Android 代码混淆规则

Android

发布日期: 2018-07-07

文章字数: 4.3k

阅读时长: 17 分

1. Proguard介绍

Android SDK自带了混淆工具Proguard。它位于SDK根目录\tools\proguard下面。
ProGuard是一个免费的Java类文件收缩，优化，混淆和预校验器。它可以检测并删除未使用的类，字段，方法和属性。它可以优化字节码，并删除未使用的指令。它可以将类、字段和方法使用短无意义的名称进行重命名。最后，预校验的Java6或针对Java MicroEdition的所述处理后的码。
如果开启了混淆，Proguard默认情况下会对所有代码，包括第三方包都进行混淆，可是有些代码或者第三方包是不能混淆的，这就需要我们手动编写混淆规则来保持不能被混淆的部分。

2. Proguard作用

Android中的“混淆”可以分为两部分，一部分是 Java 代码的优化与混淆，依靠 proguard 混淆器来实现；另一部分是资源压缩，将移除项目及依赖的库中未被使用的资源(资源压缩严格意义上跟混淆没啥关系，但一般我们都会放一起讲)。

2.1 代码混淆

压缩(Shrinking)：默认开启，用以减小应用体积，移除未被使用的类和成员，并且会在优化动作执行之后再次执行（因为优化后可能会再次暴露一些未被使用的类和成员）。

    -dontshrink 关闭压缩

优化(Optimization)：默认开启，在字节码级别执行优化，让应用运行的更快。

    -dontoptimize  关闭优化
    -optimizationpasses n 表示proguard对代码进行迭代优化的次数，Android一般为5

混淆(Obfuscation)：默认开启，增大反编译难度，类、函数、变量名会被随机命名成无意义的代号形如：a,b,c…之类的，除非用keep保护。

    -dontobfuscate 关闭混淆

上面这几个功能都是默认打开的，要关闭他们只需配置对应的规则即可。
混淆后默认会在工程目录app/build/outputs/mapping/release下生成一个mapping.txt文件，这就是混淆规则，我们可以根据这个文件把混淆后的代码反推回源本的代码，所以这个文件很重要，注意保护好。原则上，代码混淆后越乱越无规律越好，但有些地方我们是要避免混淆的，否则程序运行就会出错。

2.2 资源压缩

资源压缩将移除项目及依赖的库中未被使用的资源，这在减少 apk 包体积上会有不错的效果，一般建议开启。具体做法是在 build.grade 文件中，将 shrinkResources 属性设置为 true。需要注意的是，只有在用minifyEnabled true开启了代码压缩后，资源压缩才会生效。
资源压缩包含了“合并资源”和“移除资源”两个流程。
“合并资源”流程中，名称相同的资源被视为重复资源会被合并。需要注意的是，这一流程不受shrinkResources属性控制，也无法被禁止， gradle 必然会做这项工作，因为假如不同项目中存在相同名称的资源将导致错误。gradle 在四处地方寻找重复资源：

src/main/res/ 路径
不同的构建类型（debug、release等等）
不同的构建渠道
项目依赖的第三方库
合并资源时按照如下优先级顺序：
```
 依赖 -> main -> 渠道 -> 构建类型
```
举个例子，假如重复资源同时存在于main文件夹和不同渠道中，gradle 会选择保留渠道中的资源。
同时，如果重复资源在同一层次出现，比如src/main/res/ 和 src/main/res2/，则 gradle 无法完成资源合并，这时会报资源合并错误。
“移除资源”流程则见名知意，需要注意的是，类似代码，混淆资源移除也可以定义哪些资源需要被保留，这点在下文给出。

3. Proguard规则

3.1 基本指令

-ignorewarning：是否忽略警告
-optimizationpasses n：指定代码的压缩级别(在0~7之间，默认为5)
-dontusemixedcaseclassnames：是否使用大小写混合(windows大小写不敏感，建议加入)
-dontskipnonpubliclibraryclasses：是否混淆非公共的库的类
-dontskipnonpubliclibraryclassmembers：是否混淆非公共的库的类的成员
-dontpreverify：混淆时是否做预校验(Android不需要预校验，去掉可以加快混淆速度)
-verbose：混淆时是否记录日志(混淆后会生成映射文件)
-obfuscationdictionary dictionary_path：指定外部模糊字典
-classobfuscationdictionary dictionary_path：指定class模糊字典
-packageobfuscationdictionary dictionary_path：指定package模糊字典
-optimizations !code/simplification/arithmetic,!field/,!class/merging/,!code/allocation/variable：混淆时所采用的算法(谷歌推荐算法)
-libraryjars libs(*.jar;):添加支持的jar(引入libs下的所有jar包)
-renamesourcefileattribute SourceFile：将文件来源重命名为“SourceFile”字符串
-keepattributes Annotation：保持注解不被混淆
-keep class extends java.lang.annotation.Annotation {;}：保持注解不被混淆
-keep interface extends java.lang.annotation.Annotation { ; }：保持注解不被混淆
-keepattributes Signature：保持泛型不被混淆
-keepattributes EnclosingMethod：保持反射不被混淆
-keepattributes Exceptions：保持异常不被混淆
-keepattributes InnerClasses：保持内部类不被混淆
-keepattributes SourceFile,LineNumberTable：抛出异常时保留代码行号
3.2 保留选项
-keep [,modifier，…] class_specification：指定需要保留的类和类成员（作为公共类库，应该保留所有可公开访问的public方法）
-keepclassmembers [,modifier，…] class_specification：指定需要保留的类成员:变量或者方法
-keepclasseswithmembers [,modifier，…] class_specification：指定保留的类和类成员，条件是所指定的类成员都存在（既在压缩阶段没有被删除的成员，效果和keep差不多）
-keepnames class_specification:指定要保留名称的类和类成员，前提是在压缩阶段未被删除，仅用于模糊处理。[-keep allowshrinking class_specification 的简写]
-keepclassmembernames class_specification：指定要保留名称的类成员，前提是在压缩阶段未被删除，仅用于模糊处理。[-keepclassmembers allowshrinking class_specification 的简写]
-keepclasseswithmembernames class_specification：指定要保留名称的类成员，前提是在压缩阶段后所指定的类成员都存在，仅用于模糊处理。[-keepclasseswithmembers allowshrinking class_specification 的简写]
-printseeds [filename]：指定详尽列出由各种-keep选项匹配的类和类成员。列表打印到标准输出或给定文件。该列表可用于验证是否真的找到了预期的类成员，特别是如果您使用通配符。

4. Keep命令说明

命令	作用
-keep	保持类和类成员，防止被移除或者被重命名
-keepnames	保持类和类成员，防止被重命名
-keepclassmembers	保持类成员，防止被移除或者被重命名
-keepclassmembernames	保持类成员，防止被重命名
-keepclasseswithmembers	保持拥有该成员的类和成员，防止被移除或者被重命名
-keepclasseswithmembernames	保持拥有该成员的类和成员，防止被重命名

保持元素不参与混淆的规则的命令格式：

[保持命令] [类] {
    [成员]
}

“类”代表类相关的限定条件，它将最终定位到某些符合该限定条件的类。它的内容可以使用：

具体的类
访问修饰符（public、protected、private）
通配符*，匹配任意长度字符，但不含包名分隔符(.)
通配符**，匹配任意长度字符，并且包含包名分隔符(.)
extends，即可以指定类的基类
implement，匹配实现了某接口的类
$，内部类
“成员”代表类成员相关的限定条件，它将最终定位到某些符合该限定条件的类成员。它的内容可以使用：
<init> 匹配所有构造器
<fields> 匹配所有域
<methods> 匹配所有方法
通配符*，匹配任意长度字符，但不含包名分隔符(.)
通配符**，匹配任意长度字符，并且包含包名分隔符(.)
通配符***，匹配任意参数类型
…，匹配任意长度的任意类型参数。比如void test(…)就能匹配任意 void test(String a) 或者是 void test(int a, String b) 这些方法。
访问修饰符（public、protected、private）

4.1 不混淆某个类

    -keep public class com.android.proguard.example.Test { *; }

4.2 不混淆某个包所有的类

    -keep class com.android.proguard.example.** { *; }

4.3 不混淆某个类的子类

    -keep public class * extends com.android.proguard.example.Test { *; }

4.4 不混淆所有类名中包含了“model”的类及其成员

    -keep public class **.*model*.** {*;}

4.5 不混淆某个接口的实现

    -keep class * implements com.android.proguard.example.TestInterface { *; }

4.6 不混淆某个类的构造方法

    -keepclassmembers class com.android.proguard.example.Test {
        public <init>();
    }

4.7 不混淆某个类的特定的方法

    -keepclassmembers class com.android.proguard.example.Test {
        public void test(java.lang.String);
    }

4.8 不混淆某个类的内部类

    -keep class com.android.proguard.example.Test$* {
            *;
     }

5. Proguard注意事项

5.1 保持基本组件不被混淆

    -keep public class * extends android.app.Fragment
    -keep public class * extends android.app.Activity
    -keep public class * extends android.app.Application
    -keep public class * extends android.app.Service
    -keep public class * extends android.content.BroadcastReceiver
    -keep public class * extends android.content.ContentProvider
    -keep public class * extends android.app.backup.BackupAgentHelper
    -keep public class * extends android.preference.Preference

5.2 保持 Google 原生服务需要的类不被混淆

    -keep public class com.google.vending.licensing.ILicensingService
    -keep public class com.android.vending.licensing.ILicensingService

5.3 Support包规则

    -dontwarn android.support.**
    -keep public class * extends android.support.v4.**
    -keep public class * extends android.support.v7.**
    -keep public class * extends android.support.annotation.**

5.4 保持 native 方法不被混淆

    -keepclasseswithmembernames class * { ####
        native <methods>;
    }

5.5 保留自定义控件(继承自View)不被混淆

    -keep public class * extends android.view.View { ####
        *** get*();
        void set*(***);
        public <init>(android.content.Context);
        public <init>(android.content.Context, android.util.AttributeSet);
        public <init>(android.content.Context, android.util.AttributeSet, int);
    }

5.6 保留指定格式的构造方法不被混淆

    -keepclasseswithmembers class * {
        public <init>(android.content.Context, android.util.AttributeSet);
        public <init>(android.content.Context, android.util.AttributeSet, int);
    }

5.7 保留在Activity中的方法参数是view的方法(避免布局文件里面onClick被影响)

    -keepclassmembers class * extends android.app.Activity {
        public void *(android.view.View);
    }

5.8 保持枚举 enum 类不被混淆

    -keepclassmembers enum * {
        public static **[] values();
        public static ** valueOf(java.lang.String);
    }

5.9 保持R(资源)下的所有类及其方法不能被混淆

    -keep class **.R$* { *; }

5.10 保持 Parcelable 序列化的类不被混淆(注：aidl文件不能去混淆)

    -keep class * implements android.os.Parcelable {
        public static final android.os.Parcelable$Creator *;
    }

5.11 需要序列化和反序列化的类不能被混淆(注：Java反射用到的类也不能被混淆)

    -keepnames class * implements java.io.Serializable

5.12 保持 Serializable 序列化的类成员不被混淆

    -keepclassmembers class * implements java.io.Serializable {
        static final long serialVersionUID;
        private static final java.io.ObjectStreamField[] serialPersistentFields;
        !static !transient <fields>;
        !private <fields>;
        !private <methods>;
        private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream);
        private void readObject(java.io.ObjectInputStream);
        java.lang.Object writeReplace();
        java.lang.Object readResolve();
    }

5.13 保持 BaseAdapter 类不被混淆

    -keep public class * extends android.widget.BaseAdapter { *; }

5.14 保持 CusorAdapter 类不被混淆

    -keep public class * extends android.widget.CusorAdapter{ *; }

5.15 保持反射用到的类和与JavaScript进行交互的类不被混淆

6. 自定义资源保持规则

6.1 keep.xml

用shrinkResources true开启资源压缩后，所有未被使用的资源默认被移除。假如你需要定义哪些资源必须被保留，在res/raw/路径下创建一个xml文件，例如keep.xml。
通过一些属性的设置可以实现定义资源保持的需求，可配置的属性有：

tools:keep 定义哪些资源需要被保留（资源之间用“,”隔开）
tools:discard 定义哪些资源需要被移除（资源之间用“,”隔开）
tools:shrinkMode 开启严格模式
当代码中通过 Resources.getIdentifier() 用动态的字符串来获取并使用资源时，普通的资源引用检查就可能会有问题。例如，如下代码会导致所有以“img_”开头的资源都被标记为已使用。
```
 String name = String.format("img_%1d", angle + 1);
 res = getResources().getIdentifier(name, "drawable", getPackageName());
```
我们可以设置 tools:shrinkMode 为 strict 来开启严格模式，使只有确实被使用的资源被保留。
以上就是自定义资源保持规则相关的配置，举个例子：
```
 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <resources xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
     tools:keep="@drawable/img_*,@drawable/ic_launcher,@layout/layout_used*"
     tools:discard="@layout/layout_unused"
     tools:shrinkMode="strict"/>
```

6.2 移除替代资源

一些替代资源，例如多语言支持的 strings.xml，多分辨率支持的 layout.xml 等，在我们不需要使用又不想删除掉时，可以使用资源压缩将它们移除。
我们使用 resConfig 属性来指定需要支持的属性，例如

    android {
        defaultConfig {
            ...
            resConfigs "en", "zh"
        }
    }

其他未显式声明的语言资源将被移除。

7. Proguard使用

7.1 开启混淆

在项目的可执行工程Module中打开build.gradle文件进行编辑：

android {
    ......
    defaultConfig {
        ......
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled true      // 开启代码混淆
            zipAlignEnabled true    // 开启Zip压缩优化
            shrinkResources true    // 移除未被使用的资源
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    ......
}

minifyEnabled：是否进行代码混淆
zipAlignEnabled：是否进行Zip压缩优化
shrinkResources：是否移除未被使用的资源
proguardFiles：混淆规则配置文件
- proguard-android.txt：AndroidStudio默认自动导入的规则，这个文件位于Android SDK根目录\tools\proguard\proguard-android.txt。这里面是一些比较常规的不能被混淆的代码规则。
- proguard-rules.pro：针对自己的项目需要特别定义的混淆规则，它位于项目每个Module的根目录下面，里面的内容需要我们自己编写。

7.2 编写混淆规则

# --------------------------------------------基本指令区--------------------------------------------#
-ignorewarning                                      # 是否忽略警告
-optimizationpasses 5                               # 指定代码的压缩级别(在0~7之间，默认为5)
-dontusemixedcaseclassnames                         # 是否使用大小写混合(windows大小写不敏感，建议加入)
-dontskipnonpubliclibraryclasses                    # 是否混淆非公共的库的类
-dontskipnonpubliclibraryclassmembers               # 是否混淆非公共的库的类的成员
-dontpreverify                                      # 混淆时是否做预校验(Android不需要预校验，去掉可以加快混淆速度)
-verbose                                            # 混淆时是否记录日志(混淆后会生成映射文件)

#指定外部模糊字典
-obfuscationdictionary dictionary1.txt
#指定class模糊字典
-classobfuscationdictionary dictionary1.txt
#指定package模糊字典
-packageobfuscationdictionary dictionary2.txt

# 混淆时所采用的算法(谷歌推荐算法)
-optimizations !code/simplification/arithmetic,!field/*,!class/merging/*,!code/allocation/variable

# 添加支持的jar(引入libs下的所有jar包)
-libraryjars libs(*.jar;)

# 将文件来源重命名为“SourceFile”字符串
-renamesourcefileattribute SourceFile

# 保持注解不被混淆
-keepattributes *Annotation*
-keep class * extends java.lang.annotation.Annotation {*;}

# 保持泛型不被混淆
-keepattributes Signature
# 保持反射不被混淆
-keepattributes EnclosingMethod
# 保持异常不被混淆
-keepattributes Exceptions
# 保持内部类不被混淆
-keepattributes Exceptions,InnerClasses
# 抛出异常时保留代码行号
-keepattributes SourceFile,LineNumberTable

# --------------------------------------------默认保留区--------------------------------------------#
# 保持基本组件不被混淆
-keep public class * extends android.app.Fragment
-keep public class * extends android.app.Activity
-keep public class * extends android.app.Application
-keep public class * extends android.app.Service
-keep public class * extends android.content.BroadcastReceiver
-keep public class * extends android.content.ContentProvider
-keep public class * extends android.app.backup.BackupAgentHelper
-keep public class * extends android.preference.Preference

# 保持 Google 原生服务需要的类不被混淆
-keep public class com.google.vending.licensing.ILicensingService
-keep public class com.android.vending.licensing.ILicensingService

# Support包规则
-dontwarn android.support.**
-keep public class * extends android.support.v4.**
-keep public class * extends android.support.v7.**
-keep public class * extends android.support.annotation.**

# 保持 native 方法不被混淆
-keepclasseswithmembernames class * {
    native ;
}

# 保留自定义控件(继承自View)不被混淆
-keep public class * extends android.view.View {
    *** get*();
    void set*(***);
    public (android.content.Context);
    public (android.content.Context, android.util.AttributeSet);
    public (android.content.Context, android.util.AttributeSet, int);
}

# 保留指定格式的构造方法不被混淆
-keepclasseswithmembers class * {
    public (android.content.Context, android.util.AttributeSet);
    public (android.content.Context, android.util.AttributeSet, int);
}

# 保留在Activity中的方法参数是view的方法(避免布局文件里面onClick被影响)
-keepclassmembers class * extends android.app.Activity {
    public void *(android.view.View);
}

# 保持枚举 enum 类不被混淆
-keepclassmembers enum * {
    public static **[] values();
    public static ** valueOf(java.lang.String);
}

# 保持R(资源)下的所有类及其方法不能被混淆
-keep class **.R$* { *; }

# 保持 Parcelable 序列化的类不被混淆(注：aidl文件不能去混淆)
-keep class * implements android.os.Parcelable {
    public static final android.os.Parcelable$Creator *;
}

# 需要序列化和反序列化的类不能被混淆(注：Java反射用到的类也不能被混淆)
-keepnames class * implements java.io.Serializable

# 保持 Serializable 序列化的类成员不被混淆
-keepclassmembers class * implements java.io.Serializable {
    static final long serialVersionUID;
    private static final java.io.ObjectStreamField[] serialPersistentFields;
    !static !transient ;
    !private ;
    !private ;
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream);
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream);
    java.lang.Object writeReplace();
    java.lang.Object readResolve();
}

# 保持 BaseAdapter 类不被混淆
-keep public class * extends android.widget.BaseAdapter { *; }
# 保持 CusorAdapter 类不被混淆
-keep public class * extends android.widget.CusorAdapter{ *; }

# --------------------------------------------webView区--------------------------------------------#
# WebView处理，项目中没有使用到webView忽略即可
# 保持Android与JavaScript进行交互的类不被混淆
-keep class **.AndroidJavaScript { *; }
-keepclassmembers class * extends android.webkit.WebViewClient {
     public void *(android.webkit.WebView,java.lang.String,android.graphics.Bitmap);
     public boolean *(android.webkit.WebView,java.lang.String);
}
-keepclassmembers class * extends android.webkit.WebChromeClient {
     public void *(android.webkit.WebView,java.lang.String);
}

# 网络请求相关
-keep public class android.net.http.SslError

# --------------------------------------------删除代码区--------------------------------------------#
# 删除代码中Log相关的代码
-assumenosideeffects class android.util.Log {
    public static boolean isLoggable(java.lang.String, int);
    public static int v(...);
    public static int i(...);
    public static int w(...);
    public static int d(...);
    public static int e(...);
}


# --------------------------------------------可定制化区--------------------------------------------#
#---------------------------------1.实体类---------------------------------



#--------------------------------------------------------------------------

#---------------------------------2.与JS交互的类-----------------------------



#--------------------------------------------------------------------------

#---------------------------------3.反射相关的类和方法-----------------------



#--------------------------------------------------------------------------

#---------------------------------2.第三方依赖--------------------------------



#--------------------------------------------------------------------------

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