Android反编译工具Apktool浅析-白红宇

在分析Apktool源码之前，先简单了解下apk。

Apk本质上是个压缩文件，可以用解压工作把他解压例如（掘金APP）

基本Apk包结构

META-INF

res

AndroidManifest.xml

classes.dex

resources.arsc

下面我就简单的介绍下以下几个文件：

META-INF

在打包apk包的时候，会对所有的需要打包的文件做一个校验算法，并且把计算的结果放在META-INF目录下。同时在安装APK的时候，也会根据这个算法对安装的APK进行校验，校验不通过，Android系统是不会安装这个APK的。因此可以很好的保证的系统的安全。

res

这个文件夹下存放着layout，value，raw，assets等文件夹。需要注意的是除了raw与assets文件夹下的内容在打包的时候不会被压缩成二进制文件，其他文件夹下的文件会压缩成二进制文件。所以，你要是用文本打开这些文件，你会发现这些文件是一坨01组合。

AndroidManifest.xml

这个文件包含了应用版本，名字，权限等信息，在打包成APK文件的时候，也会把这个文件压缩成二进制文件。

classes.dex

可被Dalvik虚拟机识别和加载运行的文件。有时在解包的时候会发现，有classes2.dex、classes3.dex。这是因为在Android打包的时候，为了防止出现方法数超过64K，因此把项目的类分开打包成dex文件。让虚拟机分别加载这些dex，避免64K这个问题的出现。

resources.arsc

资源索引表(id与资源内容的映射关系)
举个例子：
1、 string.xml里面有黑狗
2、在代码中使用R.string.blackdog来获取“黑狗”这个内容。
3、那么在编译后会首先生成一个为R.string.blackdog生成一个id（假设为0x0f0a0a）
4、那么在resources.arsc会生成一个0x0f0a0a与“黑狗”的映射关系
5、在编译后的代码文件会把R.string.blackdog编译成0x0f0a0a。
6、这样子，在运行时就会通过这个id渠道resources.arsc中找到映射的内容“黑狗”了。

下面我们看下apktool解包的流程

Decode主要做了以下事情：

1、把压缩后的二进制AndroidManifest.xml文件解压缩成xml格式的AndroidManifest.Xml
2、根据resources.arsc，还原res文件下被压缩的文件
3、把apk包中的dex文件反编译成可读性更高的smali（一种汇编语言）文件
4、解压缩其他文件

让我们从fucking code中看看这个decode流程

首先我们看看入口类：Main

public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, BrutException {        ...        try {            commandLine = parser.parse(allOptions, args, false);        } catch (ParseException ex) {            System.err.println(ex.getMessage());            usage();            return;        }        ...        boolean cmdFound = false;        for (String opt : commandLine.getArgs()) {            if (opt.equalsIgnoreCase("d") || opt.equalsIgnoreCase("decode")) {                cmdDecode(commandLine);                cmdFound = true;            } else if (opt.equalsIgnoreCase("b") || opt.equalsIgnoreCase("build")) {                cmdBuild(commandLine);                cmdFound = true;            } ...} 复制代码

1、首先会解析输入的参数
2、如果参数中含有d或decode，则调用cmdDecode来反编译对应的apk包
接下来我们看下cmdDocode干了什么

private static void cmdDecode(CommandLine cli) throws AndrolibException {        ApkDecoder decoder = new ApkDecoder();        int paraCount = cli.getArgList().size();        String apkName = cli.getArgList().get(paraCount - 1);        File outDir;        // check for options        if (cli.hasOption("s") || cli.hasOption("no-src")) {            decoder.setDecodeSources(ApkDecoder.DECODE_SOURCES_NONE);        }        if (cli.hasOption("d") || cli.hasOption("debug")) {            System.err.println("SmaliDebugging has been removed in 2.1.0 onward. Please see: https://github.com/iBotPeaches/Apktool/issues/1061");            System.exit(1);        }        if (cli.hasOption("b") || cli.hasOption("no-debug-info")) {            decoder.setBaksmaliDebugMode(false);        }        if (cli.hasOption("t") || cli.hasOption("frame-tag")) {            decoder.setFrameworkTag(cli.getOptionValue("t"));        }        if (cli.hasOption("f") || cli.hasOption("force")) {            decoder.setForceDelete(true);        }        if (cli.hasOption("r") || cli.hasOption("no-res")) {            decoder.setDecodeResources(ApkDecoder.DECODE_RESOURCES_NONE);        }        if (cli.hasOption("force-manifest")) {            decoder.setForceDecodeManifest(ApkDecoder.FORCE_DECODE_MANIFEST_FULL);        }        if (cli.hasOption("no-assets")) {            decoder.setDecodeAssets(ApkDecoder.DECODE_ASSETS_NONE);        }        if (cli.hasOption("k") || cli.hasOption("keep-broken-res")) {            decoder.setKeepBrokenResources(true);        }        if (cli.hasOption("p") || cli.hasOption("frame-path")) {            decoder.setFrameworkDir(cli.getOptionValue("p"));        }        if (cli.hasOption("m") || cli.hasOption("match-original")) {            decoder.setAnalysisMode(true, false);        }        if (cli.hasOption("api") || cli.hasOption("api-level")) {            decoder.setApi(Integer.parseInt(cli.getOptionValue("api")));        }        if (cli.hasOption("o") || cli.hasOption("output")) {            outDir = new File(cli.getOptionValue("o"));            decoder.setOutDir(outDir);        } else {            // make out folder manually using name of apk            String outName = apkName;            outName = outName.endsWith(".apk") ? outName.substring(0,                    outName.length() - 4).trim() : outName + ".out";            // make file from path            outName = new File(outName).getName();            outDir = new File(outName);            decoder.setOutDir(outDir);        }        decoder.setApkFile(new File(apkName));        try {            decoder.decode();        } catch (OutDirExistsException ex) {         ...}}    }复制代码

首先根据参数来设置了decode规则：

1、s或on-src：decode的时候不要把dex文件反编译成smali文件。
2、 r或no-res：decode的时候不要还原res文件夹下被压缩成二进制的文件
3、 no-assets：decode的时候不要解压assets文件下的文件
4、 o：制定输出后的文件夹
5、其他参数的可以看一波源码
最后调用了ApkDecoder的decode方法：下面我们看下这个方法主要做了什么

public void decode() throws AndrolibException, IOException, DirectoryException {        try {            File outDir = getOutDir();            AndrolibResources.sKeepBroken = mKeepBrokenResources;            if (!mForceDelete && outDir.exists()) {                throw new OutDirExistsException();            }            if (!mApkFile.isFile() || !mApkFile.canRead()) {                throw new InFileNotFoundException();            }            try {                OS.rmdir(outDir);            } catch (BrutException ex) {                throw new AndrolibException(ex);            }            outDir.mkdirs();            LOGGER.info("Using Apktool " + Androlib.getVersion() + " on " + mApkFile.getName());            if (hasResources()) {                switch (mDecodeResources) {                    case DECODE_RESOURCES_NONE:                        mAndrolib.decodeResourcesRaw(mApkFile, outDir);                        if (mForceDecodeManifest == FORCE_DECODE_MANIFEST_FULL) {                            setTargetSdkVersion();                            setAnalysisMode(mAnalysisMode, true);                            // done after raw decoding of resources because copyToDir overwrites dest files                            if (hasManifest()) {                                mAndrolib.decodeManifestWithResources(mApkFile, outDir, getResTable());                            }                        }                        break;                    case DECODE_RESOURCES_FULL:                        setTargetSdkVersion();                        setAnalysisMode(mAnalysisMode, true);                        if (hasManifest()) {                            mAndrolib.decodeManifestWithResources(mApkFile, outDir, getResTable());                        }                        mAndrolib.decodeResourcesFull(mApkFile, outDir, getResTable());                        break;                }            } else {                // if there's no resources.arsc, decode the manifest without looking                // up attribute references                if (hasManifest()) {                    if (mDecodeResources == DECODE_RESOURCES_FULL                            || mForceDecodeManifest == FORCE_DECODE_MANIFEST_FULL) {                        mAndrolib.decodeManifestFull(mApkFile, outDir, getResTable());                    }                    else {                        mAndrolib.decodeManifestRaw(mApkFile, outDir);                    }                }            }            if (hasSources()) {                switch (mDecodeSources) {                    case DECODE_SOURCES_NONE:                        mAndrolib.decodeSourcesRaw(mApkFile, outDir, "classes.dex");                        break;                    case DECODE_SOURCES_SMALI:                        mAndrolib.decodeSourcesSmali(mApkFile, outDir, "classes.dex", mBakDeb, mApi);                        break;                }            }            if (hasMultipleSources()) {                // foreach unknown dex file in root, lets disassemble it                Set
    
      files = mApkFile.getDirectory().getFiles(true);                for (String file : files) {                    if (file.endsWith(".dex")) {                        if (! file.equalsIgnoreCase("classes.dex")) {                            switch(mDecodeSources) {                                case DECODE_SOURCES_NONE:                                    mAndrolib.decodeSourcesRaw(mApkFile, outDir, file);                                    break;                                case DECODE_SOURCES_SMALI:                                    mAndrolib.decodeSourcesSmali(mApkFile, outDir, file, mBakDeb, mApi);                                    break;                            }                        }                    }                }            }            mAndrolib.decodeRawFiles(mApkFile, outDir, mDecodeAssets);            mAndrolib.decodeUnknownFiles(mApkFile, outDir, mResTable);            mUncompressedFiles = new ArrayList
     
      ();            mAndrolib.recordUncompressedFiles(mApkFile, mUncompressedFiles);            mAndrolib.writeOriginalFiles(mApkFile, outDir);            writeMetaFile();        } catch (Exception ex) {            throw ex;        } finally {            try {                mApkFile.close();            } catch (IOException ignored) {}        }}复制代码

代码有点长，主要做了以下事情：

1、解压AndroidManifest.xml
2、解压res文件下的内容。
3、反编译dex文件成smali文件。
4、解压其他不被识别的文件。
5、解压META-INF文件下的内容
6、生成apktool.yml文件，这个文件在apktool打包的时候起了很重要的作用。

在分析Apktool源码之前，先简单了解下apk。

基本Apk包结构

下面我就简单的介绍下以下几个文件：

META-INF

res

AndroidManifest.xml

classes.dex

resources.arsc

下面我们看下apktool解包的流程

Decode主要做了以下事情：

让我们从fucking code中看看这个decode流程

首先根据参数来设置了decode规则：

代码有点长，主要做了以下事情：

apktool的打包流程比较复杂，需要用一篇文章来讲下他