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); } }
