什么是dex文件

Posted 2023-04-09

dex文件是android系统的可执行文件，包含应用程序的全部操作指令以及运行时数据。

由于dalvik是一种针对嵌入式设备而特殊设计的java虚拟机，所以dex文件与标准的class文件在结构设计上有着本质的区别。

当java程序编译成class后，还需要使用dex工具将所有的class文件整合到一个dex文件，目的是其中各个类能够共享数据，在一定程度上降低了冗余，同时也是文件结构更加经凑，dex文件是传统jar文件大小的50％左右。

dex将原来class每个文件都有的共有信息合成一体，这样减少了class的冗余。

从宏观上来说dex的文件结果很简单，实际上是由多个不同结构的数据体以首尾相接的方式拼接而成。

扩展资料：

Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。

从架构图看，Android分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。

dex文件的作用：

dex文件的作用是记录整个工程（通常是一个Android工程）的所有类文件的信息。

dex文件的结构：

8位字节的二进制流文件；各个数据紧密排列，无间隙，减少了文件体积，加快加载速度；整个工程的类信息都存放在一个dex文件中（不考虑dex分包的情况下）；同样地，可以通过010Editor来查看dex文件信息。

参考资料：百度百科-Android

参考技术A 　　dex是应用安装时生成的虚拟机可执行二进制文件，如果应用还存在，删除了下次手机开机时还会再次生成，卸载软件时会同时删除dex文件。所以没有必要手动删除dex文件。
　　对于Android DEX文件进行优化，需要注意的一点是DEX文件的结构是紧凑的，但是我们还是要想方设法的进行提高程序的运行速度，我们就仍然需要对DEX文件进行进一步优化。
　　调整所有字段的字节序（LITTLE_ENDIAN）和对齐结构中的每一个域 验证DEX文件中的所有类 对一些特定的类进行优化，对方法里的操作码进行优化 。优化后的文件大小会有所增加，应该是原Android DEX文件的1-4倍。 优化发生的时机有两个：对于预置应用，可以在系统编译后，生成优化文件，以ODEX结尾。
　　这样在发布时除APK文件（不包含DEX）以外，还有一个相应的Android DEX文件；对于非预置应用，包含在APK文件里的DEX文件会在运行时被优化，优化后的文件将被保存在缓存中。
　　每一个Android应用都运行在一个Dalvik虚拟机实例里，而每一个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。虚拟机的线程机制，内存分配和管理，Mutex等等都是依赖底层操作系统而实现的。 参考技术B 这样做可以加快软件的启动速度，预先提取，减少对RAM的占用，因为没有odex的话，系统要从apk包中提取dex再运行。当Android启动时，DalvikVM监视所有的程序（APK文件）和框架，并且为他们创建一个依存关系树。DalvikVM通过这个依存关系树来为每个程序优化代码并存储在Dalvik缓存中。这样，所有程序在运行时都会使用优化过的代码。这就是当你刷一个新的ROM时，有时候第一次启动时间非常非常长的原因。当一个程序（或者框架库）发生变更，DalvikVM将会重新优化代码并且再次将其存在缓存中。在cache/dalvik- cache是存放system上的程序生成的dex文件，而data/dalvik-cache则是存放data/app生成的dex文件。准备工作：用Recovery进行一个备份，预防出现意外，不能开机。请确定你的电脑可以正常连接手机调试模式。请确定你的system有10－20M空余。说明：Android系统中运行的程序包主要分framework,system/app,data/app,三个路径，开机的时候启动内核后，就会逐个启动framework里的jar框架程序，再启动system/app的开机自启程序。如果你想把整个ROM都odex化，就必须先将framework的先做，因为在odex过程中，需要依赖framework进行。而且在 odex framework时，每个文件都要严格按照顺序，否则不能开机。如果你在其他app做了odex，Sorry,你不能odex framework。下载附件解压，执行odex.bat,选在你想要的操作，如果你想将整个ROM odex化，必须先选择framework,然后system,data,如果你不想odex framework，可以直接跳过，但是你以后都不能odex framework。【更新】odex framework更新自动删除dex文件。这个脚本更新可以重复使用，也就是你odex一遍后，自己添加了apk或者二级框架程序（jar,譬如google.map.jar），可以使用这个脚本单独对这些odex，不会影响其他已经odex的程序。本回答被提问者采纳 参考技术C 在Android系统中，dex文件是可以直接在Dalvik虚拟机中加载运行的文件。通过ADT，经过复杂的编译，可以把java源代码转换为dex文 件。 那么这个文件的格式是什么样的呢？为什么Android不直接使用class文件，而采用这个不一样文件呢？其实它是针对嵌入式系统优化的结 果，Dalvik虚拟机的指令码并不是标准的Java虚拟机指令码，而是使用了自己独有的一套指令集。如果有自己的编译系统，可以不生成class文件， 直接生成dex文件。dex文件中共用了很多类名称、常量字符串，使它的体积比较小，运行效率也比较高。但归根到底，Dalvik还是基于寄存器的虚拟机 的一个实现。 参考技术D 手机上用的（类似EXE），给好评哦!

【理论知识】Dex文件结构分析

参考技术A Dex文件就是Dalvik可执行文件，实际上它就是一个优化后的java字节码文件，因此构造这类文件需要先写个java文件

Pino.java

然后编译

之后得到了Pino.class文件，之后我们用dx工具，该工具需要安装Android SDK才能有的工具

这样就得到了一个dex文件了，之后我们利用010editor工具来进行分析。

那我们从头开始分析

首先，我们来看一下Dex文件头的结构体

这里stringIdSize的值为0E，10进制就是14，也就是说这个dex文件的字符串的个数为14个，文件偏移是70，我们到70的位置看一下

蓝色部分就是DexStringId的内容了，每个字符串4字节，总共14个，我们先看一下第一组“76 01 00 00”，这个值并不是字符串的具体内容，而是字符串所在位置的文件偏移，我们去看一下176h这个位置

蓝色部分我一共选中了8个字节，其中第一个字节06代表的是之后多少个字节属于字符串，也就是“3C 69 6E 69 74 3E”，而最后一个字节的00其实是字符串结尾的空字节，但是计数的时候并没有算上而已，总结一下这个dex文件中所有的字符串如下：

先看一下第一个4字节的值“02 00 00 00 ”，对照之前我们整理的字符串的表格，就是LPino；即Pino类型的，整理一下所有的类型，如下

这里数量就是3，位置偏移为C4，跟过去看下

蓝色选中的部分就是所有的方法原型的结构了，这里又涉及到了一个新的数据结构

这三个属性分别是第一个是方法声明的字符串，第二个是方法的返回类型，第三个是方法的参数列表，其中DexTypeList是新的数据结构

回过头来看一下蓝色部分，12个字节，第一个4字节为8，说明DexStringId列表的索引是8，也就是V，第二个4字节是5，也就是V，最后一个是0，也就是没有参数，第一个方法就是void ()，整理一下其他的如下：

也就是一个DexFieldId是8个字节

classIdx的值是4，也就是Ljava/lang/System;，typeIdx的值是1，也就是Ljava/io/PrintStream;，nameIdx的值是C，也就是out，总结一下字段如下：

也就是说每个DexMethodId占8个字节，第一个8字节中的classIdx的值是0，也就是LPino;，protoIdx的值也是0，也就是void()，第三nameIdx也是0，也就是<init>，综合起来就是void Pino.<init>(),整理一下所有的方法如下：

上面的数据结构28个字节，内容的话看注释也能看懂，我们直接上实例，在这里，classIdx是1，也就是LPino;，第二个accessFlags是1，也就是public，第三个superclassIdx是2，也就是父类是java.lang.Object，第四个interfacesOff是0，就是没有，第五个是sourceFileIdx是7，也就是Pino.java，第六个是annotationOff，是0，没有，第七个classData是22D，也就是DexClassData的偏移是22D，我们先来看看DexClassData的结构体

这里面又涉及到了其他三种结构体

这里需要注意的一点的就是这里的u4并不是值4字节，而是值uleb128的类型，具体是什么可以自行百度。

现在我们再去22D的位置看看

从这里可以判断姿态字段0个，实例字段0个，直接方法2个，虚方法0个。因为staticFields和instanceFields都是0个，所以直接从directMethods来看了，methodIdx为0，也就是void Pino.<init>()，accessFlags的值为“81 80 04”，这个是uleb128编码的，转换为16进制的话就是10001h，对照一下DexFile.h文件，知道方法是ACC_PUBLIC和ACC_CONSTRUCTOR