binder几个常见异常已经算是告一段落。接下来，我们聊聊，在遇到binder问题是如何去调试问题；找到问题root cause。
   
  都看到这儿了，辛苦一下，给点个赞呗。。。。
                      在平常程序运行过程中，可能碰到最多跟binder相关的异常是RemoteException，但本文只分析跟binder机制相关的异常，而RemoteException是server端逻辑导致的其它异常在client端的表现。跟binder机制相关的异常有：android.app.RemoteServiceException: can't deliver broadcast，JavaBinder: !!! FAILED BINDER TRANSACTION !!!，TransactionTooLargeEx
  				
  Binder是一种进程间通信机制，基于开源的OpenBinder实现；OpenBinder起初由BeInc.开发，后由PlamInc.接手。从字面上来解释Binder有胶水、粘合剂的意思，顾名思义就是粘和不同的进程，使之实现通信。一般Android应用开发很少直接用到跨进程信通信（IPC），但如果你想知道：1.App是如何启动并初始化的？2.Activity的启动过程是怎样的？3.进程间是如何通信的？4.AIDL的具体原理是什么？5.众多插件化框架的设计原理等等这些问题的背后都与Binder有莫大的关系，要弄懂上面这些问题理解Bidner通信机制是必须的。我们知道Android应用程序是由Ac
  发现app出现crash，具体看到堆栈：
  android.app.RemoteServiceException: can't deliver broadcast
  	at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:2047)
  	at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:106)
  	at android.os.Looper.loop(Looper.java:2
  				
  碰到一个异常，具有随机性：
      android.os.DeadObjectException: Transaction failed on small parcel; remote process probably died
          at android.os.BinderProxy.transactNative(Native Method)
          at android.o...
  				
  Binder机制是android中实现的进程间通信的架构，它采用的是c/s架构，client通过代理完成对server的调用。既然这里提到了server，那么我们有必要先了解下在android中是怎么来管理server的。先来看一个重要的Native进程：ServiceManager，从名字可以看出来，这个是用来管理所有server的。在init进程启动之后，会启动另外两个重要的进程，一个是我们上一篇讲的Zygote进程，另外一个就是这个ServiceManager进程了，这两个进程启动之后就建立了android的运行环境和server的管理环境。ServiceManager进程启动之后其他s
  				
  Talking Kotlin Android App
  Hi there! This is an android app for TalkingKotlin.com, a podcast about all the Kotlin things.
  Goodies
  Kotlin
  MVPVM
  Android Architecture Components (LiveData, ViewModel, etc.)
  Deep linking to directly access episodes from urls
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  Make the app more social (shares, likes, etc.) 
  A detail screen for each episode
  Mea culpa
  Not enough tests (WIP)
  No DI (Dagger2? 
  				
  RemoteServiceException: Bad notification posted from package *
  过去有一个奇异的Crash，出现概率比较低，后来Huawei 8.0机器出来后突然暴增，统计了一下大概5%左右的概率会出现
  首先确定这不是因为Notification数据填充问题(使用了非@RemoteView修饰的View……)
  这个Crash有如下特征
  Huawei 8.0高频出现 (以往系统版本也会出现，但概率很小，系统实现机制存在这种概率)
  只在更新后一段时间内出现
  06-23 11:02:35.482 E/AndroidRuntime(19470): FATAL EXCEPTION: main
  06-23 11:02:35.482 E/AndroidRuntime(19470): Process: com.tencent.android.qqdown
  				
  DeadObjectException:
  Binder 为CS架构，我们无法确保Client端的生命周期,如被forcestop或被卸载等等。如果server端提供了接口回调的方式，一旦Client被停用，那么就会出现DeadObjectException的异常，原因是在Server进行Callback时，Client端已经死亡。
  安卓本身提供了一些检测方法,拿com.android.se
  				
  Android进程间通信（Inter-process Communication, IPC）是指在不同进程之间进行数据交互和通信的方法。Android提供了多种方式实现进程间通信，以下是常用的几种方式：
  1. Binder机制：Binder是一种跨进程通信技术，它基于Linux内核提供的Binder驱动。通过Binder，我们可以将一个Service注册为Binder服务，其他进程可以通过Binder进行远程调用，实现进程间的通信。
  2. 文件共享：进程可以通过共享文件的方式实现通信。一个进程将数据写入文件，其他进程读取该文件数据，从而实现进程间的信息传递。
  3. Socket通信：可以使用Socket套接字进行进程间通信。一个进程作为服务器，另一个进程作为客户端，通过Socket建立连接进行数据交互。
  4. ContentProvider：ContentProvider是Android中用于实现进程间共享数据的一种组件。通过ContentProvider，一个进程可以提供数据给其他进程进行读写操作。
  5. BroadcastReceiver：广播是一种常见的进程间通信方式。一个进程发送广播消息，其他进程通过注册相应的广播接收器来接收并处理广播消息。
  6. Messenger：Messenger是一种轻量级的进程间通信方式。通过Messenger，一个进程可以发送消息给另一个进程，实现进程间的通信。
  以上是常用的几种Android进程间通信方式，开发者可以根据具体需求选择合适的方式来实现进程间通信。
  353    if (mDriverFD >= 0) {
  354        // mmap the binder, providing a chunk of virtual address space to receive transactions.
  355        mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE, mDriverFD, 0);   //BINDER_VM_SIZE设置buffer size；
  45#define BINDER_VM_SIZE ((1*1024*1024) - (4096 *2)) //具体大小
  46#define DEFAULT_MAX_BINDER_THREADS 15
  可以在aospxref.com这个网站在线查看Android源码