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增加jad反编译学习Java笔记

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377
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@ -0,0 +1,377 @@
[jad](https://varaneckas.com/jad/)反编译工具，已经不再更新，且只支持JDK1.4，但并不影响其强大的功能。
基本用法：`jad xxx.class`，会生成直接可读的xxx.jad文件。
## 自动拆装箱
对于基本类型和包装类型之间的转换，通过xxxValue()和valueOf()两个方法完成自动拆装箱，使用jad进行反编译可以看到该过程：
```java
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
int x = new Integer(10); // 自动拆箱
Integer y = x; // 自动装箱
}
}
```
反编译后结果：
```java
public class Demo
{
public Demo(){}
public static void main(String args[])
{
int i = (new Integer(10)).intValue(); // intValue()拆箱
Integer integer = Integer.valueOf(i); // valueOf()装箱
}
}
```
## foreach语法糖
在遍历迭代时可以foreach语法糖，对于数组类型直接转换成for循环：
```java
// 原始代码
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int item: arr) {
System.out.println(item);
}
}
// 反编译后代码
int ai[] = {
1, 2, 3, 4, 5
};
int ai1[] = ai;
int i = ai1.length;
// 转换成for循环
for(int j = 0; j < i; j++)
{
int k = ai1[j];
System.out.println(k);
}
```
对于容器类的遍历会使用iterator进行迭代：
```java
import java.io.PrintStream;
import java.util.*;
public class Demo
{
public Demo() {}
public static void main(String args[])
{
ArrayList arraylist = new ArrayList();
arraylist.add(Integer.valueOf(1));
arraylist.add(Integer.valueOf(2));
arraylist.add(Integer.valueOf(3));
Integer integer;
// 使用的for循环+Iterator，类似于链表迭代：
// for (ListNode cur = head; cur != null; System.out.println(cur.val)){
// cur = cur.next;
// }
for(Iterator iterator = arraylist.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(integer))
integer = (Integer)iterator.next();
}
}
```
## Arrays.asList(T...)
熟悉Arrays.asList(T...)用法的小伙伴都应该知道，asList()方法传入的参数不能是基本类型的数组，必须包装成包装类型再使用，否则对应生成的列表的大小永远是1：
```java
import java.util.*;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 2, 3};
Integer[] arr2 = {1, 2, 3};
List lists1 = Arrays.asList(arr1);
List lists2 = Arrays.asList(arr2);
System.out.println(lists1.size()); // 1
System.out.println(lists2.size()); // 3
}
}
```
从反编译结果来解释，为什么传入基本类型的数组后，返回的List大小是1：
```java
// 反编译后文件
import java.io.PrintStream;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class Demo
{
public Demo() {}
public static void main(String args[])
{
int ai[] = {
1, 2, 3
};
// 使用包装类型，全部元素由int包装为Integer
Integer ainteger[] = {
Integer.valueOf(1), Integer.valueOf(2), Integer.valueOf(3)
};
// 注意这里被反编译成二维数组，而且是一个1行三列的二维数组
// list.size()当然返回1
List list = Arrays.asList(new int[][] { ai });
List list1 = Arrays.asList(ainteger);
System.out.println(list.size());
System.out.println(list1.size());
}
}
```
从上面结果可以看到，传入基本类型的数组后，会被转换成一个二维数组，而且是**new int\[1]\[arr.length]**这样的数组，调用list.size()当然返回1。
## 注解
Java中的类、接口、枚举、注解都可以看做是类类型。使用jad来看一下@interface被转换成什么：
```java
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Foo{
String[] value();
boolean bar();
}
```
查看反编译代码可以看出：
- 自定义的注解类Foo被转换成接口Foo，并且继承Annotation接口
- 原来自定义接口中的value()和bar()被转换成抽象方法
```java
import java.lang.annotation.Annotation;
public interface Foo
extends Annotation
{
public abstract String[] value();
public abstract boolean bar();
}
```
注解通常和反射配合使用，而且既然自定义的注解最终被转换成接口，注解中的属性被转换成接口中的抽象方法，那么通过反射之后拿到接口实例，在通过接口实例自然能够调用对应的抽象方法：
```java
import java.util.Arrays;
@Foo(value={"sherman", "decompiler"}, bar=true)
public class Demo{
public static void main(String[] args) {
Foo foo = Demo.class.getAnnotation(Foo.class);
System.out.println(Arrays.toString(foo.value())); // [sherman, decompiler]
System.out.println(foo.bar()); // true
}
}
```
## 枚举
通过jad反编译可以很好地理解枚举类。
### 空枚举
先定义一个空的枚举类：
```java
public enum DummyEnum {
}
```
使用jad反编译查看结果：
- 自定义枚举类被转换成final类，并且继承Enum
- 提供了两个参数（name，odinal）的私有构造器，并且调用了父类的构造器。注意即使没有提供任何参数，也会有该该构造器，其中name就是枚举实例的名称，odinal是枚举实例的索引号
- 初始化了一个private static final自定义类型的空数组 **$VALUES**
- 提供了两个public static方法：
- values()方法通过clone()方法返回内部$VALUES的浅拷贝。这个方法结合私有构造器可以完美实现单例模式，想一想values()方法是不是和单例模式中getInstance()方法功能类似
- valueOf(String s)：调用父类Enum的valueOf方法并强转返回
```java
public final class DummyEnum extends Enum
{
// 功能和单例模式的getInstance()方法相同
public static DummyEnum[] values()
{
return (DummyEnum[])$VALUES.clone();
}
// 调用父类的valueOf方法，并墙砖返回
public static DummyEnum valueOf(String s)
{
return (DummyEnum)Enum.valueOf(DummyEnum, s);
}
// 默认提供一个私有的私有两个参数的构造器，并调用父类Enum的构造器
private DummyEnum(String s, int i)
{
super(s, i);
}
// 初始化一个private static final的本类空数组
private static final DummyEnum $VALUES[] = new DummyEnum[0];
}
```
### 包含抽象方法的枚举
枚举类中也可以包含抽象方法，但是必须定义枚举实例并且立即重写抽象方法，就像下面这样：
```java
public enum DummyEnum {
DUMMY1 {
public void dummyMethod() {
System.out.println("[1]: implements abstract method in enum class");
}
},
DUMMY2 {
public void dummyMethod() {
System.out.println("[2]: implements abstract method in enum class");
}
};
abstract void dummyMethod();
}
```
再来反编译看看有哪些变化：
- 原来final class变成了abstract class：这很好理解，有抽象方法的类自然是抽象类
- 多了两个public static final的成员DUMMY1、DUMMY2，这两个实例的初始化过程被放到了static代码块中，并且实例过程中直接重写了抽象方法，类似于匿名内部类的形式。
- 数组**$VALUES[]**初始化时放入枚举实例
还有其它变化么？
在反编译后的DummyEnum类中，是存在抽象方法的，而枚举实例在静态代码块中初始化过程中重写了抽象方法。在Java中，抽象方法和抽象方法重写同时放在一个类中，只能通过内部类形式完成。因此上面第二点应该说成就是以内部类形式初始化。
可以看一下DummyEnum.class存放的位置，应该多了两个文件：
- DummyEnum$1.class
- DummyEnum$2.class
Java中.class文件出现$符号表示有内部类存在，就像OutClass$InnerClass，这两个文件出现也应证了上面的匿名内部类初始化的说法。
```java
import java.io.PrintStream;
public abstract class DummyEnum extends Enum
{
public static DummyEnum[] values()
{
return (DummyEnum[])$VALUES.clone();
}
public static DummyEnum valueOf(String s)
{
return (DummyEnum)Enum.valueOf(DummyEnum, s);
}
private DummyEnum(String s, int i)
{
super(s, i);
}
// 抽象方法
abstract void dummyMethod();
// 两个pubic static final实例
public static final DummyEnum DUMMY1;
public static final DummyEnum DUMMY2;
private static final DummyEnum $VALUES[];
// static代码块进行初始化
static
{
DUMMY1 = new DummyEnum("DUMMY1", 0) {
public void dummyMethod()
{
System.out.println("[1]: implements abstract method in enum class");
}
}
;
DUMMY2 = new DummyEnum("DUMMY2", 1) {
public void dummyMethod()
{
System.out.println("[2]: implements abstract method in enum class");
}
}
;
// 对本类数组进行初始化
$VALUES = (new DummyEnum[] {
DUMMY1, DUMMY2
});
}
}
```
### 正常的枚举类
实际开发中，枚举类通常的形式是有两个参数（int code，Sring msg）的构造器，可以作为状态码进行返回。Enum类实际上也是提供了包含两个参数且是protected的构造器，这里为了避免歧义，将枚举类的构造器设置为三个，使用jad反编译：
最大的变化是：现在的private构造器从2个参数变成5个，而且在内部仍然将前两个参数通过super传递给父类，剩余的三个参数才是真正自己提供的参数。可以想象，如果自定义的枚举类只提供了一个参数，最终生成底层代码中private构造器应该有三个参数，前两个依然通过super传递给父类。
```java
public final class CustomEnum extends Enum
{
public static CustomEnum[] values()
{
return (CustomEnum[])$VALUES.clone();
}
public static CustomEnum valueOf(String s)
{
return (CustomEnum)Enum.valueOf(CustomEnum, s);
}
private CustomEnum(String s, int i, int j, String s1, Object obj)
{
super(s, i);
code = j;
msg = s1;
data = obj;
}
public static final CustomEnum FIRST;
public static final CustomEnum SECOND;
public static final CustomEnum THIRD;
private int code;
private String msg;
private Object data;
private static final CustomEnum $VALUES[];
static
{
FIRST = new CustomEnum("FIRST", 0, 10010, "first", Long.valueOf(100L));
SECOND = new CustomEnum("SECOND", 1, 10020, "second", "Foo");
THIRD = new CustomEnum("THIRD", 2, 10030, "third", new Object());
$VALUES = (new CustomEnum[] {
FIRST, SECOND, THIRD
});
}
}
```