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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 <init>(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 <init>(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 <init>(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 <init>(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 <init>(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 <init>(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 <init>(java.lang.String); public void start(); }
allowobfuscation
//混淆脚本
-keep,allowobfuscation class DownloadClient {
public <init>(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
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
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
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。
- $ 连接内部类,比如 com.XXX 中有内部类 Builder,这种构建器的写法很常见吧,混淆规则怎么写呢?简单举个例子:
-keep class com.XXX$Builder
,
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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