Der Java-Compilers erzeugt aus der Quellcodedatei eine Klassendatei und der Decompiler dreht die Arbeitsweise um. Decompiler gibt es für die verschiedenen Programmiersprachen und Java gehört zu den Sprachen, bei der die Zurückübersetzung einfacher ist als bei optimierten Maschinenprogrammen, die zum Beispiel ein C++-Compiler erzeugt. Der Grund ist, dass im Bytecode viele wertvolle Informationen enthalten sind, die in herkömmlichen Maschinencode nicht auftauchen. Darunter sind etwa Typinformationen oder Hinweise, ob ein Methodenaufruf virtuell ist oder nicht. Sie sind für die Java-Laufzeitumgebung wichtig und eine große Hilfe, wenn es darum geht, mit einem Decompiler verlorenen Quellcode wiederzubeleben oder an fehlende Informationen aus Paketen von Fremdherstellern zu gelangen.
Ein Decompiler liest die Klassendatei als Bytefeld ein und beginnt mit der Analyse. Da der Bytecode gut dokumentiert ist, ist das Extrahieren von Variablen- oder Methodennamen einfach. Schwierig sind die Anweisungen. Aus dem Java-Bytecode für eine Methode baut ein Decompiler einen Kontrollfluss-Graphen auf und versucht, Anweisungen und Ausdrücke zu erkennen, die bei der Übersetzung bestimmter Sprachkonstrukte entstanden sein müssten. Das ist eine nicht-triviale Aufgabe und immer noch Gegenstand einiger Diplomarbeiten. Und da Variablennamen durch einen Obfuscator eventuell ungültig gemacht worden sind, muss ein guter Decompiler diese illegalen Bezeichnernamen korrigieren und weitere Tricksereien vom Obfuscator rückgängig machen. Diese Umbenennung ändert den Algorithmus nicht, und ein Decompiler hat es bei dieser Art von Verschleierung einfach.
Ist das legal? Lassen wir einen Decompiler auf den eigenen Programmcode los, weil etwa der Quellcode verschwunden ist, dann ist die Anwendung kein rechtliches Problem. Das Reverse Engineering von vollständigen Anwendungen, die unter Urheberschutz stehen, muss nicht unbedingt ein Problem darstellen. Vielmehr beginnt die Straftat, wenn dieser Quelltext verändert und als Eigenleistung verkauft wird.
Da mittlerweile auch andere Compiler auf dem Markt sind, die Java-Bytecode erzeugen – etwa aus EIFFEL-Programmen oder aus diversen LISP-Dialekten –, ist über den Umweg Compiler/Klassendatei/Decompiler ein Crosscompiling denkbar. Hier sind jedoch einige Einschränkungen bezüglich der auf dem Markt befindlichen Decompiler erkennbar. Denn fremde Compiler, die Java-Bytecode erstellen, haben andere Techniken, die der Decompiler dann nicht immer passend übersetzen kann.
Java Decompiler project (JD) und Alternativen
Der Markt an leistungsstarken Decompilatoren ist sehr übersichtlich. Das beste Tool (aber auch nicht ganz fehlerfrei) ist zurzeit JD (http://java.decompiler.free.fr/). Das frei verfügbare – aber nicht quelloffene – Programm ist als Bibliothek JD-Core, als alleinstehende grafische Anwendung JD-GUI und Eclipse-Plugin JD-Eclipse verfügbar. JD selbst ist in C++ geschrieben und benötigt daher keine JVM. JD verarbeitet den Bytecode verschiedener Compiler, wobei das JDK 1.1 bis JDK 6 selbstverständlich mit in der Liste ist, genauso wie der Eclipse-Compiler. (Die Unterscheidung ist nicht ganz uninteressant, da die Compiler sich in machen Details in der Bytecode-Abbildung doch unterscheiden.) JD-GUI ist für die Plattformen Windows, Linux und Mac unter dem Punkt http://java.decompiler.free.fr/?q=jdgui#downloads verfügbar und bietet neben dem Decompileren einzelner Java-Klassen und ganzen Java-Archiven eine angenehme Quellcodedarstellung mit farblicher Unterlegung und Drag & Drop.
Sehr lange war der Decompiler Jad die Referenz. Doch nur von 1997 bis 2001 hat Pavel Kouznetsov das Kommandozeilenprogramm in C++ entwickelt und dann auch 2009 seine Webseite vom Netz genommen. Eine Privatperson hat jedoch die Webseite gespiegelt und unter http://www.varaneckas.com/jad lebt das Projekt (auf unbestimmte Zeit) weiter. Wer Projekte bis Java 1.4 decompilieren möchte, ist mit dem Tool sehr gut bedient. Für Java 5 Projekte hilft JadRetro (http://jadretro.sourceforge.net/) noch ein wenig nach, in dem es Java 5 Bytecode auf Java 1.4 anpasst und kleine Änderungen im Bytecode durchführt. FrontEnd Plus ist eine grafische Oberfläche für Jad, doch auch sie ist vom Internet verschwunden, seit dem es Jad nicht mehr offiziell gibt. Unter http://jadclipse.sourceforge.net/ ist auch ein Plugin für Eclipse erhältlich, dessen Ende aber ebenfalls eingeläutet ist.