Java代码保护与混淆：ProGuard详解

在Java开发中，保护代码的安全性是一个常见的需求。由于Java字节码文件容易被反编译，因此需要采取措施来保护代码。本文将介绍如何使用ProGuard进行代码混淆，并探讨其基本原理和常见问题。

Java字节码文件（.class文件）可以被多种工具轻松反编译，这意味着如果你将一个Web应用程序发布给客户，客户可以通过反编译工具获取到你的源代码，包括所有的src文件和JSP文件等。为了防止这种情况，可以采用以下几种方法：

1. 使用代码混淆器
2. 重载应用服务器的ClassLoader

对于第一种方法，市面上有许多开源工具可供选择，其中ProGuard是最常用且功能强大的工具之一。ProGuard不仅易于使用，还提供了丰富的功能。以下是使用ProGuard的一些基本步骤和注意事项。

(1) 下载ProGuard工具。ProGuard工具包含几个JAR文件和一些示例，可以从官方网站下载：http://proguard.sourceforge.net/

(2) 将ProGuard的JAR文件添加到类路径中。如果不添加，可以在混淆时指定classpath，确保混淆过程中能够访问所需的类。

(3) 编写配置文件。配置文件主要用于设置混淆器的参数。以下是一个示例配置文件：

-injars platform.jar
-outjars platform_out.jar
-libraryjars /lib/rt.jar
-libraryjars ibatis-common-2.jar
-libraryjars ibatis-dao-2.jar
-libraryjars ibatis-sqlmap-2.jar
-libraryjars junit-3.8.1.jar
-libraryjars d:/j2ee.jar
-libraryjars struts.jar
-libraryjars commons-lang.jar
-libraryjars D:/0working/coreproject/byislib/jasperreports-0.6.1.jar
-libraryjars commons-beanutils.jar

-printmapping proguard.map
-overloadaggressively
-defaultpackage ''
-allowaccessmodification
-dontoptimize
-keep public class * {
    public protected *;
}
-keep public class org.**
-keep public class it.**

各个参数的具体含义可以参考ProGuard的官方文档，文档非常详细，上手很容易。

完成配置后，运行混淆器。混淆后的JAR文件会包含许多名为a、b、c等的类文件，表明混淆成功。删除原始JAR文件，运行混淆后的JAR文件，一切正常。

使用过程中可能会遇到一些常见问题：

• 内存溢出异常：ProGuard在混淆时会消耗大量内存，可以通过增加内存来解决，例如：java -mx512m ...
• 栈溢出异常：ProGuard在优化某些复杂方法时可能会抛出此异常，可以通过添加配置参数-dontoptimize来解决。

对于第二种方法，重载服务器的ClassLoader的原理是：首先通过一定算法对class文件进行加密，然后编写自定义的ClassLoader替换服务器的默认ClassLoader。自定义的ClassLoader在加载class文件时，先进行解密，再加载。这种方法还在研究中，后续会分享更多成果。

ProGuard是一个开源项目，主页：http://proguard.sourceforge.net/，最新版本为3.3.2。加载混淆器非常简单，只需解压proguard3.3.2.zip，然后在J2ME -> Packing -> Obfuscation标签中选择Proguard的安装目录。在此可以配置需要保留的类名，例如MIDlet类的名称必须保留，以便设备的Java运行时环境（JRE）能够找到执行的入口点。

ProGuard的主要功能包括压缩、优化和混淆。压缩操作可以删除无用的类、字段和方法，优化操作可以删除无用的指令，混淆操作则用无意义的名字重命名类、字段和方法，使反编译后的代码难以理解。

具体来说：

• 压缩：分析字节码并删除无用的类、字段和方法，保留功能上的等价。
• 混淆：删除调试信息并用无意义的名字替换所有名字，使反编译后的代码难以理解。
• 优化：在字节码级别进行性能优化，包括常量表达式求值、删除不必要的字段存取、删除不必要的方法调用等。

ProGuard是一个命令行工具，也提供了图形用户界面，还可以结合Ant或J2ME Wireless Toolkit使用。通过ProGuard得到的更精简的JAR文件意味着更小的存储空间、更快的网络传输和加载速度，以及更小的内存占用。

ProGuard的配置非常简单，可以通过命令行选项或配置文件来完成。例如，以下配置选项保护了JAR文件中的所有Applet：

-keep public class * extends java.applet.Applet

用户指南中详细说明了所有可用的选项，并提供了大量示例。

使用命令行执行ProGuard的命令如下：

java -jar proguard.jar options...

具体的选项可以参考ProGuard的用户指南，也可以将这些属性写入配置文件，运行时指定配置文件即可：

java -jar proguard.jar @config.pro

ProGuard提供了图形界面的配置和运行程序，可以在界面上配置所需参数并运行。如果要在Ant中运行ProGuard，只需添加一个target：

只需指定lib.dir和src.dir属性即可。建议将ProGuardGUI作为生成配置文件的向导来使用，这样只需修改配置文件而无需重新编写。

ProGuard是一个非常优秀的开源Java混淆器，可以在http://proguard.sourceforge.net/下载。希望本文能帮助你在项目中更好地使用ProGuard。