apkanalyzer(1)-命令使用体验

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分析过apkChecker之后，很自然的会想起android studio中的APK分析功能，把一个APK文件丢到IDE里面，会自动分析出里面各种文件的信息。官网上也有相关说明——Analyze your build with APK Analyzer。从黑盒上讲，两个工具都是通过APK文件的输入，获取一堆相关的分析结果出来，那么这两个工具在具体实现上有哪些异同，在同一个功能点上使用了哪些分析工具，整体上的功能对比是什么样的呢。

通过官网上的说明，可以知道相关的命令行工具apkanalyzer。既然可以使用命令行工具实现相关的分析功能，那么AS IDE上的功能对应的底层实现，也逃不掉这个命令行工具了。大致根据文档翻一下这个命令工具的功能如下：

  • 展示APK文件属性
    • 简要信息（application ID，版本号，版本名）
    • 大小、需要的features
    • 两个APK文件对比
  • 展示APK文件的整体结构
    • APK内部文件结构树
    • 内部文件内容
  • 展示manifest文件信息
  • 获取dex文件信息
    • 打印dex文件列表
    • 打印dex文件中的方法数
    • 打印dex文件中的类、包关系树
    • 打印dex中某个类、方法的smali代码【m】
  • 展示res文件夹和resources.arsc中的资源文件信息
    • 打印定义在资源表中的包列表
    • 查询指定类型的资源配置列表
    • 根据配置、名称和类型获取资源值
    • 根据配置和类型获取资源名列表
    • 把二进制XML文件的转换成可读的XML文件打印出来【m】

先体验下如何使用。找了一个RecyclerView的Adapter代理开源库AdapterDelegates打出来的APK文件做测试。前面三个基本就是把APK文件解压后能获取到的数据，当然其中有解析二进制的manifest文件的功能。这里主要看对dex和resource文件的解析。

dex

  • 打印文件列表，很容易理解，即打印出APK文件中所有dex文件的文件名。也是解压后就能看到的信息

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     lee@MacBook-Pro-34   ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h dex  list  app-debug.apk
    classes.dex

  • 打印指定dex中的方法数，这个就需要解析dex文件中的方法内容了

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    lee@MacBook-Pro-34   ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h dex  references  app-debug.apk
    classes.dex	19807

  • 打印APK中的类、包关系

    如果不指定具体的参数，这个指令输出结果很大。使用重定向的方法把输出结果放到文件中。

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    lee@MacBook-Pro-34   ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h dex  packages  app-debug.apk > ./packages_result.txt

    可以看到，APK文件也就1.8M，但是其中所有的类/包关系信息会输出3.2M的纯文本内容。打开输出文件，随便找一个开源代码中的类作为关键字，比如AbsListItemAdapterDelegate，可以看到文件输出形式是这样的：

    P d 125 135 16.1KB com.hannesdorfmann.adapterdelegates3
    P d 66 76 9.4KB com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample
    P d 41 41 4.5KB com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates
    C d 7 7 645B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate
    M d 1 1 80B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate (android.app.Activity)
    M d 1 1 78B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate boolean isForViewType(com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.model.DisplayableItem,java.util.List,int)
    M d 1 1 74B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate boolean isForViewType(java.lang.Object,java.util.List,int)
    M d 1 1 105B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate void onBindViewHolder(com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.model.Snake,com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate$SnakeViewHolder,java.util.List)
    M d 1 1 76B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate void onBindViewHolder(java.lang.Object,android.support.v7.widget.RecyclerView$ViewHolder,java.util.List)
    M d 1 1 64B com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.sample.adapterdelegates.SnakeListItemAdapterDelegate android.support.v7.widget.RecyclerView$ViewHolder onCreateViewHolder(android.view.ViewGroup)

    根据文档，每行的每个输出格式如下：

    Example output (type / state / defined methods / referenced methods / byte size / name)

  • 打印dex中某个类、方法的smali代码。这就涉及到把dex中的某个类反编译成smali格式的代码。从上面的输出结果中选一个类，试一下结果：

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    lee@MacBook-Pro-34   ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h dex code --class com.hannesdorfmann.adapterdelegates3.AbsListItemAdapterDelegate  app-debug.apk > ./class_result.txt

    某个类的话还好，只有几KB大小，里面还包括文件本身的成本。截取一段smali瞧瞧：

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    .class public abstract Lcom/hannesdorfmann/adapterdelegates3/AbsListItemAdapterDelegate;
    .super Lcom/hannesdorfmann/adapterdelegates3/AdapterDelegate;
    .source "AbsListItemAdapterDelegate.java"
    # annotations
    .annotation system Ldalvik/annotation/Signature;
        value = {
            "<I:TT;T:",
            "Ljava/lang/Object;",
            "VH:",
            "Landroid/support/v7/widget/RecyclerView$ViewHolder;",
            ">",
            "Lcom/hannesdorfmann/adapterdelegates3/AdapterDelegate",
            "<",
            "Ljava/util/List",
            "<TT;>;>;"
        }
    .end annotation
    # direct methods
    .method public constructor <init>()V
        .registers 1
        .prologue
        .line 40
        .local p0, "this":Lcom/hannesdorfmann/adapterdelegates3/AbsListItemAdapterDelegate;, "Lcom/hannesdorfmann/adapterdelegates3/AbsListItemAdapterDelegate<TI;TT;TVH;>;"
        invoke-direct {p0}, Lcom/hannesdorfmann/adapterdelegates3/AdapterDelegate;-><init>()V
        return-void
    .end method

    因为只是采用了Debug包，没有配置混淆。所以这两个命令测试拿到的结果可读性都还好。如果是混淆后的包，可以使用【—proguard】相关参数，传入mapping等相关文件做解析映射。

resource

所谓资源文件解析，实际上就是对 resources.arsc的解析。可以参考网上一些解析arsc的博客，了解下文件结构和定义说明。

Android resources.arsc的解析

resources.arsc解析

  • 打印定义在资源表中的包名列表【1】

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    lee@MacBook-Pro-34   ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources packages  app-debug.apk
    com.hannesdorfmann.adapterdelegates.sample

    关于包列表，上面引用的arsc相关文章有说明。一般的应用只有一个包名。

  • 查询指定类型的资源配置列表【2】

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    lee@MacBook-Pro-34  ~/develop/temp/apkanalyzer  ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources configs --type layout  app-debug.apk
    default
    v11
    v13
    v16
    v17
    v21
    v22
     lee@MacBook-Pro-34  ~/develop/temp/apkanalyzer  ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources configs --type drawable  app-debug.apk
    default
    v11
    v21
    v23
    xhdpi-v4
    xxhdpi-v4
    ldrtl-xxhdpi-v17
     lee@MacBook-Pro-34  ~/develop/temp/apkanalyzer  ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources configs --type string  app-debug.apk
    default
    ca
    da
    sw
    bs-rBA
    fr-rCA
    lo-rLA

    截取部分结果如上。type都有哪些呢，不去看arsc文件数据结构的话，凭借开发经验也可以猜出一二。源代码目录res里面找找大概就可以了，诸如layout、drawable、string这些都属于类型，返回的则是应用包含这些资源类型的各个子文件夹列表，比如string类型，就返回所有字符串资源的语种，对应的则是源码中不同values文件夹的后缀名。这些返回结果，对应的就是后面命令需要使用的configs。

  • 根据配置、名称和类型获取资源值【3】

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     ✘ lee@MacBook-Pro-34 ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources value --name item_unknown_reptile --config default --type layout  app-debug.apk
    res/layout/item_unknown_reptile.xml

    这个功能在文档上会有些倒置的感觉，因为要先知道资源名是什么，才能传 —name 的参数。从结果上看，返回的是在解压后res目录下的文件路径。

  • 根据配置和类型获取资源名列表【4】

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    lee@MacBook-Pro-34  ~/develop/temp/apkanalyzer  ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources names --config default  --type layout  app-debug.apk
    abc_action_bar_title_item
    abc_action_bar_up_container
    abc_action_bar_view_list_nav_layout
    abc_action_menu_item_layout

    截取部分结果如上。这里获取指定config、指定type下的资源文件名列表。

  • 把二进制XML文件的转换成可读的XML文件打印出来【5】

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     lee@MacBook-Pro-34  ~/develop/android/android-sdk/tools/bin/apkanalyzer -h resources xml --file res/layout/item_unknown_reptile.xml  app-debug.apk
    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <TextView
        xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        android:padding="dimension(2049)"
        android:layout_width="-1"
        android:layout_height="-2"
        android:text="Unknown Reptile!" />

    xml功能对应的参数实际上是第【3】个命令获取的文件路径。该命令会把指定的资源文件，解析成可读的xml文件。或者可以说resource这一系列命令，最终的目的就是定位到文件，然后解析成xml格式。

小结

草草体验了一遍工具功能之后，再对比下AS上的分析功能。基本上对apkanalyzer有一个简单的认知。

  • 解压能力
  • 解析dex文件
  • 解析xml文件

跟apkChecker相比，apkanalyzer会纯粹一点。它只是解析APK文件本身有哪些东西，没有做进一步的静态质量类的分析。当然，最终的解析姿势可能不一样，但是原理都是一样的——根据APK文件内部结构的特点、dex&arsc文件的数据结构，来反编译得到结果。

后面会简单走读下apkanalyzer的实现原理。

感谢您赏个荷包蛋～