Jeste li se ikad zapitali Što je točno .dex datoteka u Android svijetu?? Ako ste korisnik ovog operativnog sustava, vjerojatno ste čuli za aplikacije, APK-ove i datoteke koje čine čuda na vašem telefonu, ali Android svemir skriva mnoštvo fascinantnih tehničkih detalja. Među njima su i poznate .dex datoteke.
U ovom ćemo članku detaljno objasniti što je .dex datoteka u Androidu., za što se koristi, kako funkcionira iza kulisa, njegova važnost u ekosustavu aplikacija, zanimljive činjenice, sigurnosni problemi, pa čak i neki alati za istraživanje koda iza vaših omiljenih aplikacija. Čitajte dalje i postanite najupućenija osoba u ovim datotekama!
Što je .dex datoteka na Androidu?
Proširenje .dex dolazi od Dalvik izvršni program, što je format izvorno izvršavanje za Android aplikacije. Kada preuzmete aplikaciju i instalirate njen poznati APK, ono što je zapravo unutra je jedna ili više datoteka .dex koji sadrže sav kod aplikacije, spreman za izvršavanje od strane Dalvik virtualnog stroja (u starijim verzijama Androida) ili ART-a (u novijim verzijama).
Datoteka .dex Uključuje cijeli skup definicija klasa, metoda, polja i komplementarnih podataka koji su aplikaciji potrebni za funkcioniranje. To nije izvorni kod kao onaj koji pišu programeri, već transformirana i optimizirana verzija. učinkovito raditi na Android mobilnim uređajima, gdje su resursi ograničeni, a izvršavanje mora biti brzo i sigurno.
Dakle, kada pokrenete aplikaciju na Androidu, ono što sustav zapravo čita i interpretira je ta .dex datoteka, koja prevodi sve upute na hardver vašeg telefona.
Kako generirati .dex datoteku?
Proces započinje tako što programeri pišu svoj kod u Java ili Kotlin. Ovaj kod, kada se kompajlira, prvo postaje .class datoteke (isto kao i u bilo kojem tradicionalnom Java programu). Ali tu počinje razlika: umjesto da ostane u .class, Android sustav za izgradnju koristi alat pod nazivom dx pretvoriti te .class datoteke u jednu datoteku .dexili u nekoliko ako je aplikacija vrlo velika.
I zašto ovaj dodatni korak? Jer .dex format je dizajniran da bude kompaktniji i učinkovitiji. Posebno je optimiziran za mobilne uređaje, koji su obično manje snažni od računala i zahtijevaju učinkovito korištenje memorije i procesora.
Što sadrži .dex datoteka?
Datoteka .dex je, u biti, spremnik za klase, metode, instrukcije i metapodatke. Uključuje:
- Definicije klasa (cijela struktura i odnosi klasa programa)
- Polja i metode svakog razreda
- Bajtkod specifično za Dalvik/ART okruženje
- Nizovi znakova, tipovi, prototipovi i druge referentne tablice
- Informacije o otklanjanju pogrešaka i napomene
- Un Zaglavlje posebno s metapodacima datoteke
Sve je ovo uređeno i pakirano na način koji omogućuje učinkovito izvršavanje i interpretaciju od strane Android sustava. .dex format omogućuje paralelni rad mnogih aplikacija, dijeljenje resursa kada to ima smisla i potpuno iskorištavanje mogućnosti telefona i tableta.
Glavni dijelovi .dex datoteke
Detaljnije, .dex format sastoji se od nekoliko glavnih dijelova:
- Zaglavlje: To je zaglavlje datoteke s osnovnim informacijama o formatu, kontrolnom zbroju, verziji itd.
- ID-ovi nizova: Identifikatori za sve tekstualne nizove korištene u kodu.
- ID-ovi tipova: Identifikatori tipova (klase, nizovi, primitivni tipovi itd.)
- Proto ID-ovi: Prototipovi metoda (definiranje povratnih tipova i argumenata).
- ID-ovi polja: Identifikatori polja (varijable povezane s klasama).
- ID-ovi metoda: Identifikatori metoda (funkcije povezane s klasama).
- Definicije klasa: Glavna struktura koja definira svaku klasu.
- Odjeljak s podacima: Ovdje se pohranjuju nizovi znakova, nizovi, anotacije, kod itd.
Svaka od ovih komponenti ima ključnu funkciju u izvršavanju aplikacije., što omogućuje Android sustavu brz pristup informacijama koje su mu potrebne u bilo kojem trenutku.
Tehnički detalji .dex formata
Za znatiželjnije ili one koji dolaze iz programiranja, evo nekoliko tehničkih detalja o tome kako je datoteka zapravo strukturirana. .dex. Ne brinite ako niste programer: možete preskočiti ovaj dio, ali ako ste znatiželjni, vjerojatno će vam biti fascinantan.
Datoteka ima posebno zaglavlje koje se može prepoznati po konstanti DEX_FILE_MAGIC, koji počinje s bajtovima koji predstavljaju „dex\n039\0“ (ovo se koristi za prepoznavanje da je datoteka zapravo .dex). Također uključuje kontrolni zbroj za sprječavanje korupcije, SHA-1 potpis sadržaja i ukupnu veličinu datoteke.
Format je format podataka, što znači da pohranjuje bajtove određenim redoslijedom (najmanje značajan prije najvažnijeg), baš kao i mnogi moderni sustavi.
Informacije svake klase, polja i metode predstavljene su indeksima i unakrsnim referencama, što čini pristup bilo kojim podacima vrlo brzo a datoteka je kompaktna i učinkovito koristi memoriju.
Zašto je .dex datoteka toliko važna?
Razlog zašto .dex datoteka je ključna za Android To je zato što omogućuje sustavu pokretanje bilo koje aplikacije, bez obzira na to gdje je kompajlirana, poboljšana ili prilagođena. To jest, .dex datoteka generirana na Windows, Linux ili Mac računalu radit će isto na bilo kojem Android uređaju, što uvelike olakšava život programerima i osigurava kompatibilnost na više uređaja.
Nadalje, zahvaljujući dizajnu .dex formata, Sustav može primijeniti dodatne optimizacije, dijeliti kod između aplikacija i poboljšati sigurnost, budući da može pregledati sadržaj datoteka prije njihovog izvršavanja.
Što se događa s .dex datotekama u novijim verzijama Androida?
Od Androida 5.0 (Lollipop), sustav se razvijao. Prije je Dalvik bio virtualni stroj zadužen za pokretanje .dex datoteka. Sada velika većina uređaja koristi ART (Android Runtime), koji još uvijek radi s .dex datotekama, ali primjenjuje daljnje optimizacije i kompajlira dio koda unaprijed (AOT).
To znači da iako osnovni format ostaje .dex, kod aplikacije se dodatno transformira kako bi se poboljšale performanse, pokretanje i korisničko iskustvo. U nekim slučajevima sustav generira .odex datoteke ili druge izvedene formate, ali uvijek iz poznatih .dex datoteka zapakiranih u APK-u.
Proces izvršavanja: od .dex datoteke do koda koji se izvršava
Kada pokrenete aplikaciju na Androidu, sustav radi sljedeće:
- Izdvojite datoteku .dex iz instaliranog APK-a
- Provjerava potpis i integritet datoteke
- U modernim verzijama, dio .dex datoteke možete kompajlirati u izvorni kod (AOT/JIT optimizacija)
- Izvršava instrukcije predstavljene u .dex datoteci, koristeći Dalvik ili ART
Sve se to događa praktički transparentno za korisnika, ali iza kulisa, Sustav čita i izvršava .dex datoteku u stvarnom vremenu., dobro upravlja memorijom, ubrzava procese i omogućuje izvrsnu kompatibilnost između aplikacija iz različitih izvora.
Može li APK imati više .dex datoteka?
Da, U prošlosti su APK-ovi bili ograničeni na jednu .dex datoteku i stoga, do maksimalnog broja klasa i metoda (poznato "ograničenje od 65 tisuća metoda"). No s vremenom su mnoge aplikacije postale toliko velike (sjetite se aplikacija poput Facebooka ili WhatsAppa) da su morale prevladati tu barijeru. Stoga je sada vrlo uobičajeno pronaći APK-ove s više .dex datoteka (multidex), svaki slijedi isti format i funkcionira koordinirano unutar aplikacije.
Ova mogućnost omogućuje da aplikacije budu onoliko velike i složene koliko je potrebno, bez gubitka performansi ili kompatibilnosti.
Analiza unutarnje strukture .dex datoteke
Pogledajmo malo dublje kako je datoteka organizirana .dex unutra. Zamislite to kao veliku knjigu s uputama, gdje svaki dio ima svoj odjeljak i pravila:
- Zaglavlje – Ovdje su osnovne informacije o datoteci, kao što su njezin čarobni 'potpis', veličina, verzija i kontrolne sume.
- ID-ovi nizova – To je uređeni popis svih nizova znakova u .dex datoteci (imena klasa, metoda, tekstualnih literala itd.).
- ID-ovi tipova – Definira sve tipove podataka i klase na koje se referencira.
- Proto ID-ovi – Ovdje definiramo 'prototipove' metoda, odnosno kako se pozivaju, što vraćaju i koje parametre primaju.
- ID-ovi polja i ID-ovi metoda – Ovo su popisi svih prisutnih polja i metoda, s unakrsnim referencama za brzi pristup.
- Klasa Defs – Detaljne informacije o svakoj klasi: njezine metode, polja, nadklase, implementirana sučelja, anotacije, podaci za otklanjanje pogrešaka itd.
- Podatkovni odjeljak – Ovo područje sadrži vrijednosti, nizove znakova, polja, anotacije i kod metode (u Dalvik bajtkodu).
Sve je ovo organizirano za učinkovit i brz pristup, minimizirajući potrošnju memorije i ubrzavajući učitavanje i rad aplikacija.
Kako otvoriti i istražiti .dex datoteku
Možda ste znatiželjni i želite vidjeti što se nalazi unutar .dex datoteke. Postoji nekoliko alata za njihovu provjeru:
- DexplorerAndroid aplikacija koja vam omogućuje pregledavanje .dex datoteka instaliranih aplikacija. Možete pregledavati definicije klasa, metoda i polja, pregledavati interne resurse APK-a, pregledavati XML datoteke i slike, slušati zvuk, pa čak i pregledavati manifeste.
- PC dekompilatori i disasembleriPostoje računalni programi poput jadx-a, dex2jar-a i drugih koji pretvaraju .dex datoteke natrag u čitljiv Java kod ili druge međuformate.
- Razvojno okruženje za Android StudioZa programere, sam Android Studio omogućuje pregled sadržaja .dex datoteka generiranih tijekom kompilacije.
Oprez: Pregledavanje tuđih .dex datoteka može biti pravno osjetljivo., posebno ako namjeravate mijenjati aplikacije koje nisu vaše. Učinite ovo samo u obrazovne svrhe i nikada ne kršite sigurnosne propise, autorska prava ili privatnost.
Izmjena i manipuliranje .dex datotekama
Izmjena .dex datoteke nije jednostavna i općenito se ne preporučuje osim ako niste stručnjak i ne radite to s vlastitim aplikacijama. Postoje alati za dekompilaciju, uređivanje i ponovno kompiliranje .dex datoteka, ali bilo kakve promjene mogu dovesti do pogrešaka, rušenja sustava ili čak sigurnosnih propusta.
Ako razvijate aplikacije i trebate mijenjati .dex datoteke, uvijek koristite službene alate i slijedite sigurnosne smjernice za Android. Za ostale korisnike, najbolje je izbjegavati dodirivanje ovih datoteka osim ako to nije strogo potrebno.
Pravi primjer: Dexplorer
Kao što smo već spomenuli, postoji aplikacija pod nazivom Dexplorer posebno dizajniran za istraživanje .dex datoteka i APK-ova.
Con esta applicación puedes:
- Pregledajte Java pakete i datoteke aplikacija
- Prikaz definicija klasa, polja i potpisa metoda
- Pregledajte resurse kao što su sredstva, biblioteke i datoteke resursa
- Pregled XML datoteka, slika, zvuka i fontova unutar APK-a
- Otvorite APK datoteke iz preglednika datoteka
- Koristite alat kao podršku pri provjeri zamagljivanja koda (na primjer, s Proguardom)
Budite oprezni, ova aplikacija je samo alat za programere i znatiželjne ljude, nije namijenjen za nezakonite aktivnosti ili piratstvo.