java class 混淆_Java 混淆那些事(三):了解 ProGuard Keep 规则

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本文已授权微信公众号「玉刚说」独家发布。

这篇文章是「Java 混淆那些事」的第三篇,我们来真枪真刀的干一下子,用实际行动验证了解一下 ProGuard 的 Keep 语法,这篇代码偏多,希望大家好好理解。

阅读提示:上半部分纯属个人总结,不明白请看下半部分的例子,读完了根据自己的理解实践一下。

简介 Keep 语法

那么 keep 语法有什么用呢?如果我们对外提供了一套 Library ,如果不指定代码入口点恐怕是所有代码都要被删掉了,所以我们要指定「代码入口点」,并且告诉 ProGuard 那些类名绝对不能变动,那些方法名不能变动等等。

Keep 有以下几种用法

-keep [,modifier,…] class_specification 匹配类名以及指定的方法或字段,为代码入口点。可以单独匹配类或者类和类成员。匹配到的类不会被混淆和删除,匹配到的类成员不会被混淆和删除,方法被当作代码入口点。

-keepclassmembers [,modifier,…] class_specification 匹配类名以及规则指定的方法或字段,为代码入口点。但是有个前提:就是必须在压缩阶段被保留的类才可以。

-keepclasseswithmembers [,modifier,…] class_specification 它和 -keep 的作用基本一致,但是规则必须完全匹配类名以及类成员才能匹配成功,写错类成员名称或写不存在类成员名称都会导致整条规则失效。

其中 modifier 为可选配置,可以指定一个或多个。 class_specification 是类和成员的模板

modifier 共有一下几个可选值,当然匹配范围和限制还是要服从 keep 规则的。

includecode 保证所指定的字段名称不被混淆,而类型将被混淆。只能用于字段,否则报错。

includedescriptorclasses 指定有返回值的方法或者字段,他们返回值的类型以及字段的类型不会被混淆,相关的类名以及包名也不会被混淆。

allowshrinking 缩减 -keep 的匹配范围,如果这个类和方法不是必须的那么有可能会在压缩阶段被删除。

allowoptimization -keep 选项中指定的代码入口点可以在优化步骤中被优化改变,但是它们可能会在优化阶段被删除。

allowobfuscation -keep 选项中指定的代码入口点可以会被混淆改名,但是它们不会被删除。

还有三种和上面的用法是相对应的用法

**-keepnames class_specification ** 就是 -keep,allowshrinking class_specification 的简写

**-keepclassmembernames class_specification ** 就是 -keepclassmembers,allowshrinking class_specification 的简写

**-keepclasseswithmembernames class_specification ** 就是 -keepclasseswithmembers,allowshrinking class_specification 的简写

实践语法

这部分是实践大家也可以跳过,根据自己的理解亲自动手操作即可,如果我有什么重要的或错误结论欢迎指正。

在 ProGuard GUI 把混淆的配置文件保存,然后使用文件编辑器直接在配置文件下面添加即可。然后在 ProGuard 读取并执行。

/*

* 测试代码结构

* src

* -> DownloadClient.java

* -> DownloadManager.java

* -> http

* -> HttpDownload.java

* -> HttpRequest.java

*/

// 各个文件的具体代码

// DownloadClient.java

public int status = 0;

public String url;

private HttpDownload httpDownload;

public DownloadClient(String url) {

this.url = url;

httpDownload = new HttpDownload();

}

public void start() {

status = 1;

httpDownload.start();

}

public void stop() {

status = 2;

httpDownload.stop();

}

// DownloadManager.java

HttpRequest httpRequest = new HttpRequest();

public HttpRequest getDownloadUrl() {

System.out.println(httpRequest.get());

return httpRequest;

}

// HttpDownload.java

private int i=0;

public void start(){

System.out.println(“开始下载”);

i++;

}

public void stop(){

System.out.println(“停止下载”);

i–;

}

// HttpRequest.java

public String get() {

return “请求成功”;

}

实践 keep 规则

这个例子我们不使用 main 方法,只把这个小例子当做一个 SDK。

-keep 命令

//混淆脚本

-keep class DownloadClient {

public java.lang.String url;

public (java.lang.String);

public void start();

}

处理效果

/*

* 代码结构

* a

* -> a.java

* defpackage

* -> DownloadClient.java

*/

// 各个文件的具体代码

// a.java

private int a = 0;

public final void a() {

System.out.println(“开始下载”);

this.a++;

}

// DownloadClient.java

private int a = 0;

private a b;

public String url;

public DownloadClient(String str) {

this.url = str;

this.b = new a();

}

public void start() {

this.a = 1;

this.b.a();

}

这个效果很明显:

keep 指定的类和类成员都没有被移除,并且没有被混淆(构造方法和 start() 方法))。

指定的字段也没有被混淆。

keep 指定的方法被作为了代码入口点,调用到的相关类和方法也没有被移除,但是被混淆了。

还有几种情况,大家自己试一下。

如果规则不写任何类成员,就只会留下一个空的类文件

如果规则写了不存在的类成员,也不会有什么效果。

可以让字段名不被混淆。但是字段类型被混淆了。

可以让方法名不被混淆。但是方法返回值类型被混淆了。

-keepclasseswithmembers

这个效果和 keep 完全一样,但是稍微有点不同,大家也可以自己试一试。

如果不写任何类成员,混淆后就只会留下一个空的类文件,但是 ProGuard 会给出提示将规则改变为 -keep。

如果写了不存在的类成员,那么当前这条 -keepclasseswithmembers 规则没有任何效果。它就没有 -keep 那么佛系了。

-keepclassmembers

// 混淆脚本

-keep class DownloadClient

-keepclassmembers class DownloadClient {

private http.HttpDownload httpDownload;

public (java.lang.String);

public void start();

}

处理效果

/*

* 代码结构

* a

* -> a.java

* defpackage

* -> DownloadManager.java

*/

// 各个文件的具体代码

// a.java

null

// DownloadManager.java

a httpRequest = new a();

public a getDownloadUrl() {

System.out.println(“请求成功”);

return this.httpRequest;

}

大家看到我这次写了一条 -keep 混淆规则,为什么呢?

因为在压缩阶段能留下来的类上 -keepclassmembers 才能有效果,否则没有效果。所以要先把相关类留下来。

我们总结一下 -keepclassmembers 的效果

作用的类必须在压缩阶段被保留 -keepclassmembers 才可以生效。

可以让类的成员不被混淆。但是字段类型被混淆了。

可以让方法名不被混淆。但是方法返回值类型被混淆了。

-keepclassmembers 同样可以起到指定代码入口点的工作,虽然 a.java 是空的,但这因为是代码优化的作用。

还是几种情况,大家自己试一下。

如果写的 -keepclassmembers 规则没有写类成员,ProGuard 会给出提示改变为 -keep。

如果写的某个类成员没有匹配到就不会生效,但是其余规则的匹配到的还是会生效的,并不会像 -keepclasseswithmembers 那么霸道。

实践 modifier 规则

includecode

//混淆脚本

-keep class DownloadClient{

public (java.lang.String);

public void start();

}

-keep,includecode class DownloadClient {

private http.HttpDownload httpDownload;

}

混淆效果

/*

* 代码结构

* a

* -> a.java

* defpackage

* -> DownloadClient.java

*/

// 各个文件的具体代码

// a.java

private int a = 0;

public final void a() {

System.out.println(“开始下载”);

this.a++;

}

// DownloadClient.java

private int a = 0;

private String b;

private a httpDownload;

public DownloadClient(String str) {

this.b = str;

this.httpDownload = new a();

}

public void start() {

this.a = 1;

this.httpDownload.a();

}

实际效果

-keep 所指定的字段名称不被混淆,但是类型还是被混淆的。

动手试一试

只能做用于字段,否则报错。

includedescriptorclasses

//混淆脚本

-keep class DownloadClient {

public (java.lang.String);

public void start();

}

-keep,includedescriptorclasses class DownloadManager {

public http.HttpRequest getDownloadUrl();

}

-keep,includedescriptorclasses class DownloadClient {

private http.HttpDownload httpDownload;

}

混淆效果

/*

* 代码结构

* http

* -> HttpRequest.java

* -> HttpDownload.java

* defpackage

* -> DownloadClient.java

* -> DownloadManager.java

*/

// 各个文件的具体代码

// HttpRequest.java

public static String a() {

return “请求成功”;

}

// HttpDownload.java

private int a = 0;

public final void a() {

System.out.println(“开始下载”);

this.a++;

}

// DownloadClient.java

private int a = 0;

private String b;

private HttpDownload httpDownload;

public DownloadClient(String str) {

this.b = str;

this.httpDownload = new HttpDownload();

}

public void start() {

this.a = 1;

this.httpDownload.a();

}

// DownloadManager.java

private HttpRequest a = new HttpRequest();

public HttpRequest getDownloadUrl() {

System.out.println(HttpRequest.a());

return this.a;

}

实际效果

keep 所指定的字段名称不被混淆,而且字段类型也没有混淆了。

keep 一个带返回类型的方法,返回值的类型也不会被混淆

allowshrinking

//混淆脚本

-keep class DownloadClient {

public (java.lang.String);

public void start();

}

-keep,allowshrinking class DownloadManager {

public http.HttpRequest getDownloadUrl();

}

混淆效果

/*

* 代码结构

* a

* -> a.java

* defpackage

* -> DownloadClient.java

*/

// 各个文件的具体代码

// a.java

private int a = 0;

public final void a() {

System.out.println(“开始下载”);

this.a++;

}

// DownloadClient.java

private int a = 0;

private String b;

private a c;

public DownloadClient(String str) {

this.b = str;

this.c = new a();

}

public void start() {

this.a = 1;

this.c.a();

}

实际效果

-keep 指令是保留相关的类,但是 DownloadManager 并没有保留下来,就是因为 allowshrinking 的作用,如果这个类和方法不是必须的那么有可能会在压缩阶段被删除。

动手试一试

如果其他代码入口点调用了该方法,才会保留,效果跟去掉 allowshrinking modifier 的效果一致。

allowoptimization

//混淆脚本

-keep,allowoptimization class DownloadClient {

public (java.lang.String);

public void start();

}

混淆效果

/*

* 代码结构

* defpackage

* -> DownloadClient.java

*/

// 各个文件的具体代码

// DownloadClient.java

//空的

实际效果

我们虽然指定了代码入口点,但是我们并没有用到,所以全都优化阶段删除了。

动手试一试

如果我们指定一个其他代码入口点,并且调用了 DownloadClient 的 start() 方法,那么他就会跟没有 allowoptimization modifier 的效果一致了。例如我们的例子,如果被调用就和如下脚本效果一致。

-keep class DownloadClient {

public (java.lang.String);

public void start();

}

allowobfuscation

//混淆脚本

-keep,allowobfuscation class DownloadClient {

public (java.lang.String);

public void start();

}

混淆效果

/*

* 代码结构

* a

* -> a.java

* defpackage

* -> a.java

*/

// 各个文件的具体代码

// a/a.java

private int a = 0;

public final void a() {

System.out.println(“开始下载”);

this.a++;

}

// defpackage/a.java

private int a = 0;

private String b;

private a.a c;

public a(String str) {

this.b = str;

this.c = new a.a();

}

public void a() {

this.a = 1;

this.c.a();

}

实际效果

虽然代码入口点的代码保留了,但是名称全部都混淆了。

自己动手

如果指定没有用到的代码,那么他也会保留并且同样是被混淆的。

简述 class_specification

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官方描述的类规范模板,看着 Java 代码很像。

[] 标识可选。

| 表示 ‘或’ 的意思只能取一个。

…表示可以有多个,简单举个例子 [[!]public|private|protected|static … ] 可以包含 public static 这两个,从 Java 的角度理解也不难。

{} 大括号是实实在在的大括号。

() 就是实实在在的括号,没有什么其他意思。

! 表示 ’否‘ ,例如:!class 规则匹配表示不能是这个 class

* 、 、 、 都是通配符,我们下一篇再描述。

再放一张格式化过的比较好理解的图

8623850a79c93f4f71ff8bcbe3320075.png

我对官方的规则进行格式化了一下,这样看是不是就好理解多了,如果不考虑通配符,其实就是跟 Java 正常的写法是一致的。比如我们上面例子中混淆的写法,除了有个 之外,其他都是普通的 Java 语法。

再说几条上面没有体现的规则

写类名包名必须要写全,比如 String 要写 java.lang.String。

math?formula=%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E5%86%85%E9%83%A8%E7%B1%BB%EF%BC%8C%E6%AF%94%E5%A6%82%20com.XXX%20%E4%B8%AD%E6%9C%89%E5%86%85%E9%83%A8%E7%B1%BB%20Builder%EF%BC%8C%E8%BF%99%E7%A7%8D%E6%9E%84%E5%BB%BA%E5%99%A8%E7%9A%84%E5%86%99%E6%B3%95%E5%BE%88%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%90%A7%EF%BC%8C%E6%B7%B7%E6%B7%86%E8%A7%84%E5%88%99%E6%80%8E%E4%B9%88%E5%86%99%E5%91%A2%EF%BC%9F%E7%AE%80%E5%8D%95%E4%B8%BE%E4%B8%AA%E4%BE%8B%E5%AD%90%EF%BC%9A%20%60%60%60-keep%20class%20com.XXXBuilder“`,

小结

到此为止 ProGuard 的 Keep 规则我们也简单的聊了一下,希望大家自己多尝试,然后总结一下每条命令的用处,方便日后使用。


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