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baksmali 首先執行的第一個main 函數
public static void main(String[] args) throws IOException {
Locale locale = new Locale("en", "US");
Locale.setDefault(locale);
CommandLineParser parser = new PosixParser();
CommandLine commandLine;
try {
commandLine = parser.parse(options, args);
} catch (ParseException ex) {
usage();
return;
}
baksmaliOptions options = new baksmaliOptions();
boolean disassemble = true; // 需要反編譯
...
//中間有一部分獲取命令行參數的代碼，暫時省略
String[] remainingArgs = commandLine.getArgs();
Option[] clOptions = commandLine.getOptions();
...
//解析完成命令行參數
//首先判斷機器cpu的個數，確定多個cpu能夠同時工作，以提高解析效率
if (options.jobs <= 0) {
options.jobs = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
if (options.jobs > 6) {
options.jobs = 6;
}
}
//判斷api的版本號，當大于17的時候，設置檢測包的私有訪問屬性
if (options.apiLevel >= 17) {
options.checkPackagePrivateAccess = true;
}
String inputDexFileName = remainingArgs[0];
//打開目標文件
File dexFileFile = new File(inputDexFileName);
if (!dexFileFile.exists()) {
System.err.println("Can't find the file " + inputDexFileName);
System.exit(1);
}
//Read in and parse the dex file
DexBackedDexFile dexFile = DexFileFactory.loadDexFile(dexFileFile, options.apiLevel); // 重點1
//主要判斷odex文件的一些代碼，省略
...
//反匯編dex文件，生成一個又一個的smali文件
boolean errorOccurred = false;
if (disassemble) {
errorOccurred = !baksmali.disassembleDexFile(dexFile, options); // 重點2
}
if (doDump) {
if (dumpFileName == null) {
dumpFileName = commandLine.getOptionValue(inputDexFileName + ".dump");
}
dump.dump(dexFile, dumpFileName, options.apiLevel);
}
if (errorOccurred) {
System.exit(1);
}
}關于main函數的分析主要有兩點，需要重點研究一下，一個是
//Read in and parse the dex file DexBackedDexFile dexFile = DexFileFactory.loadDexFile(dexFileFile, options.apiLevel); // 重點1
另外一個就是
errorOccurred = !baksmali.disassembleDexFile(dexFile, options); // 重點2
我們首先看 DexFileFactory.loadDexFile(dexFileFile, options.apiLevel); 這個函數做了什么事情
public static DexBackedDexFile loadDexFile(String path, int api) throws IOException {
return loadDexFile(new File(path), new Opcodes(api));
}
其中 new Opcodes(api) 根據傳入的api版本號 生成了 Opcodes 這個對象
這個對象主要是將 dalvik 虛擬機所有的指令code 映射到 一張 hashmap中，索引是本身的指令名稱
比如 move-result-wide, if-ne ,invoke-static/range 這些指令，而結果是相應的枚舉類，其實本身 Opcode 這個類將dalvik 虛擬機支持的指令進行了很好的代碼詮釋，在理解了整個代碼框架以后，可以重點關注一下
真正調用的 loadDexFile 函數如下：
public static DexBackedDexFile loadDexFile(File dexFile, @Nonnull Opcodes opcodes) throws IOException {
...
//首先判斷文件是否為一個壓縮文件，如果是的話解壓縮后提取dex文件進行解析
InputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(dexFile));
try {
return DexBackedDexFile.fromInputStream(opcodes, inputStream); // 重點 1
} catch (DexBackedDexFile.NotADexFile ex) {
// just eat it
}
// Note: DexBackedDexFile.fromInputStream will reset inputStream back to the same position, if it fails
try {
return DexBackedOdexFile.fromInputStream(opcodes, inputStream);
} catch (DexBackedOdexFile.NotAnOdexFile ex) {
// just eat it
}
throw new ExceptionWithContext("%s is not an apk, dex file or odex file.", dexFile.getPath());
}我們依然跟著重點1 進入到 DexBackedDexFile.fromInputStream(opcodes, inputStream); 這個函數
public static DexBackedDexFile fromInputStream(@Nonnull Opcodes opcodes, @Nonnull InputStream is)
throws IOException {
if (!is.markSupported()) {
throw new IllegalArgumentException("InputStream must support mark");
}
is.mark(44);
byte[] partialHeader = new byte[44];
try {
ByteStreams.readFully(is, partialHeader);
} catch (EOFException ex) {
throw new NotADexFile("File is too short");
} finally {
is.reset();
}
//驗證一下魔幻數和dex文件頭部
verifyMagicAndByteOrder(partialHeader, 0);
byte[] buf = ByteStreams.toByteArray(is);
return new DexBackedDexFile(opcodes, buf, 0, false); //繼續跟蹤下去
}
private DexBackedDexFile(Opcodes opcodes, @Nonnull byte[] buf, int offset, boolean verifyMagic) {
super(buf);
this.opcodes = opcodes;
if (verifyMagic) {
verifyMagicAndByteOrder(buf, offset);
}
stringCount = readSmallUint(HeaderItem.STRING_COUNT_OFFSET);
stringStartOffset = readSmallUint(HeaderItem.STRING_START_OFFSET);
typeCount = readSmallUint(HeaderItem.TYPE_COUNT_OFFSET);
typeStartOffset = readSmallUint(HeaderItem.TYPE_START_OFFSET);
protoCount = readSmallUint(HeaderItem.PROTO_COUNT_OFFSET);
protoStartOffset = readSmallUint(HeaderItem.PROTO_START_OFFSET);
fieldCount = readSmallUint(HeaderItem.FIELD_COUNT_OFFSET);
fieldStartOffset = readSmallUint(HeaderItem.FIELD_START_OFFSET);
methodCount = readSmallUint(HeaderItem.METHOD_COUNT_OFFSET);
methodStartOffset = readSmallUint(HeaderItem.METHOD_START_OFFSET);
classCount = readSmallUint(HeaderItem.CLASS_COUNT_OFFSET);
classStartOffset = readSmallUint(HeaderItem.CLASS_START_OFFSET);
}其實這個函數很簡單，就是通過傳入的文件流通過dex文件頭找到了 dex 文件中的各個索引表的起始地址，索引數量等信息，然后返回一個實例對象給上層，以方便后面的調用
注：這里需要對dex文件的格式有一定的了解，讀者可以查閱相關的文檔。
分析完了
DexBackedDexFile dexFile = DexFileFactory.loadDexFile(dexFileFile, options.apiLevel);
這條語句，我們得到了 DexBackedDexFile 類的一個實例對象，這個對象里面包含什么東西，總結一下有以下內容
<*> private final Opcodes opcodes; 要解析dex文件的dalvik虛擬機的指令集合
<*> 這個dex文件中各種索引的開始地址，索引個數等信息
比如
private final int protoCount;
private final int protoStartOffset;
這兩個成員變量主要就是為后面的方法列表提供彈藥，保存的是在這個dex文件中實現或者調用的方法信息的字段
比如 你的dex里面有個這樣的方法，
int testcall(String test)
那么在 這個表中一定有一個 IL 類型的函數原型，其中 I表示返回類型為 int,L 表示這個函數有一個參數，并且參數是一個對象類型
具體是什么對象呢，在這個表中其實是根據偏移來保存對象的類型的，本身proto這個表中并不提供方法信息的，而是為方法提供函數調用原型，略為有點繞，不過習慣了就好。
<*> dex文件的文件流，以便再進行深入的查詢
ok，我們再回到main函數，看后面的一個關鍵調用
errorOccurred = !baksmali.disassembleDexFile(dexFile, options);
這個調用總體說來，就是完成了 將dex文件轉換成一個一個smali文件的艱巨任務！
public static boolean disassembleDexFile(DexFile dexFile, final baksmaliOptions options) {
...
//根據傳入的文件夾路徑創建文件夾
File outputDirectoryFile = new File(options.outputDirectory);
if (!outputDirectoryFile.exists()) {
if (!outputDirectoryFile.mkdirs()) {
System.err.println("Can't create the output directory " + options.outputDirectory);
return false;
}
}
//排序并生成dex文件中的所有 類定義實例到類定義的列表中
//sort the classes, so that if we're on a case-insensitive file system and need to handle classes with file
//name collisions, then we'll use the same name for each class, if the dex file goes through multiple
//baksmali/smali cycles for some reason. If a class with a colliding name is added or removed, the filenames
//may still change of course
List<? extends ClassDef> classDefs = Ordering.natural().sortedCopy(dexFile.getClasses()); // 重點1
if (!options.noAccessorComments) {
options.syntheticAccessorResolver = new SyntheticAccessorResolver(classDefs);
}
//生成文件的擴展名，為.smali
final ClassFileNameHandler fileNameHandler = new ClassFileNameHandler(outputDirectoryFile, ".smali");
//根據 options.jobs 的值來生成處理 smali文件的線程數量
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(options.jobs);
List<Future<Boolean>> tasks = Lists.newArrayList();
for (final ClassDef classDef: classDefs) {
tasks.add(executor.submit(new Callable<Boolean>() {
@Override public Boolean call() throws Exception {
return disassembleClass(classDef, fileNameHandler, options); //回調的解析函數，重點2
}
}));
}
...
}可以看出來，這個函數主要做了這么幾件事情
<*>創建了要生成smali文件的文件夾目錄
<*>生成了解析dex文件所有的類實例
<*>開啟多線程運行的機制，以類為單位來生成一個又一個的 smali文件，當然文件的擴展名名.smali
故事1
List<? extends ClassDef> classDefs = Ordering.natural().sortedCopy(dexFile.getClasses()); // 重點1
這個函數主要分為兩部分
dexFile.getClasses() 這個函數其實是調用的是 DexBackedDexFile 這個類的 getClasses 方法
函數如下
public Set<? extends DexBackedClassDef> getClasses() {
return new FixedSizeSet<DexBackedClassDef>() {
@Nonnull
@Override
public DexBackedClassDef readItem(int index) {
return new DexBackedClassDef(DexBackedDexFile.this, getClassDefItemOffset(index));
}
@Override
public int size() {
return classCount;
}
};
}其實就是返回一個 new FixedSizeSet<DexBackedClassDef>() 這個匿名類，然后
Ordering.natural().sortedCopy(new FixedSizeSet<DexBackedClassDef>()),這個方法會在內部調用到
new FixedSizeSet<DexBackedClassDef>() 這個類中的繼承的兩個方法 readItem 和 size，其中
readItem 這個方法，根據傳進來的index值來實例化 DexBackedClassDef 類，加入到
List<? extends ClassDef> classDefs 這個列表中去
我們再來看 這條語句
return new DexBackedClassDef(DexBackedDexFile.this, getClassDefItemOffset(index));
public int getClassDefItemOffset(int classIndex) {
if (classIndex < 0 || classIndex >= classCount) {
throw new InvalidItemIndex(classIndex, "Class index out of bounds: %d", classIndex);
}
return classStartOffset + classIndex*ClassDefItem.ITEM_SIZE;
}很簡單，就是從dex文件中找到 指定class的索引地址，dex文件中表示class的其實是個比較復雜的結構，需要好好理解一下，休息一下見下篇繼續
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