SharkApktool 源码攻略

作者：HAI_

原文来自：https://bbs.ichunqiu.com/thread-43219-1-1.html

0×00 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) && (this.currentOption.acceptsArg()) && (isArgument(token))) {
      this.currentOption.addValueForProcessing(Util.stripLeadingAndTrailingQuotes(token));
    } else if (token.startsWith("--")) {
      handleLongOption(token);
    } else if ((token.startsWith("-")) && (!"-".equals(token))) {
      handleShortAndLongOption(token);
    } else {
      handleUnknownToken(token);
    }
    if ((this.currentOption != null) && (!this.currentOption.acceptsArg())) {
      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) && (this.currentOption.acceptsArg()) && (isArgument(token))) {
      this.currentOption.addValueForProcessing(Util.stripLeadingAndTrailingQuotes(token));
    }

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())) && ((this.numberOfArgs <= 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) && (mode != 1)) {
      throw new AndrolibException("Invalid decode sources mode: " + mode);
    }
    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

    Duo<ResFileDecoder, 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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