Java 反编译工具哪家强？对比分析瞧一瞧
吴振华 · 204浏览 · 发布于2021-05-19
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 public void startLine(int lineNumber) { for (int i=0; i<indentationCount; i++) sb.append(TAB); }
@Override public void endLine() { sb.append(NEWLINE); }
@Override public void extraLine(int count) { while (count-- > 0) sb.append(NEWLINE); }
@Override public void startMarker(int type) {}
@Override public void endMarker(int type) {}
};
}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。
git clone https://github.com/skylot/jadx.git cd jadx ./gradlew dist # 查看帮助 ./build/jadx/bin/jadx --help jadx - dex to java decompiler, version: dev usage: jadx [options] <input files> (.apk, .dex, .jar, .class, .smali, .zip, .aar, .arsc, .aab) options: -d, --output-dir - output directory -ds, --output-dir-src - output directory for sources -dr, --output-dir-res - output directory for resources -r, --no-res - do not decode resources -s, --no-src - do not decompile source code --single-class - decompile a single class --output-format - can be 'java' or 'json', default: java -e, --export-gradle - save as android gradle project -j, --threads-count - processing threads count, default: 6 --show-bad-code - show inconsistent code (incorrectly decompiled) --no-imports - disable use of imports, always write entire package name --no-debug-info - disable debug info --add-debug-lines - add comments with debug line numbers if available --no-inline-anonymous - disable anonymous classes inline --no-replace-consts - don't replace constant value with matching constant field --escape-unicode - escape non latin characters in strings (with \u) --respect-bytecode-access-modifiers - don't change original access modifiers --deobf - activate deobfuscation --deobf-min - min length of name, renamed if shorter, default: 3 --deobf-max - max length of name, renamed if longer, default: 64 --deobf-cfg-file - deobfuscation map file, default: same dir and name as input file with '.jobf' extension --deobf-rewrite-cfg - force to save deobfuscation map --deobf-use-sourcename - use source file name as class name alias --deobf-parse-kotlin-metadata - parse kotlin metadata to class and package names --rename-flags - what to rename, comma-separated, 'case' for system case sensitivity, 'valid' for java identifiers, 'printable' characters, 'none' or 'all' (default) --fs-case-sensitive - treat filesystem as case sensitive, false by default --cfg - save methods control flow graph to dot file --raw-cfg - save methods control flow graph (use raw instructions) -f, --fallback - make simple dump (using goto instead of 'if', 'for', etc) -v, --verbose - verbose output (set --log-level to DEBUG) -q, --quiet - turn off output (set --log-level to QUIET) --log-level - set log level, values: QUIET, PROGRESS, ERROR, WARN, INFO, DEBUG, default: PROGRESS --version - print jadx version -h, --help - print this help Example: jadx -d out classes.dex
根据 HELP 信息，如果想要反编译 decompiler.jar 到 out 文件夹。
./build/jadx/bin/jadx -d ./out ~/Desktop/decompiler.jar INFO - loading ... INFO - processing ... 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。
➜ fernflower-master ./gradlew build BUILD SUCCESSFUL in 32s 4 actionable tasks: 4 executed ➜ fernflower-master java -jar build/libs/fernflower.jar Usage: java -jar fernflower.jar [-<option>=<value>]* [<source>]+ <destination> Example: java -jar fernflower.jar -dgs=true c:\my\source\ c:\my.jar d:\decompiled\ ➜ fernflower-master mkdir out ➜ fernflower-master java -jar build/libs/fernflower.jar ~/Desktop/decompiler.jar ./out INFO: Decompiling class com/strobel/assembler/metadata/ArrayTypeLoader INFO: ... done INFO: Decompiling class com/strobel/assembler/metadata/ParameterDefinition INFO: ... done INFO: Decompiling class com/strobel/assembler/metadata/MethodHandle ... ➜ fernflower-master ll out total 1288 -rw-r--r-- 1 darcy staff 595K 5 16 17:47 decompiler.jar ➜ 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
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