Android classes dex to java

Как устроен билд APK файла внутри

Процесс создания APK и компиляции кода

Рассматриваемые темы

• Архитектура процессоров и необходимость для виртуальной машины
• Понимание Java виртуальной машины
• Компиляция исходного кода
• Виртуальная машина Андроид
• Процесс компиляции в .dex файл
• ART против Dalvik
• Описание каждой части билд процесса
• Исходный код
• Файлы ресурсов
• AIDL файлы
• Модули библиотек
• AAR библиотеки
• JAR библиотеки
• Android Asset Packaging Tool
• resources.arsc
• D8 и R8
• Dex и Multidex
• Подписывание APK файла
• Ссылки

Понимание флоу процесса билда APK файла, среда исполнения и компиляция кода
Этот пост нацелен быть отправной точкой для разработчиков, чтобы они ближе познакомились с билд процессом и созданием APK файла.

Архитектура процессоров и зачем нужна виртуальная машина

Андроид после того как вышел в 2007 году претерпел множество изменений связанный с билд процессом, средой исполнения и улучшениями производительности.

У андроида много удивительных характеристик и одна из них разные архитектуры процессоров такие как ARM64 и x86

Невозможно скомпилировать код, который поддерживает каждую архитектуру. Вот именно поэтому используется Java виртуальная машина.

Понимание Java виртуальной машины

JVM это виртуальная машина, позволяющая устройству запускать код, который скомпилирован в Java байткод

Используя JVM, вы избавляетесь от проблемы с разной архитектурой процессоров.

JVM предоставляет переносимость и она позволяет запускать Java код в виртуальной среде, вместо того, чтобы запускать его сразу «на железе»

Но JVM была создана для систем с большими мощностями по ресурсам, а наш андроид имеет сравнительно мало памяти и заряда батареи.

По этой причине Google создал адаптированную под андроид виртуальную машину, которая называется Dalvik.

Компилируем исходный код

Наш исходный Java код для андроида компилируется в класс файл .class с байткодом с помощью javac компилятора и запускается на JVM

Для котлина есть kotlinc компилятор, который делает совместимый с Java байткод.

Байткод — это набор инструкций, который выполняется на целевом устройстве.

Java байткод — это набор инструкций для Java виртуальной машины.

Андроид виртуальная машина

Каждое андроид приложение работает на своей виртуальной машине. С версий 1.0 до 4.4, это был Dalvik. В андроид 4.4, вместе с Dalvik, Google представил в качестве эксперимента новый андроид runtime, который назывался ART

Сгенерированный класс файл .class содержит JVM Java байткод.

Но у андроида есть свой собственный оптимизированный формат байткода, который называется Dalvik bytecode — это просто инструкции машинного кода для процессора также как и JVM байткод.

Комплияция в .dex файл

Во время компиляции происходит конвертация .class класс файл и .jar библиотеки в один classes.dex файл, который содержит Dalvik байткод.

Команда dx превращает все .class и .jar файлы в один classes.dex файл, который написан с форматом Dalvik байткода.

Dex — это аббревиатура с английского — Dalvik Executable.

ART против Dalvik

C версии 4.4 андроид мигрировал на ART. ART также работает с .dex файлом.

Преимущество ART над Dalvik проявляется в том, что приложения запускаются быстрее, потому что весь DEX байткод транслируется в машинный код во время установки, не нужно дополнительного времени на компиляцию в рантайме.

ART и Dalvik совместимы, так что приложения разработанные для Dalvik должны работать и на ART.

Компиляция Dalvik (JIT- just in time) имела такие минусы как — быстрая трата батареи, лаги в приложениях и плохой перформанс. В Dalvik трансляция происходит только когда это нужно. Мы открываем новый экран и только в этот момент происходит трансляция, за счет этого установка происходит быстрее, но при этом проседает перформанс.

Это причина по которой Google сделал Android Runtime (ART).

ART — основан на AOT (ahead of time) компиляции, она происходит до того как приложение запустится.

В ART компиляция происходит во время установки приложения. Это ведет к более долгому времени установки, но уменьшает трату батареи и избавляет от лагов, которые были на Dalvik.

Несмотря на то, что Dalvik был заменен на ART, .dex формат файлов еще используется

В андроид 7.0 JIT вернулся. Гибридная среда сочетает фичи как от JIT компиляции так и
от ART

Среда запуска байткода это очень важная часть андроида и она вовлечена в процесс запуска и установки приложения

Каждый этап описанного процесса

Source Code (Исходный код)

Это Java и Kotlin файлы в src пакете.

Resource Files

Файлы находящиеся в директории с ресурсами

AIDL Files

AIDL — аббревиатура Android Interface Definition Language, позволяет вам описать интерфейс межпроцессорного взаимодействия.

AIDL — может использоваться между любыми процессами в андроиде.

Library Modules

Модули библиотек содержат Java или Kotlin классы, компоненты андроида и ресурсы.

Код и ресурсы бибилотеки компилируются и пакуются вместе с приложением.

Поэтому модуль библиотеки может считаться компайл тайм артефактом.

AAR Libraries

Андроид библиотеки компилируются в AAR — android archive файл, который вы можете использовать как зависимость для вашего android app модуля.

AAR файлы могут содержать андроид ресурсы и файл манифеста, что позволяет вам упаковать туда общие ресурсы такие как layouts и drawables в дополнение к Java или Kotlin классам и методам.

JAR Libraries

JAR это Java библиотека и в отличие от AAR она не может содержать андроид ресурсы и манифесты.

Android Asset Packaging Tool

AAPT2 — аббревиатура (Android Asset Packaging Tool) — компилирует манифест и файлы ресурсов в один APK.

Этот процесс разделен на два шага компиляцию и линковку Это улучшает производительность так как если вы поменяете один файл, вам нужно компилировать только его и прилинковать к остальным файлам командой ‘link’

AAPT2 может компилировать все типы андроид ресурсов, таких как drawables и XML файлы.

При вызове AAPT2 для компиляции, туда передается по одному ресурсному файлу на каждый вызов

Затем APPT2 парсит файл и генерирует промежуточный бинарный файл с расширением .flat

Фаза линковки склеивает все промежуточные файлы сгенерированные в фазе компиляции и дает нам на выход один .apk файл. Вы также можете сгенерировать R.java файл и правила для proguard в это же время.

resources.arsc

Полученный на выходе .apk файл не включает в себя DEX файл, APK не подписан и не может быть запущен на устройстве.

APK содержит AndroidManifest, бинарные XML файлы и resources.arsc

resource.arsc содержит всю мета информацию о ресурсах, такую как индексы всех ресурсов в пакете

Это бинарный файл и APK который может быть запущен. APK который вы обычно создаете и запускаете не сжат и может быть использован просто посредством размещения в памяти.

R.java файл это выходной файл вместе с APK ему назначен уникальный id, который позволяет Java коду использовать ресурсы во время компиляции.

arsc это индекс ресурса который используется во время запуска приложения

D8 и R8

Начиная с андроид студии 3.1 и далее, D8 был сделан дефолтным компилятором.

D8 производит более маленькие dex файлы с лучшей производительностью, если сравнивать со старым dx.

R8 используется для компиляции кода. R8 это оптимизированная версия D8

D8 играет роль конвертера класс файлов в Dex файлы, а также производит дешугаринг функций из Java 8 в байткод, который может быть запущен на андроиде

R8 оптимизирует dex байткод. Он предоставляет такие фичи как оптимизация, обфускация, удаление ненужных классов.

Обфускация уменьшает размер вашего приложения укорачивая названия классов, методов и полей.

Обфускация имеет и другие преимущества для предотвращения реверс инжиниринга, но основная цель уменьшить размер.

Оптимизация уменьшает размер Dex файла путем переписывания ненужных частей кода и инлайнинга.

С помощью дешугаринга мы можем использовать удобные фичи языка Java 8 на андроиде.

Dex and Multidex

R8 дает на выходе один DEX файл, который называется classes.dex

Если количество методов приложения переваливает за 65,536, включая подключенные библиотеки, то произойдет ошибка при билде

Источник

Android classes dex to java

jadx — Dex to Java decompiler

Command line and GUI tools for producing Java source code from Android Dex and Apk files

Main features:

• decompile Dalvik bytecode to java classes from APK, dex, aar, aab and zip files
• decode AndroidManifest.xml and other resources from resources.arsc
• deobfuscator included

jadx-gui features:

• view decompiled code with highlighted syntax
• jump to declaration
• find usage
• full text search
• smali debugger (thanks to @LBJ-the-GOAT), check wiki page for setup and usage

See these features in action here: jadx-gui features overview

After download unpack zip file go to bin directory and run:

• jadx — command line version
• jadx-gui — UI version

On Windows run .bat files with double-click
Note: ensure you have installed Java 11 or later 64-bit version. For windows you can download it from oracle.com (select x64 Installer).

Build from source

JDK 8 or higher must be installed:

(on Windows, use gradlew.bat instead of ./gradlew )

Scripts for run jadx will be placed in build/jadx/bin and also packed to build/jadx- .zip

These options also worked on jadx-gui running from command line and override options from preferences dialog

Please check wiki page Troubleshooting Q&A

To support this project you can:

• Post thoughts about new features/optimizations that important to you
• Submit decompilation issues, please read before proceed: Open issue
• Open pull request, please follow these rules: Pull Request Process

Licensed under the Apache 2.0 License

Источник

Android classes dex to java

Project move to GitHub

_	Mirror	Wiki	Downloads	Issues
gh	https://github.com/pxb1988/dex2jar	Wiki	Releases	Issues
sf	https://sourceforge.net/p/dex2jar	old	old	old
bb	https://bitbucket.org/pxb1988/dex2jar	old	old	old
gc	https://code.google.com/p/dex2jar	old	old	old

Tools to work with android .dex and java .class files

1. dex-reader/writer: Read/write the Dalvik Executable (.dex) file. It has a light weight API similar with ASM.
2. d2j-dex2jar: Convert .dex file to .class files (zipped as jar)
3. smali/baksmali: disassemble dex to smali files and assemble dex from smali files. different implementation to smali/baksmali, same syntax, but we support escape in type desc «Lcom/dex2jar\t\u1234;»
4. other tools: d2j-decrypt-string

Источник

декомпиляция DEX в исходный код Java

Как можно декомпилировать файлы Android DEX (VM bytecode) в соответствующий исходный код Java?

Это просто

Получить эти инструменты:

1) dex2jar для перевода файлов dex в файлы jar

2) JD-GUI для просмотра файлов Java в банке

Исходный код вполне читабелен, так как dex2jar делает некоторые оптимизации.

Процедура:

А вот процедура о том, как декомпилировать:

Шаг 1:

Преобразуйте classes.dex из test_apk-debug.apk в test_apk-debug_dex2jar.jar

Примечание 1. На компьютерах с Windows все .sh сценарии заменяются .bat сценариями.

Примечание 2: В Linux / Mac не забывайте о sh или bash . Полная команда должна быть:

Примечание 3: Кроме того, не забудьте добавить разрешение на выполнение в dex2jar-X.X каталог, например sudo chmod -R +x dex2jar-2.0

Шаг 2:

Откройте банку в JD-GUI

Чтобы уточнить, есть два основных пути, которые вы можете выбрать здесь в зависимости от того, чего вы хотите достичь:

Декомпилируйте байт-код Dalvik (dex) в читаемый исходный код Java. Вы можете легко сделать это с помощью dex2jar и jd -gui , как упоминает Фред . Полученный в результате источник полезен для чтения и понимания функциональности приложения, но, скорее всего, не даст 100% пригодного для использования кода. Другими словами, вы можете прочитать исходный код, но вы не можете изменить и упаковать его. Обратите внимание, что если исходный код был запутан с помощью proguard, результирующий исходный код будет значительно сложнее распутать.

Другая важная альтернатива — разбирать байт-код на smali , язык ассемблера, предназначенный именно для этой цели. Я обнаружил, что самый простой способ сделать это с помощью apktool . После того, как вы установили apktool, вы можете просто указать его на файл apk, и вы получите файл smali для каждого класса, содержащегося в приложении. Вы можете читать и изменять smali или даже полностью заменять классы, генерируя smali из нового источника Java (для этого вы можете скомпилировать ваш источник .java в файлы .class с помощью javac, а затем преобразовать ваши файлы .class в файлы .dex с помощью Android dx-компилятор, а затем используйте baksmali (smali disassembler) для преобразования файлов .dex в .smali, как описано в этом вопросе., Здесь может быть ярлык). Как только вы закончите, вы можете легко упаковать apk обратно с apktool снова. Обратите внимание, что apktool не подписывает полученный apk, поэтому вам нужно позаботиться об этом, как и в любом другом приложении Android .

Если вы пойдете по пути smali, вы можете попробовать APK Studio , IDE, которая автоматизирует некоторые из вышеперечисленных шагов, помогая вам декомпилировать и перекомпилировать apk и устанавливать его на устройство.

Короче говоря, вы можете либо декомпилировать в Java, которая более читабельна, но, вероятно, необратима, либо разбирать на smali, который труднее читать, но гораздо гибче вносить изменения и переупаковывать измененное приложение. Какой подход вы выберете, будет зависеть от того, чего вы хотите достичь.

Наконец, предложение о вызове также заслуживает внимания. Это инструмент ретаргетинга для преобразования файлов .dex и .apk в файлы java .class, чтобы их можно было проанализировать с помощью типичных инструментов статического анализа java.

Источник

Читайте также:  Чем редактировать android прошивку