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Java 反编译工具的使用与对比分析

2024-12-03 04:34

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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:

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

  1. -- https://mvnrepository.com/artifact/org.jboss.windup.decompiler/decompiler-procyon --> 
  2.  
  3.     org.jboss.windup.decompiler 
  4.     decompiler-procyon 
  5.     5.1.4.Final 
  6.  

 

写一个简单的反编译测试。

  1. package com.wdbyte.decompiler; 
  2.  
  3. import java.io.IOException; 
  4. import java.nio.file.Path; 
  5. import java.nio.file.Paths; 
  6. import java.util.Iterator; 
  7. import java.util.List; 
  8.  
  9. import org.jboss.windup.decompiler.api.DecompilationFailure; 
  10. import org.jboss.windup.decompiler.api.DecompilationListener; 
  11. import org.jboss.windup.decompiler.api.DecompilationResult; 
  12. import org.jboss.windup.decompiler.api.Decompiler; 
  13. import org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler; 
  14.  
  15.  
  16. public class ProcyonTest { 
  17.     public static void main(String[] args) throws IOException { 
  18.         Long time = procyon("decompiler.jar""procyon_output_jar"); 
  19.         System.out.println(String.format("decompiler time: %dms"time)); 
  20.     } 
  21.     public static Long procyon(String source,String targetPath) throws IOException { 
  22.         long start = System.currentTimeMillis(); 
  23.         Path outDir = Paths.get(targetPath); 
  24.         Path archive = Paths.get(source); 
  25.         Decompiler dec = new ProcyonDecompiler(); 
  26.         DecompilationResult res = dec.decompileArchive(archive, outDir, new DecompilationListener() { 
  27.             public void decompilationProcessComplete() { 
  28.                 System.out.println("decompilationProcessComplete"); 
  29.             } 
  30.             public void decompilationFailed(List inputPath, String message) { 
  31.                 System.out.println("decompilationFailed"); 
  32.             } 
  33.             public void fileDecompiled(List inputPath, String outputPath) { 
  34.             } 
  35.             public boolean isCancelled() { 
  36.                 return false
  37.             } 
  38.         }); 
  39.  
  40.         if (!res.getFailures().isEmpty()) { 
  41.             StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
  42.             sb.append("Failed decompilation of " + res.getFailures().size() + " classes: "); 
  43.             Iterator failureIterator = res.getFailures().iterator(); 
  44.             while (failureIterator.hasNext()) { 
  45.                 DecompilationFailure dex = (DecompilationFailure)failureIterator.next(); 
  46.                 sb.append(System.lineSeparator() + "    ").append(dex.getMessage()); 
  47.             } 
  48.             System.out.println(sb.toString()); 
  49.         } 
  50.         System.out.println("Compilation results: " + res.getDecompiledFiles().size() + " succeeded, " + res.getFailures().size() + " failed."); 
  51.         dec.close(); 
  52.         Long end = System.currentTimeMillis(); 
  53.         return end - start; 
  54.     } 

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。

  1. .... 
  2. 五月 15, 2021 10:58:28 下午 org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler$3 call 
  3. 信息: Decompiling 650 / 783 
  4. 五月 15, 2021 10:58:30 下午 org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler$3 call 
  5. 信息: Decompiling 700 / 783 
  6. 五月 15, 2021 10:58:37 下午 org.jboss.windup.decompiler.procyon.ProcyonDecompiler$3 call 
  7. 信息: Decompiling 750 / 783 
  8. decompilationProcessComplete 
  9. Compilation results: 783 succeeded, 0 failed. 
  10. 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。

  1. # 查看帮助 
  2. java -jar cfr-0.151.jar --help 

如果只是反编译某个 class.

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

反编译某个 JAR.

  1. # 反编译 jar 文件,结果输出到 output_jar 文件夹 
  2. ➜  Desktop java -jar cfr-0.151.jar decompiler.jar --outputdir ./output_jar 
  3. Processing decompiler.jar (use silent to silence) 
  4. Processing com.strobel.assembler.metadata.ArrayTypeLoader 
  5. Processing com.strobel.assembler.metadata.ParameterDefinition 
  6. Processing com.strobel.assembler.metadata.MethodHandle 
  7. 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。

  1. -- https://mvnrepository.com/artifact/org.benf/cfr --> 
  2.  
  3.     org.benf 
  4.     cfr 
  5.     0.151 
  6.  

 

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。

  1. package com.wdbyte.decompiler; 
  2.  
  3. import java.io.IOException; 
  4. import java.util.ArrayList; 
  5. import java.util.HashMap; 
  6. import java.util.List; 
  7.  
  8. import org.benf.cfr.reader.api.CfrDriver; 
  9. import org.benf.cfr.reader.util.getopt.OptionsImpl; 
  10.  
  11.  
  12. public class CFRTest { 
  13.     public static void main(String[] args) throws IOException { 
  14.         Long time = cfr("decompiler.jar""./cfr_output_jar"); 
  15.         System.out.println(String.format("decompiler time: %dms"time)); 
  16.         // decompiler time: 11655ms 
  17.     } 
  18.     public static Long cfr(String source, String targetPath) throws IOException { 
  19.         Long start = System.currentTimeMillis(); 
  20.         // source jar 
  21.         List files = new ArrayList<>(); 
  22.         files.add(source); 
  23.         // target dir 
  24.         HashMap outputMap = new HashMap<>(); 
  25.         outputMap.put("outputdir", targetPath); 
  26.  
  27.         OptionsImpl options = new OptionsImpl(outputMap); 
  28.         CfrDriver cfrDriver = new CfrDriver.Builder().withBuiltOptions(options).build(); 
  29.         cfrDriver.analyse(files); 
  30.         Long end = System.currentTimeMillis(); 
  31.         return (end - start); 
  32.     } 

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

  1. -- https://mvnrepository.com/artifact/org.jd/jd-core --> 
  2.          
  3.             org.jd 
  4.             jd-core 
  5.             1.1.3 
  6.          

 

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。

  1. package com.wdbyte.decompiler; 
  2.  
  3. import java.io.File; 
  4. import java.io.IOException; 
  5. import java.io.InputStream; 
  6. import java.nio.file.Files; 
  7. import java.nio.file.Path; 
  8. import java.nio.file.Paths; 
  9. import java.util.Enumeration; 
  10. import java.util.HashMap; 
  11. import java.util.jar.JarFile; 
  12. import java.util.zip.ZipEntry; 
  13. import java.util.zip.ZipFile; 
  14.  
  15. import org.apache.commons.io.IOUtils; 
  16. import org.apache.commons.lang3.StringUtils; 
  17. import org.jd.core.v1.ClassFileToJavaSourceDecompiler; 
  18. import org.jd.core.v1.api.loader.Loader; 
  19. import org.jd.core.v1.api.printer.Printer; 
  20.  
  21.  
  22. public class JDCoreTest { 
  23.  
  24.     public static void main(String[] args) throws Exception { 
  25.         JDCoreDecompiler jdCoreDecompiler = new JDCoreDecompiler(); 
  26.         Long time = jdCoreDecompiler.decompiler("decompiler.jar","jd_output_jar"); 
  27.         System.out.println(String.format("decompiler time: %dms"time)); 
  28.     } 
  29.  
  30.  
  31. class JDCoreDecompiler{ 
  32.  
  33.     private ClassFileToJavaSourceDecompiler decompiler = new ClassFileToJavaSourceDecompiler(); 
  34.     // 存放字节码 
  35.     private HashMap classByteMap = new HashMap<>(); 
  36.  
  37.      
  38.     public Long decompiler(String source,String target) throws Exception { 
  39.         long start = System.currentTimeMillis(); 
  40.         // 解压 
  41.         archive(source); 
  42.         for (String className : classByteMap.keySet()) { 
  43.             String path = StringUtils.substringBeforeLast(className, "/"); 
  44.             String name = StringUtils.substringAfterLast(className, "/"); 
  45.             if (StringUtils.contains(name"$")) { 
  46.                 name = StringUtils.substringAfterLast(name"$"); 
  47.             } 
  48.             name = StringUtils.replace(name".class"".java"); 
  49.             decompiler.decompile(loader, printer, className); 
  50.             String context = printer.toString(); 
  51.             Path targetPath = Paths.get(target + "/" + path + "/" + name); 
  52.             if (!Files.exists(Paths.get(target + "/" + path))) { 
  53.                 Files.createDirectories(Paths.get(target + "/" + path)); 
  54.             } 
  55.             Files.deleteIfExists(targetPath); 
  56.             Files.createFile(targetPath); 
  57.             Files.write(targetPath, context.getBytes()); 
  58.         } 
  59.         return System.currentTimeMillis() - start; 
  60.     } 
  61.     private void archive(String path) throws IOException { 
  62.         try (ZipFile archive = new JarFile(new File(path))) { 
  63.             Enumeration entries = archive.entries(); 
  64.             while (entries.hasMoreElements()) { 
  65.                 ZipEntry entry = entries.nextElement(); 
  66.                 if (!entry.isDirectory()) { 
  67.                     String name = entry.getName(); 
  68.                     if (name.endsWith(".class")) { 
  69.                         byte[] bytes = null
  70.                         try (InputStream stream = archive.getInputStream(entry)) { 
  71.                             bytes = IOUtils.toByteArray(stream); 
  72.                         } 
  73.                         classByteMap.put(name, bytes); 
  74.                     } 
  75.                 } 
  76.             } 
  77.         } 
  78.     } 
  79.  
  80.     private Loader loader = new Loader() { 
  81.         @Override 
  82.         public byte[] load(String internalName) { 
  83.             return classByteMap.get(internalName); 
  84.         } 
  85.         @Override 
  86.         public boolean canLoad(String internalName) { 
  87.             return classByteMap.containsKey(internalName); 
  88.         } 
  89.     }; 
  90.  
  91.     private Printer printer = new Printer() { 
  92.         protected static final String TAB = "  "
  93.         protected static final String NEWLINE = "\n"
  94.         protected int indentationCount = 0; 
  95.         protected StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
  96.         @Override public String toString() { 
  97.             String toString = sb.toString(); 
  98.             sb = new StringBuilder(); 
  99.             return toString; 
  100.         } 
  101.         @Override public void start(int maxLineNumber, int majorVersion, int minorVersion) {} 
  102.         @Override public void end() {} 
  103.         @Override public void printText(String text) { sb.append(text); } 
  104.         @Override public void printNumericConstant(String constant) { sb.append(constant); } 
  105.         @Override public void printStringConstant(String constant, String ownerInternalName) { sb.append(constant); } 
  106.         @Override public void printKeyword(String keyword) { sb.append(keyword); } 
  107.         @Override public void printDeclaration(int type, String internalTypeName, String name, String descriptor) { sb.append(name); } 
  108.         @Override public void printReference(int type, String internalTypeName, String name, String descriptor, String ownerInternalName) { sb.append(name); } 
  109.         @Override public void indent() { this.indentationCount++; } 
  110.         @Override public void unindent() { this.indentationCount--; } 
  111.         @Override public void startLine(int lineNumber) { for (int i=0; i
  112.         @Override public void endLine() { sb.append(NEWLINE); } 
  113.         @Override public void extraLine(int count) { while (count-- > 0) sb.append(NEWLINE); } 
  114.         @Override public void startMarker(int type) {} 
  115.         @Override public void endMarker(int type) {} 
  116.     }; 

JD-GUI

GitHub 地址:https://github.com/java-decompiler/jd-gui

JD-core 也提供了官方的 GUI 界面,需要的也可以直接下载尝试。

Jadx

GitHub 地址:https://github.com/skylot/jadx

Jadx 是一款可以反编译 JAR、APK、DEX、AAR、AAB、ZIP 文件的反编译工具,并且也配有 Jadx-gui 用于界面操作。Jadx 使用 Grade 进行依赖管理,可以自行克隆仓库打包运行。

  1. git clone https://github.com/skylot/jadx.git 
  2. cd jadx 
  3. ./gradlew dist 
  4. # 查看帮助 
  5.  ./build/jadx/bin/jadx --help 
  6.   
  7. jadx - dex to java decompiler, version: dev 
  8.  
  9. usage: jadx [options]  (.apk, .dex, .jar, .class, .smali, .zip, .aar, .arsc, .aab) 
  10. options: 
  11.   -d, --output-dir                    - output directory 
  12.   -ds, --output-dir-src               - output directory for sources 
  13.   -dr, --output-dir-res               - output directory for resources 
  14.   -r, --no-res                        - do not decode resources 
  15.   -s, --no-src                        - do not decompile source code 
  16.   --single-class                      - decompile a single class 
  17.   --output-format                     - can be 'java' or 'json', default: java 
  18.   -e, --export-gradle                 - save as android gradle project 
  19.   -j, --threads-count                 - processing threads count, default: 6 
  20.   --show-bad-code                     - show inconsistent code (incorrectly decompiled) 
  21.   --no-imports                        - disable use of imports, always write entire package name 
  22.   --no-debug-info                     - disable debug info 
  23.   --add-debug-lines                   - add comments with debug line numbers if available 
  24.   --no-inline-anonymous               - disable anonymous classes inline 
  25.   --no-replace-consts                 - don't replace constant value with matching constant field 
  26.   --escape-unicode                    - escape non latin characters in strings (with \u) 
  27.   --respect-bytecode-access-modifiers - don't change original access modifiers 
  28.   --deobf                             - activate deobfuscation 
  29.   --deobf-min                         - min length of name, renamed if shorter, default: 3 
  30.   --deobf-max                         - max length of name, renamed if longer, default: 64 
  31.   --deobf-cfg-file                    - deobfuscation map file, default: same dir and name as input file with '.jobf' extension 
  32.   --deobf-rewrite-cfg                 - force to save deobfuscation map 
  33.   --deobf-use-sourcename              - use source file name as class name alias 
  34.   --deobf-parse-kotlin-metadata       - parse kotlin metadata to class and package names 
  35.   --rename-flags                      - what to rename, comma-separated, 'case' for system case sensitivity, 'valid' for java identifiers, 'printable' characters, 'none' or 'all' (default) 
  36.   --fs-case-sensitive                 - treat filesystem as case sensitive, false by default 
  37.   --cfg                               - save methods control flow graph to dot file 
  38.   --raw-cfg                           - save methods control flow graph (use raw instructions) 
  39.   -f, --fallback                      - make simple dump (using goto instead of 'if', 'for', etc) 
  40.   -v, --verbose                       - verbose output (set --log-level to DEBUG) 
  41.   -q, --quiet                         - turn off output (set --log-level to QUIET) 
  42.   --log-level                         - set log level, values: QUIET, PROGRESS, ERROR, WARN, INFO, DEBUG, default: PROGRESS 
  43.   --version                           - print jadx version 
  44.   -h, --help                          - print this help 
  45. Example: 
  46.   jadx -d out classes.dex 

根据 HELP 信息,如果想要反编译 decompiler.jar 到 out 文件夹。

  1. ./build/jadx/bin/jadx -d ./out ~/Desktop/decompiler.jar  
  2. INFO  - loading ... 
  3. INFO  - processing ... 
  4. INFO  - doneress: 1143 of 1217 (93%) 

Fernflower

GitHub 地址:https://github.com/fesh0r/fernflower

Fernflower 和 Jadx 一样使用 Grade 进行依赖管理,可以自行克隆仓库打包运行。

  1. ➜  fernflower-master ./gradlew build 
  2.  
  3. BUILD SUCCESSFUL in 32s 
  4. 4 actionable tasks: 4 executed 
  5.  
  6. ➜  fernflower-master java -jar build/libs/fernflower.jar 
  7. Usage: java -jar fernflower.jar [-<option>=]* []+  
  8. Example: java -jar fernflower.jar -dgs=true c:\my\source\ c:\my.jar d:\decompiled\ 
  9.  
  10. ➜  fernflower-master mkdir out 
  11. ➜  fernflower-master java -jar build/libs/fernflower.jar ~/Desktop/decompiler.jar ./out 
  12. INFO:  Decompiling class com/strobel/assembler/metadata/ArrayTypeLoader 
  13. INFO:  ... done 
  14. INFO:  Decompiling class com/strobel/assembler/metadata/ParameterDefinition 
  15. INFO:  ... done 
  16. INFO:  Decompiling class com/strobel/assembler/metadata/MethodHandle 
  17. ... 
  18.  
  19. ➜  fernflower-master ll out 
  20. total 1288 
  21. -rw-r--r--  1 darcy  staff   595K  5 16 17:47 decompiler.jar 
  22. ➜  fernflower-master 

Fernflower 在反编译 JAR 包时,默认反编译的结果也是一个 JAR 包。Jad

反编译速度

到这里已经介绍了五款 Java 反编译工具了,那么在日常开发中我们应该使用哪一个呢?又或者在代码分析时我们又该选择哪一个呢?我想这两种情况的不同,使用时的关注点也是不同的。如果是日常使用,读读代码,我想应该是对可读性要求更高些,如果是大量的代码分析工作,那么可能反编译的速度和语法的支持上要求更高些。为了能有一个简单的参考数据,我使用 JMH 微基准测试工具分别对这五款反编译工具进行了简单的测试,下面是一些测试结果。

测试环境

环境变量 描述
处理器 2.6 GHz 六核Intel Core i7
内存 16 GB 2667 MHz DDR4
Java 版本 JDK 14.0.2
测试方式 JMH 基准测试。
待反编译 JAR 1 procyon-compilertools-0.5.33.jar (1.5 MB)
待反编译 JAR 2 python2java4common-1.0.0-20180706.084921-1.jar (42 MB)

反编译 JAR 1:procyon-compilertools-0.5.33.jar (1.5 MB)

Benchmark Mode Cnt Score Units
cfr avgt 10 6548.642 ±  363.502 ms/op
fernflower avgt 10 12699.147 ± 1081.539 ms/op
jdcore avgt 10 5728.621 ±  310.645 ms/op
procyon avgt 10 26776.125 ± 2651.081 ms/op
jadx avgt 10 7059.354 ±  323.351 ms/op

JAR 2 这个包是比较大的,是拿很多代码仓库合并到一起的,同时还有很多 Python 转 Java 生成的代码,理论上代码的复杂度会更高。

Benchmark Cnt Score
Cfr 1 413838.826ms
fernflower 1 246819.168ms
jdcore 1 Error
procyon 1 487647.181ms
jadx 1 505600.231ms

语法支持和可读性

如果反编译后的代码需要自己看的话,那么可读性更好的代码更占优势,下面我写了一些代码,主要是 Java 8 及以下的代码语法和一些嵌套的流程控制,看看反编译后的效果如何。

  1. package com.wdbyte.decompiler; 
  2.  
  3. import java.util.ArrayList; 
  4. import java.util.List; 
  5. import java.util.stream.IntStream; 
  6.  
  7. import org.benf.cfr.reader.util.functors.UnaryFunction; 
  8.  
  9.  
  10. public class HardCode  { 
  11.     public HardCode(A a, B b) { } 
  12.  
  13.     public static void test(int... args) { } 
  14.  
  15.     public static void main(String... args) { 
  16.         test(1, 2, 3, 4, 5, 6); 
  17.     } 
  18.  
  19.     int byteAnd0() { 
  20.         int b = 1; 
  21.         int x = 0; 
  22.         do { 
  23.             b = (byte)((b ^ x)); 
  24.         } while (b++ < 10); 
  25.         return b; 
  26.     } 
  27.  
  28.     private void a(Integer i) { 
  29.         a(i); 
  30.         b(i); 
  31.         c(i); 
  32.     } 
  33.  
  34.     private void b(int i) { 
  35.         a(i); 
  36.         b(i); 
  37.         c(i); 
  38.     } 
  39.  
  40.     private void c(double d) { 
  41.         c(d); 
  42.         d(d); 
  43.     } 
  44.  
  45.     private void d(Double d) { 
  46.         c(d); 
  47.         d(d); 
  48.     } 
  49.  
  50.     private void e(Short s) { 
  51.         b(s); 
  52.         c(s); 
  53.         e(s); 
  54.         f(s); 
  55.     } 
  56.  
  57.     private void f(short s) { 
  58.         b(s); 
  59.         c(s); 
  60.         e(s); 
  61.         f(s); 
  62.     } 
  63.  
  64.     void test1(String path) { 
  65.         try { 
  66.             int x = 3; 
  67.         } catch (NullPointerException t) { 
  68.             System.out.println("File Not found"); 
  69.             if (path == null) { return; } 
  70.             throw t; 
  71.         } finally { 
  72.             System.out.println("Fred"); 
  73.             if (path == null) { throw new IllegalStateException(); } 
  74.         } 
  75.     } 
  76.  
  77.     private final List<Integer> stuff = new ArrayList<>();{ 
  78.         stuff.add(1); 
  79.         stuff.add(2); 
  80.     } 
  81.  
  82.     public static int plus(boolean t, int a, int b) { 
  83.         int c = t ? a : b; 
  84.         return c; 
  85.     } 
  86.  
  87.     // Lambda 
  88.     Integer lambdaInvoker(int arg, UnaryFunction<IntegerInteger> fn) { 
  89.         return fn.invoke(arg); 
  90.     } 
  91.  
  92.     // Lambda 
  93.     public int testLambda() { 
  94.         return lambdaInvoker(3, x -> x + 1); 
  95.         //        return 1; 
  96.     } 
  97.  
  98.     // Lambda 
  99.     public Integer testLambda(List<Integer> stuff, int y, boolean b) { 
  100.         return stuff.stream().filter(b ? x -> x > y : x -> x < 3).findFirst().orElse(null); 
  101.     } 
  102.  
  103.     // stream 
  104.     public static Integer> void testStream(List list) { 
  105.         IntStream s = list.stream() 
  106.             .filter(x -> { 
  107.                 System.out.println(x); 
  108.                 return x.intValue() / 2 == 0; 
  109.                 }) 
  110.             .map(x -> (Integer)x+2) 
  111.             .mapToInt(x -> x); 
  112.         s.toArray(); 
  113.     } 
  114.  
  115.     // switch 
  116.     public void testSwitch1(){ 
  117.         int i = 0; 
  118.         switch(((Long)(i + 1L)) + "") { 
  119.             case "1"
  120.                 System.out.println("one"); 
  121.         } 
  122.     } 
  123.     // switch 
  124.     public void testSwitch2(String string){ 
  125.         switch (string) { 
  126.             case "apples"
  127.                 System.out.println("apples"); 
  128.                 break; 
  129.             case "pears"
  130.                 System.out.println("pears"); 
  131.                 break; 
  132.         } 
  133.     } 
  134.  
  135.     // switch 
  136.     public static void testSwitch3(int x) { 
  137.         while (true) { 
  138.             if (x < 5) { 
  139.                 switch ("test") { 
  140.                     case "okay"
  141.                         continue
  142.                     default
  143.                         continue
  144.                 } 
  145.             } 
  146.             System.out.println("wow x2!"); 
  147.         } 
  148.     } 

此处本来贴出了所有工具的反编译结果,但是碍于文章长度和阅读体验,没有放出来,不过我在个人博客的发布上是有完整代码的,个人网站排版比较自由,可以使用 Tab 选项卡的方式展示。如果需要查看可以访问 https://www.wdbyte.com 进行查看。

Procyon

看到 Procyon 的反编译结果,还是比较吃惊的,在正常反编译的情况下,反编译后的代码基本上都是原汁原味。唯一一处反编译后和源码语法上有变化的地方,是一个集合的初始化操作略有不同。

  1. // 源码 
  2.  public HardCode(A a, B b) { } 
  3.  private final List<Integer> stuff = new ArrayList<>();{ 
  4.     stuff.add(1); 
  5.     stuff.add(2); 
  6.  } 
  7. // Procyon 反编译 
  8. private final List<Integer> stuff; 
  9.      
  10. public HardCode(final A a, final B b) { 
  11.     (this.stuff = new ArrayList<Integer>()).add(1); 
  12.     this.stuff.add(2); 

而其他部分代码, 比如装箱拆箱,Switch 语法,Lambda 表达式,流式操作以及流程控制等,几乎完全一致,阅读没有障碍。

装箱拆箱操作反编译后完全一致,没有多余的类型转换代码。

  1. // 源码 
  2. private void a(Integer i) { 
  3.     a(i); 
  4.     b(i); 
  5.     c(i); 
  6.  
  7. private void b(int i) { 
  8.     a(i); 
  9.     b(i); 
  10.     c(i); 
  11.  
  12. private void c(double d) { 
  13.     c(d); 
  14.     d(d); 
  15.  
  16. private void d(Double d) { 
  17.     c(d); 
  18.     d(d); 
  19.  
  20. private void e(Short s) { 
  21.     b(s); 
  22.     c(s); 
  23.     e(s); 
  24.     f(s); 
  25.  
  26. private void f(short s) { 
  27.     b(s); 
  28.     c(s); 
  29.     e(s); 
  30.     f(s); 
  31. // Procyon 反编译 
  32. private void a(final Integer i) { 
  33.     this.a(i); 
  34.     this.b(i); 
  35.     this.c(i); 
  36.  
  37. private void b(final int i) { 
  38.     this.a(i); 
  39.     this.b(i); 
  40.     this.c(i); 
  41.  
  42. private void c(final double d) { 
  43.     this.c(d); 
  44.     this.d(d); 
  45.  
  46. private void d(final Double d) { 
  47.     this.c(d); 
  48.     this.d(d); 
  49.  
  50. private void e(final Short s) { 
  51.     this.b(s); 
  52.     this.c(s); 
  53.     this.e(s); 
  54.     this.f(s); 
  55.  
  56. private void f(final short s) { 
  57.     this.b(s); 
  58.     this.c(s); 
  59.     this.e(s); 
  60.     this.f(s); 

Switch 部分也是一致,流程控制部分也没有变化。

  1. // 源码 switch 
  2. public void testSwitch1(){ 
  3.     int i = 0; 
  4.     switch(((Long)(i + 1L)) + "") { 
  5.         case "1"
  6.             System.out.println("one"); 
  7.     } 
  8. public void testSwitch2(String string){ 
  9.     switch (string) { 
  10.         case "apples"
  11.             System.out.println("apples"); 
  12.             break; 
  13.         case "pears"
  14.             System.out.println("pears"); 
  15.             break; 
  16.     } 
  17. public static void testSwitch3(int x) { 
  18.     while (true) { 
  19.         if (x < 5) { 
  20.             switch ("test") { 
  21.                 case "okay"
  22.                     continue
  23.                 default
  24.                     continue
  25.             } 
  26.         } 
  27.         System.out.println("wow x2!"); 
  28.     } 
  29. // Procyon 反编译 
  30. public void testSwitch1() { 
  31.     final int i = 0; 
  32.     final String string = (Object)(i + 1L) + ""
  33.     switch (string) { 
  34.         case "1": { 
  35.             System.out.println("one"); 
  36.             break; 
  37.         } 
  38.     } 
  39. public void testSwitch2(final String string) { 
  40.     switch (string) { 
  41.         case "apples": { 
  42.             System.out.println("apples"); 
  43.             break; 
  44.         } 
  45.         case "pears": { 
  46.             System.out.println("pears"); 
  47.             break; 
  48.         } 
  49.     } 
  50. }    
  51. public static void testSwitch3(final int x) { 
  52.     while (true) { 
  53.         if (x < 5) { 
  54.             final String s = "test"
  55.             switch (s) { 
  56.                 case "okay": { 
  57.                     continue
  58.                 } 
  59.                 default: { 
  60.                     continue
  61.                 } 
  62.             } 
  63.         } 
  64.         else { 
  65.             System.out.println("wow x2!"); 
  66.         } 
  67.     } 

Lambda 表达式和流式操作完全一致。

  1. // 源码 
  2. // Lambda 
  3. public Integer testLambda(List<Integer> stuff, int y, boolean b) { 
  4.     return stuff.stream().filter(b ? x -> x > y : x -> x < 3).findFirst().orElse(null); 
  5.  
  6. // stream 
  7. public static Integer> void testStream(List list) { 
  8.     IntStream s = list.stream() 
  9.         .filter(x -> { 
  10.             System.out.println(x); 
  11.             return x.intValue() / 2 == 0; 
  12.             }) 
  13.         .map(x -> (Integer)x+2) 
  14.         .mapToInt(x -> x); 
  15.     s.toArray(); 
  16. // Procyon 反编译 
  17. public Integer testLambda(final List<Integer> stuff, final int y, final boolean b) { 
  18.     return stuff.stream().filter(b ? (x -> x > y) : (x -> x < 3)).findFirst().orElse(null); 
  19.  
  20. public static Integer> void testStream(final List list) { 
  21.     final IntStream s = list.stream().filter(x -> { 
  22.         System.out.println(x); 
  23.         return x / 2 == 0; 
  24.     }).map(x -> x + 2).mapToInt(x -> x); 
  25.     s.toArray(); 

流程控制,反编译后发现丢失了无异议的代码部分,阅读来说并无障碍。

  1. // 源码 
  2. void test1(String path) { 
  3.     try { 
  4.         int x = 3; 
  5.     } catch (NullPointerException t) { 
  6.         System.out.println("File Not found"); 
  7.         if (path == null) { return; } 
  8.         throw t; 
  9.     } finally { 
  10.         System.out.println("Fred"); 
  11.         if (path == null) { throw new IllegalStateException(); } 
  12.     } 
  13. // Procyon 反编译 
  14. void test1(final String path) { 
  15.     try {} 
  16.     catch (NullPointerException t) { 
  17.         System.out.println("File Not found"); 
  18.         if (path == null) { 
  19.             return
  20.         } 
  21.         throw t; 
  22.     } 
  23.     finally { 
  24.         System.out.println("Fred"); 
  25.         if (path == null) { 
  26.             throw new IllegalStateException(); 
  27.         } 
  28.     } 

鉴于代码篇幅,下面几种的反编译结果的对比只会列出不同之处,相同之处会直接跳过。

CFR

CFR 的反编译结果多出了类型转换部分,个人来看没有 Procyon 那么原汁原味,不过也算是十分优秀,测试案例中唯一不满意的地方是对 while continue 的处理。

  1. // CFR 反编译结果 
  2. // 装箱拆箱 
  3. private void e(Short s) { 
  4.    this.b(s.shortValue()); // 装箱拆箱多出了类型转换部分。 
  5.    this.c(s.shortValue()); // 装箱拆箱多出了类型转换部分。 
  6.    this.e(s); 
  7.    this.f(s); 
  8. // 流程控制 
  9. void test1(String path) { 
  10.     try { 
  11.         int n = 3;// 流程控制反编译结果十分满意,原汁原味,甚至此处的无意思代码都保留了。 
  12.     } 
  13.     catch (NullPointerException t) { 
  14.         System.out.println("File Not found"); 
  15.         if (path == null) { 
  16.             return
  17.         } 
  18.         throw t; 
  19.     } 
  20.     finally { 
  21.         System.out.println("Fred"); 
  22.         if (path == null) { 
  23.             throw new IllegalStateException(); 
  24.         } 
  25.     } 
  26. // Lambda 和 Stream 操作完全一致,不提。 
  27. // switch 处,反编译后功能一致,但是流程控制有所更改。 
  28. public static void testSwitch3(int x) { 
  29.     block6: while (true) { // 源码中只有 while(true),反编译后多了 block6 
  30.         if (x < 5) { 
  31.             switch ("test") { 
  32.                 case "okay": { 
  33.                     continue block6; // 多了 block6 
  34.                 } 
  35.             } 
  36.             continue
  37.         } 
  38.         System.out.println("wow x2!"); 
  39.     } 

JD-Core

JD-Core 和 CFR 一样,对于装箱拆箱操作,反编译后不再一致,多了类型转换部分,而且自动优化了数据类型。个人感觉,如果是反编译后自己阅读,通篇的数据类型的转换优化影响还是挺大的。

  1. // JD-Core 反编译 
  2. private void d(Double d) { 
  3.   c(d.doubleValue()); // 新增了数据类型转换 
  4.   d(d); 
  5.  
  6. private void e(Short s) { 
  7.   b(s.shortValue()); // 新增了数据类型转换 
  8.   c(s.shortValue()); // 新增了数据类型转换 
  9.   e(s); 
  10.   f(s.shortValue()); // 新增了数据类型转换 
  11.  
  12. private void f(short s) { 
  13.   b(s); 
  14.   c(s); 
  15.   e(Short.valueOf(s)); // 新增了数据类型转换 
  16.   f(s); 
  17. // Stream 操作中,也自动优化了数据类型转换,阅读起来比较累。 
  18. public static Integer> void testStream(List list) { 
  19.   IntStream s = list.stream().filter(x -> { 
  20.         System.out.println(x); 
  21.         return (x.intValue() / 2 == 0); 
  22.       }).map(x -> Integer.valueOf(x.intValue() + 2)).mapToInt(x -> x.intValue()); 
  23.   s.toArray(); 

Fernflower

Fernflower 的反编译结果总体上还是不错的,不过也有不足,它对变量名称的指定,以及 Switch 字符串时的反编译结果不够理想。

  1. //反编译后变量命名不利于阅读,有很多 var 变量 
  2. int byteAnd0() { 
  3.    int b = 1; 
  4.    byte x = 0; 
  5.  
  6.    byte var10000; 
  7.    do { 
  8.       int b = (byte)(b ^ x); 
  9.       var10000 = b; 
  10.       b = b + 1; 
  11.    } while(var10000 < 10); 
  12.  
  13.    return b; 
  14. // switch 反编译结果使用了hashCode 
  15. public static void testSwitch3(int x) { 
  16.    while(true) { 
  17.       if (x < 5) { 
  18.          String var1 = "test"
  19.          byte var2 = -1; 
  20.          switch(var1.hashCode()) { 
  21.          case 3412756:  
  22.             if (var1.equals("okay")) { 
  23.                var2 = 0; 
  24.            } 
  25.          default
  26.             switch(var2) { 
  27.             case 0: 
  28.             } 
  29.          } 
  30.       } else { 
  31.          System.out.println("wow x2!"); 
  32.       } 
  33.    } 

总结

五种反编译工具比较下来,结合反编译速度和代码可读性测试,看起来 CFR 工具胜出,Procyon 紧随其后。CFR 在速度上不落下风,在反编译的代码可读性上,是最好的,主要体现在反编译后的变量命名、装箱拆箱、类型转换,流程控制上,以及对 Lambda 表达式、Stream 流式操作和 Switch 的语法支持上,都非常优秀。根据 CFR 官方介绍,已经支持到 Java 14 语法,而且截止写这篇测试文章时,CFR 最新提交代码时间实在 11 小时之前,更新速度很快。

 

文中部分代码已经上传 GitHub 的 niumoo/lab-notes 仓库 的 java-decompiler 目录。

 

来源:未读代码内容投诉

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