freebuf作者：HAI_
原文来自：https://bbs.ichunqiu.com/thread-43219-1-1.html
0x00 前言
网上的资料对于apktool的源码分析，来来回回就那么几个，而且还是不尽人意，所以只好自己动手试一试，于是乎拿着最新的SharkApkTool搞一下。
1.apktool.Main 第一部分
从Main出发，这个是整个工具的入口点
1.1 public static void main
先来一个main方法的合集，可能有点小。
1.1.1 Verbosity verbosity = Verbosity.NORMAL;
我们先来看一下这个
private static enum Verbosity { NORMAL, VERBOSE, QUIET; private Verbosity() {} }很明显这是一个枚举类型，有三个成员
NORMA:正常的
VERBOSE:啰嗦的
QUIET:安静的
这里猜测可能是模式的选择。
1.1.2 CommandLineParser parser = new DefaultParser();
(1) CommandLineParser
package org.apache.commons.cli; public abstract interface CommandLineParser { public abstract CommandLine parse(Options paramOptions, String[] paramArrayOfString, boolean paramBoolean) throws ParseException; }CommandLineParser是一个接口，其中有一个抽象方法。返回了一个Commandline的类。
(2) DefaultParser()
然后来看看DefaultParser这里
DefaultParser实现了CommandLineParser接口。
但是DefaultParser没有主动写构造方法，只实现系统默认的构造方法，相当于无操作
（3）
CommandLineParser parser = new DefaultParser();
这里的写法是可以实现接口的多态的
1.1.5 _Options();
找到_Options()方法，很长的一大串，但是格式都是类似的。应该是在做什么配置一类的。我们来抓住一个看一下。
Option versionOption = Option.builder("version").longOpt("version").desc("prints the version then exits").build(); 这里使用了Builder设计模式
先来看看Option.builder("version")。
public static Builder builder(String opt) { return new Builder(opt, null); }置换一下，相当于，我们现在拿到的是 new Builder("version",null)
接着来看Builder类
先找到对应的构造方法。
private Builder(String opt) throws IllegalArgumentException { OptionValidator.validateOption(opt); this.opt = opt; }这里置换一下就是
传入了version，并且把当前的opt置换成了version。
然后还把version传入了OptionValidator.validateOption
继续了解一下
static void validateOption(String opt) throws IllegalArgumentException { if (opt == null) { return; } char ch; if (opt.length() == 1) { ch = opt.charAt(0); if (!isValidOpt(ch)) { throw new IllegalArgumentException("Illegal option name '" + ch + "'"); } } else { for (char ch : opt.toCharArray()) { if (!isValidChar(ch)) { throw new IllegalArgumentException("The option '" + opt + "' contains an illegal character : '" + ch + "'"); } } } }分了三种情况。
第一种判空。
第二种opt.length() == 1
第三种其他情况
第一种没有什么好说的，先来看看第二种。
if (opt.length() == 1) { ch = opt.charAt(0); if (!isValidOpt(ch)) { throw new IllegalArgumentException("Illegal option name '" + ch + "'"); } }这里使用了
ch = opt.charAt(0);这一步就是为了获取char 类型的ch
if (!isValidOpt(ch)) { throw new IllegalArgumentException("Illegal option name '" + ch + "'"); }又来一个判断。继续跟进
private static boolean isValidOpt(char c) { return (isValidChar(c)) || (c == '?') || (c == '@'); }看到isValidChar，继续跟进
private static boolean isValidChar(char c) { return Character.isJavaIdentifierPart(c); }看到return就知道这个跟完了，来说说Character.isJavaIdentifierPart(c)这个是在干嘛把。这个是在判断是否为一个合法的java变量所包含的字符
返回到isValidOpt，和(c == '?')，(c == '@')进行判断，然后return
第二种情况结束，这里就是判断传入的字符判断是否为一个合法的java变量所包含的字符和字符等于？和@的情况。
第三种情况
for (char ch : opt.toCharArray()) { if (!isValidChar(ch)) { throw new IllegalArgumentException("The option '" + opt + "' contains an illegal character : '" + ch + "'"); } }和第二种情况类似，对每一个字符进行判断。
回到我们之前的OptionValidator.validateOption(opt);
也就是说这句的作用就是进行一个字符串的检测。
是不是觉得有一点绕?
这个时候就该使用一个强大的工具了。来进行一个汇总。
有了这个可能就整齐一点了。最好的方式还是动手。
剩下的内容都是在做初始化了。
整体来说那个_Options()就是再做一个清单配置，相当于搭建一个合适的环境。
1.1.4 commandLine = parser.parse(allOptions, args, false);
这条语句是被try包裹起来的。
调用了parser.parse()方法，这里是三个参数，就是对应
public CommandLine parse(Options options, String[] arguments, boolean stopAtNonOption) throws ParseException { return parse(options, arguments, null, stopAtNonOption); }这个方法更改参数位置，又调用了
public CommandLine parse(Options options, String[] arguments, Properties properties, boolean stopAtNonOption) throws ParseException { this.options = options; this.stopAtNonOption = stopAtNonOption; this.skipParsing = false; this.currentOption = null; this.expectedOpts = new ArrayList(options.getRequiredOptions()); for (Object localObject = options.getOptionGroups().iterator(); ((Iterator)localObject).hasNext();) { group = (OptionGroup)((Iterator)localObject).next(); group.setSelected(null); } OptionGroup group; this.cmd = new CommandLine(); if (arguments != null) { localObject = arguments;group = localObject.length; for (OptionGroup localOptionGroup1 = 0; localOptionGroup1 group; localOptionGroup1++) { String argument = localObject[localOptionGroup1]; handleToken(argument); } } checkRequiredArgs(); handleProperties(properties); checkRequiredOptions(); return this.cmd; } 这个方法一大堆，看来又有我们要忙的了。
this.options = options; this.stopAtNonOption = stopAtNonOption; this.skipParsing = false; this.currentOption = null; this.expectedOpts = new ArrayList(options.getRequiredOptions());初始化当前成员变量。
for (Object localObject = options.getOptionGroups().iterator(); ((Iterator)localObject).hasNext();) { group = (OptionGroup)((Iterator)localObject).next(); group.setSelected(null); }options.getOptionGroups().iterator() 返回一个迭代器用于遍历。
group = (OptionGroup)((Iterator)localObject).next(); group.setSelected(null);将group的selected设为null
this.cmd = new CommandLine();new 了一个CommandLine()
CommandLine()里也没有构造方法，所以只是单纯的new。
if (arguments != null) { localObject = arguments;group = localObject.length; for (OptionGroup localOptionGroup1 = 0; localOptionGroup1 group; localOptionGroup1++) { String argument = localObject[localOptionGroup1]; handleToken(argument); } }这个部分就是对参数进行一个处理，我们传入了的是args。
然后就是对这个args进行遍历，把每一个值都传入handleToken这个方法里。
所以我们接下来就是对handleToken进行追进。
private void handleToken(String token) throws ParseException { this.currentToken = token; if (this.skipParsing) { this.cmd.addArg(token); } else if ("--".equals(token)) { this.skipParsing = true; } else if ((this.currentOption != null) } else if (token.startsWith("--")) { handleLongOption(token); } else if ((token.startsWith("-")) } else { handleUnknownToken(token); } if ((this.currentOption != null) } }这个就是handleToken
if (this.skipParsing) { this.cmd.addArg(token); } 判断skipParsing，成立则cmd.addArg(token)
这个addArg又是做什么的呢？
在Commandline中找到
protected void addArg(String arg) { this.args.add(arg); } 又跟进到args.add
发现args是一个List。
好了这里就是说把传入的arg加到list列表里。
回到handleToken
else if ("--".equals(token)) { this.skipParsing = true; } 这里判断传入的参数是不是--如果是--就让skipParsing打开，也就是说会让之后的内容传入到我们的cmd list中去。
else if ((this.currentOption != null) }我们一点一点来看
this.currentOption != null很容易理解
this.currentOption.acceptsArg()，这里的acceptsArg()就是
boolean acceptsArg() { return ((hasArg()) || (hasArgs()) || (hasOptionalArg())) = 0) || (this.values.size() this.numberOfArgs)); }这里的hasArg()
public boolean hasArg() { return (this.numberOfArgs > 0) || (this.numberOfArgs == -2); }在Option中numberOfArgs默认为-1
再来看hasArgs()
public boolean hasArgs() { return (this.numberOfArgs > 1) || (this.numberOfArgs == -2); }对numberOfArgs进行判断
这里猜测这个numberOfArgs就是对参数进行一个判断，名字也是这样的意思
hasOptionalArg()
public boolean hasOptionalArg() { return this.optionalArg; }当前的一个开关
做到这里其实就已经了解到整个判断流程了，就是对参数进行处理，处理方式按照不同人的习惯处理起来不同，不过多分析一下还是会学到的很多东西的。
至此，我们的分析的第一部分就已经完成了。
2.Main 第二部分
还是一点点一点来
2.1 commandLine.hasOption("-v")||(commandLine.hasOption("--verbose")
verbosity = Verbosity.VERBOSE;选择工作状态
2.2 (commandLine.hasOption("-q")) || (commandLine.hasOption("--quiet"))
verbosity = Verbosity.QUIET;和上一个一样选择工作状态
2.3 setupLogging(verbosity)
又是一个比较长的方法
private static void setupLogging(Verbosity verbosity) { Logger logger = Logger.getLogger(""); for (Handler handler : logger.getHandlers()) { logger.removeHandler(handler); } LogManager.getLogManager().reset(); if (verbosity == Verbosity.QUIET) { return; } Object handler = new Handler() { public void publish(LogRecord record) { if (getFormatter() == null) { setFormatter(new SimpleFormatter()); } try { String message = getFormatter().format(record); if (record.getLevel().intValue() >= Level.WARNING.intValue()) { System.err.write(message.getBytes()); } else if (record.getLevel().intValue() >= Level.INFO.intValue()) { System.out.write(message.getBytes()); } else if (this.val$verbosity == Main.Verbosity.VERBOSE) { System.out.write(message.getBytes()); } } catch (Exception exception) { reportError(null, exception, 5); } } public void close() throws SecurityException {} public void flush() {} }; logger.addHandler((Handler)handler); if (verbosity == Verbosity.VERBOSE) { ((Handler)handler).setLevel(Level.ALL); logger.setLevel(Level.ALL); } else { ((Handler)handler).setFormatter(new Formatter() { public String format(LogRecord record) { return record.getLevel().toString().charAt(0) + ": " + record.getMessage() + System.getProperty("line.separator"); } }); } }读完这一段之后就可以彻底明白那三个状态是什么意思了，就是对log日志的不同的输出状态
如果是QUIET
if (verbosity == Verbosity.QUIET) { return; }那么就打印少一点的日志或者不打印
如果是VERBOSE
if (verbosity == Verbosity.VERBOSE) { ((Handler)handler).setLevel(Level.ALL); logger.setLevel(Level.ALL); }推测应该是打印所有的日志。至少会打印很多。
2.4 commandLine.hasOption("advance")) || (commandLine.hasOption("advanced")
setAdvanceMode(true);查看更多的参数。
2.6 for (String opt : commandLine.getArgs())
对传入的参数进行遍历
2.6.1 (opt.equalsIgnoreCase("d")) || (opt.equalsIgnoreCase("decode")
decode的英文意思是译码
也就是我们说的反编译了。
cmdBuild(commandLine); cmdFound = true;我们接下来的重点那就是cmdBuild
2.6.2 cmdBuild
这个方法的内容有点多，我们就来一部分一部分搞。
2.6.2.1 ApkDecoder decoder = new ApkDecoder();
这里首先是new了一个ApkDecoder()
来看一下无参的构造方法
public ApkDecoder() { this(new Androlib()); }这里又new了一个 Androlib()
public Androlib() { this.apkOptions = new ApkOptions(); this.mAndRes.apkOptions = this.apkOptions; }这里的ApkOptions是空的，相当于是一个配置类。
那这里的mAndRes是什么
下Androlib中定义了一个变量
private final AndrolibResources mAndRes = new AndrolibResources();给apkOptions变量赋值
总结一下，ApkDecoder decoder = new ApkDecoder();这句相当于是在为之后的反编译建立一个反编译环境。
2.6.2.2 int paraCount = cli.getArgList().size();
返回一个ArgList的大小，值的结果给paraCount。
2.6.2.3 tring apkName = (String)cli.getArgList().get(paraCount - 1);
获取APKname
2.6.2.4 (cli.hasOption("s")) || (cli.hasOption("no-src")
这里如果有s的话，代表不解析源码
decoder.setDecodeSources((short)0);我们跟进serDecodeSources
public void setDecodeSources(short mode) throws AndrolibException { if ((mode != 0) } this.mDecodeSources = mode; }这里就是把decoder的mDecodeSources值从1变为0。
2.6.2.5 if ((cli.hasOption("d")) || (cli.hasOption("debug")))
这里的d功能已经被移除
2.6.2.6 (cli.hasOption("b")) || (cli.hasOption("no-debug-info")
关闭debug-info
2.6.2.7 File outDir;
配置部分我们就跳过了，根据以上的分析，自己应该是很容易的。我们直接来看反编译部分。
2.6.2.8 创建输出文件
if ((cli.hasOption("o")) || (cli.hasOption("output"))) { File outDir = new File(cli.getOptionValue("o")); decoder.setOutDir(outDir); } else { String outName = apkName; outName = outName + ".out"; outName = new File(outName).getName(); outDir = new File(outName); decoder.setOutDir(outDir); }这里把文件命名为.out 然后设置ourdirfile
2.6.2.9 decoder.setApkFile(new File(apkName));
看到名字可以猜测到时拿到输入ApkFile
跟进
public void setApkFile(File apkFile) { if (this.mApkFile != null) { try { this.mApkFile.close(); } catch (IOException localIOException) {} } this.mApkFile = new ExtFile(apkFile); this.mResTable = null; }this.mApkFile = new ExtFile(apkFile);
这里确定mApkFile是ExtFil格式的，所以我们跟进ExtFile这个类
public ExtFile(File file) { super(file.getPath()); }拿到地址。
最后把mResTable的值变更为null;
2.6.2.10 decoder.decode()
这个就是核心代码的地方
1. OS.rmdir(outDir);
先删除文件
2.outDir.mkdirs();
创建
3.if (hasResources())
这里对hasResources()方法进行跟进查看
public boolean hasResources() throws AndrolibException { try { return this.mApkFile.getDirectory().containsFile("resources.arsc"); } catch (DirectoryException ex) { throw new AndrolibException(ex); } }mApkFile.getDirectory()方法
public Directory getDirectory() throws DirectoryException { if (this.mDirectory == null) { if (isDirectory()) { this.mDirectory = new FileDirectory(this); } else { this.mDirectory = new ZipRODirectory(this); } } return this.mDirectory; }这里对FileDirectory(this)进行跟进
public FileDirectory(File dir) throws DirectoryException { if (!dir.isDirectory()) { throw new DirectoryException("file must be a directory: " + dir); } this.mDir = dir; }这里传进来的是一个目录，所以mDir=dir；
回到ExtFile
this.mDirectory = new ZipRODirectory(this);跟进到Zip
public ZipRODirectory(File zipFile) throws DirectoryException { this(zipFile, ""); }这里构造方法转换
public ZipRODirectory(File zipFile, String path) throws DirectoryException { try { this.mZipFile = new ZipFile(zipFile); } catch (IOException e) { throw new DirectoryException(e); } this.mPath = path; }这里相当于是拿到了一个压缩包
返回到hasResources
containsFile("resources.arsc");这里
然后对这个进行检测。
简单的说这个hasResources就是对resources.arsc进行检测。
4.hasManifest()
名字类似，这里不需要分析都知道是对Manifest.xml进行判断是否进行解析
3.Main第三部分-核心部分
this.mAndrolib.decodeResourcesFull(this.mApkFile, outDir, getResTable());这个就是Resource反编译的核心语句
首先来看看decodeResourcesFull方法
public void decodeResourcesFull(ExtFile apkFile, File outDir, ResTable resTable) throws AndrolibException { this.mAndRes.decode(resTable, apkFile, outDir); }这里调用了mAndRes的decode方法，我们继续跟进。
这里先列出来几句
DuoResFileDecoder, AXmlResourceParser> duo = getResFileDecoder(); ResFileDecoder fileDecoder = (ResFileDecoder)duo.m1; ResAttrDecoder attrDecoder = ((AXmlResourceParser)duo.m2).getAttrDecoder(); attrDecoder.setCurrentPackage((ResPackage)resTable.listMainPackages().iterator().next());这里有一个Duo的类我们跟进去看看
public Duo(T1 t1, T2 t2) { this.m1 = t1; this.m2 = t2; }这里指Duo存放了两个类
这里存放的是ResFileDecoder和AXmlResourceParser
我们先跟进ResFileDecoder。
看到decode，估计就是对res进行解析的，这个之后会再次调用
然后跟进AXmlResourceParser
应该是对xml格式文件进行解析的类。
接着往下看。
ResFileDecoder fileDecoder = (ResFileDecoder)duo.m1;
把duo.m1给fukeDecoder
ResAttrDecoder attrDecoder = ((AXmlResourceParser)duo.m2).getAttrDecoder();这里是把m2也就时拿到AXmlResourceParser.getAttrDecoder()
我们跟进这个方法
public ResAttrDecoder getAttrDecoder() { return this.mAttrDecoder; }return了一个ResAttrDecoder对象
attrDecoder.setCurrentPackage((ResPackage)resTable.listMainPackages().iterator().next());
接着attrDecoder调用了setCurrentPackage方法，拿到了一个ResPackage对象
generatePublicXml(pkg, out, xmlSerializer);最后解析的结果就是
总结
SharkApktool在进行编码的时候，对所有程序可能暂停的地方进行了规避，降低了通过软件来对apk进行保护的方式。
还有dex和Androidmanifist的解析模式是相同的。并且解析dex是调用了baksmali进行解析的，有兴趣也可以对baksmali进行解析。
4. 简介版
代码可能看起来脑壳痛，所以这里用freeMind做了一个简洁版，当然不是完整版，有兴趣可以扩充
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