Java 反编译工具哪家强?对比分析瞧一瞧

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java 反编译工具哪家强?对比分析瞧一瞧相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

Java 反编译,一听可能觉得高深莫测,其实反编译并不是什么特别高级的操作,Java 对于 Class 字节码文件的生成有着严格的要求,如果你非常熟悉 Java 虚拟机规范,了解 Class 字节码文件中一些字节的作用,那么理解反编译的原理并不是什么问题。
甚至像下面这样的 Class 文件你都能看懂一二。

一般在逆向研究和代码分析中,反编译用到的比较多。不过在日常开发中,有时候只是简单的看一下所用依赖类的反编译,也是十分重要的。

恰好最近工作中也需要用到 Java 反编译,所以这篇文章介绍目前常见的的几种 Java 反编译工具的使用,在文章的最后也会通过编译速度语法支持以及代码可读性三个维度,对它们进行测试,分析几款工具的优缺点

Procyon

Github 链接:https://github.com/mstrobel/procyon
Procyon 不仅仅是反编译工具,它其实是专注于 Java 代码的生成和分析的一整套的 Java 元编程工具。
主要包括下面几个部分:

  • Core Framework
  • Reflection Framework
  • Expressions Framework
  • Compiler Toolset (Experimental)
  • Java Decompiler (Experimental)

可以看到反编译只是 Procyon 的其中一个模块,Procyon 原来托管于 bitbucket,后来迁移到了 GitHub,根据 GitHub 的提交记录来看,也有将近两年没有更新了。不过也有依赖 Procyon 的其他的开源反编译工具如** decompiler-procyon**,更新频率还是很高的,下面也会选择这个工具进行反编译测试。

使用 Procyon

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.jboss.windup.decompiler/decompiler-procyon -->
<dependency>
    <groupId>org.jboss.windup.decompiler</groupId>
    <artifactId>decompiler-procyon</artifactId>
    <version>5.1.4.Final</version>
</dependency>

写一个简单的反编译测试。

package com.wdbyte.decompiler;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

import org.jboss.windup.decompiler.api.DecompilationFailure;
import org.jboss.windup.decompiler.api.DecompilationListener;
import org.jboss.windup.decompiler.api.DecompilationResult;
import org.jboss.windup.decompiler.api.Decompiler;
import org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler;

/**
 * Procyon 反编译测试
 *
 *  @author https://github.com/niumoo
 * @date 2021/05/15
 */
public class ProcyonTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Long time = procyon("decompiler.jar", "procyon_output_jar");
        System.out.println(String.format("decompiler time: %dms", time));
    }
    public static Long procyon(String source,String targetPath) throws IOException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        Path outDir = Paths.get(targetPath);
        Path archive = Paths.get(source);
        Decompiler dec = new ProcyonDecompiler();
        DecompilationResult res = dec.decompileArchive(archive, outDir, new DecompilationListener() {
            public void decompilationProcessComplete() {
                System.out.println("decompilationProcessComplete");
            }
            public void decompilationFailed(List<String> inputPath, String message) {
                System.out.println("decompilationFailed");
            }
            public void fileDecompiled(List<String> inputPath, String outputPath) {
            }
            public boolean isCancelled() {
                return false;
            }
        });

        if (!res.getFailures().isEmpty()) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append("Failed decompilation of " + res.getFailures().size() + " classes: ");
            Iterator failureIterator = res.getFailures().iterator();
            while (failureIterator.hasNext()) {
                DecompilationFailure dex = (DecompilationFailure)failureIterator.next();
                sb.append(System.lineSeparator() + "    ").append(dex.getMessage());
            }
            System.out.println(sb.toString());
        }
        System.out.println("Compilation results: " + res.getDecompiledFiles().size() + " succeeded, " + res.getFailures().size() + " failed.");
        dec.close();
        Long end = System.currentTimeMillis();
        return end - start;
    }
}

Procyon 在反编译时会实时输出反编译文件数量的进度情况,最后还会统计反编译成功和失败的 Class 文件数量。

....
五月 15, 2021 10:58:28 下午 org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler$3 call
信息: Decompiling 650 / 783
五月 15, 2021 10:58:30 下午 org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler$3 call
信息: Decompiling 700 / 783
五月 15, 2021 10:58:37 下午 org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler$3 call
信息: Decompiling 750 / 783
decompilationProcessComplete
Compilation results: 783 succeeded, 0 failed.
decompiler time: 40599ms

Procyon GUI

对于 Procyon 反编译来说,在 GitHub 上也有基于此实现的开源 GUI 界面,感兴趣的可以下载尝试。
Github 地址:https://github.com/deathmarine/Luyten

CFR

GitHub 地址:https://github.com/leibnitz27/cfr
CFR 官方网站:http://www.benf.org/other/cfr/(可能需要FQ)
Maven 仓库: https://mvnrepository.com/artifact/org.benf/cfr

CFR(Class File Reader) 可以支持 Java 9、Java 12、Java 14 以及其他的最新版 Java 代码的反编译工作。而且 CFR 本身的代码是由 Java 6 编写,所以基本可以使用 CFR 在任何版本的 Java 程序中。值得一提的是,使用 CFR 甚至可以将使用其他语言编写的的 JVM 类文件反编译回 Java 文件。

CFR 命令行使用

使用 CFR 反编译时,你可以下载已经发布的 JAR 包,进行命令行反编译,也可以使用 Maven 引入的方式,在代码中使用。下面先说命令行运行的方式。

直接在 GitHub Tags 下载已发布的最新版 JAR. 可以直接运行查看帮助。

# 查看帮助
java -jar cfr-0.151.jar --help

如果只是反编译某个 class.

# 反编译 class 文件,结果输出到控制台
java -jar cfr-0.151.jar WindupClasspathTypeLoader.class
# 反编译 class 文件,结果输出到 out 文件夹
java -jar cfr-0.151.jar WindupClasspathTypeLoader.class --outputpath ./out

反编译某个 JAR.

# 反编译 jar 文件,结果输出到 output_jar 文件夹
➜  Desktop java -jar cfr-0.151.jar decompiler.jar --outputdir ./output_jar
Processing decompiler.jar (use silent to silence)
Processing com.strobel.assembler.metadata.ArrayTypeLoader
Processing com.strobel.assembler.metadata.ParameterDefinition
Processing com.strobel.assembler.metadata.MethodHandle
Processing com.strobel.assembler.metadata.signatures.FloatSignature
.....

反编译结果会按照 class 的包路径写入到指定文件夹中。

CFR 代码中使用

添加依赖这里不提。

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.benf/cfr -->
<dependency>
    <groupId>org.benf</groupId>
    <artifactId>cfr</artifactId>
    <version>0.151</version>
</dependency>

实际上我在官方网站和 GitHub 上都没有看到具体的单元测试示例。不过没有关系,既然能在命令行运行,那么直接在 IDEA 中查看反编译后的 Main 方法入口,看下命令行是怎么执行的,就可以写出自己的单元测试了。

package com.wdbyte.decompiler;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

import org.benf.cfr.reader.api.CfrDriver;
import org.benf.cfr.reader.util.getopt.OptionsImpl;

/**
 * CFR Test
 *
 * @author https://github.com/niumoo
 * @date 2021/05/15
 */
public class CFRTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Long time = cfr("decompiler.jar", "./cfr_output_jar");
        System.out.println(String.format("decompiler time: %dms", time));
        // decompiler time: 11655ms
    }
    public static Long cfr(String source, String targetPath) throws IOException {
        Long start = System.currentTimeMillis();
        // source jar
        List<String> files = new ArrayList<>();
        files.add(source);
        // target dir
        HashMap<String, String> outputMap = new HashMap<>();
        outputMap.put("outputdir", targetPath);

        OptionsImpl options = new OptionsImpl(outputMap);
        CfrDriver cfrDriver = new CfrDriver.Builder().withBuiltOptions(options).build();
        cfrDriver.analyse(files);
        Long end = System.currentTimeMillis();
        return (end - start);
    }
}

JD-Core

GiHub 地址:https://github.com/java-decompiler/jd-core
JD-core 官方网址:https://java-decompiler.github.io/
JD-core 是一个的独立的 Java 库,可以用于 Java 的反编译,支持从 Java 1 至 Java 12 的字节码反编译,包括 Lambda 表达式、方式引用、默认方法等。知名的 JD-GUI 和 Eclipse 无缝集成反编译引擎就是 JD-core。
JD-core 提供了一些反编译的核心功能,也提供了单独的 Class 反编译方法,但是如果你想在自己的代码中去直接反编译整个 JAR 包,还是需要一些改造的,如果是代码中有匿名函数,Lambda 等,虽然可以直接反编译,不过也需要额外考虑。

使用 JD-core

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.jd/jd-core -->
        <dependency>
            <groupId>org.jd</groupId>
            <artifactId>jd-core</artifactId>
            <version>1.1.3</version>
        </dependency>

为了可以反编译整个 JAR 包,使用的代码我做了一些简单改造,以便于最后一部分的对比测试,但是这个示例中没有考虑内部类,Lambda 等会编译出多个 Class 文件的情况,所以不能直接使用在生产中。

package com.wdbyte.decompiler;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.jar.JarFile;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipFile;

import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.jd.core.v1.ClassFileToJavaSourceDecompiler;
import org.jd.core.v1.api.loader.Loader;
import org.jd.core.v1.api.printer.Printer;

/**
 * @author https://github.com/niumoo
 * @date 2021/05/15
 */
public class JDCoreTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        JDCoreDecompiler jdCoreDecompiler = new JDCoreDecompiler();
        Long time = jdCoreDecompiler.decompiler("decompiler.jar","jd_output_jar");
        System.out.println(String.format("decompiler time: %dms", time));
    }
}


class JDCoreDecompiler{

    private ClassFileToJavaSourceDecompiler decompiler = new ClassFileToJavaSourceDecompiler();
    // 存放字节码
    private HashMap<String,byte[]> classByteMap = new HashMap<>();

    /**
     * 注意:没有考虑一个 Java 类编译出多个 Class 文件的情况。
     * 
     * @param source
     * @param target
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public Long decompiler(String source,String target) throws Exception {
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 解压
        archive(source);
        for (String className : classByteMap.keySet()) {
            String path = StringUtils.substringBeforeLast(className, "/");
            String name = StringUtils.substringAfterLast(className, "/");
            if (StringUtils.contains(name, "$")) {
                name = StringUtils.substringAfterLast(name, "$");
            }
            name = StringUtils.replace(name, ".class", ".java");
            decompiler.decompile(loader, printer, className);
            String context = printer.toString();
            Path targetPath = Paths.get(target + "/" + path + "/" + name);
            if (!Files.exists(Paths.get(target + "/" + path))) {
                Files.createDirectories(Paths.get(target + "/" + path));
            }
            Files.deleteIfExists(targetPath);
            Files.createFile(targetPath);
            Files.write(targetPath, context.getBytes());
        }
        return System.currentTimeMillis() - start;
    }
    private void archive(String path) throws IOException {
        try (ZipFile archive = new JarFile(new File(path))) {
            Enumeration<? extends ZipEntry> entries = archive.entries();
            while (entries.hasMoreElements()) {
                ZipEntry entry = entries.nextElement();
                if (!entry.isDirectory()) {
                    String name = entry.getName();
                    if (name.endsWith(".class")) {
                        byte[] bytes = null;
                        try (InputStream stream = archive.getInputStream(entry)) {
                            bytes = IOUtils.toByteArray(stream);
                        }
                        classByteMap.put(name, bytes);
                    }
                }
            }
        }
    }

    private Loader loader = new Loader() {
        @Override
        public byte[] load(String internalName) {
            return classByteMap.get(internalName);
        }
        @Override
        public boolean canLoad(String internalName) {
            return classByteMap.containsKey(internalName);
        }
    };

    private Printer printer = new Printer() {
        protected static final String TAB = "  ";
        protected static final String NEWLINE = "\\n";
        protected int indentationCount = 0;
        protected StringBuilder sb = new StringBuilder();
        @Override public String toString() {
            String toString = sb.toString();
            sb = new StringBuilder();
            return toString;
        }
        @Override public void start(int maxLineNumber, int majorVersion, int minorVersion) {}
        @Override public void end() {}
        @Override public void printText(String text) { sb.append(text); }
        @Override public void printNumericConstant(String constant) { sb.append(constant); }
        @Override public void printStringConstant(String constant, String ownerInternalName) { sb.append(constant); }
        @Override public void printKeyword(String keyword) { sb.append(keyword); }
        @Override public void printDeclaration(int type, String internalTypeName, String name, String descriptor) { sb.append(name); }
        @Override public void printReference(int type, String internalTypeName, String name, String descriptor, String ownerInternalName) { sb.append(name); }
        @Override public void indent() { this.indentationCount++; }
        @Override public void unindent() { this.indentationCount--; }
        @Override 以上是关于Java 反编译工具哪家强?对比分析瞧一瞧的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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