简单逆向Java程序

前置

来源

这个程序是我同学编写的一个学生分数管理系统，我将对这个已经编译的程序进行测试、逆向，找出其中的问题，并进行改进。

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运行环境

• macOS 15.4
• IntelliJ IDEA 2024.2.3
• OpenJDK 23.0.2
• TomCat 11.0.4
• Safari 15.4

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运行结果

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主要问题

在使用程序后发现：

• 缺少绩点计算
• 添加学生时没有对学号进行唯一性检查
• 添加成绩时没有对成绩进行唯一性检查

接下来对这些问题进行改进。

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逆向

由于没有源码，需要通过逆向方式恢复代码。

Java 的 .class 文件可以使用 FernFlower 反编译器（IDEA
内置）进行反编译。

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Score.class

package com.example.javadzy;

import java.io.Serializable;

public class Score implements Serializable {
    private String course;
    private int grade;

    public Score(String course, int grade) {
        this.course = course;
        this.grade = grade;
    }

    public String getCourse() {
        return this.course;
    }

    public void setCourse(String course) {
        this.course = course;
    }

    public int getGrade() {
        return this.grade;
    }

    public void setGrade(int grade) {
        this.grade = grade;
    }
}

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Student.class

package com.example.javadzy;

import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;

public class Student implements Serializable {
    private String name;
    private ArrayList<Score> scores;

    public Student(String name) {
        this.name = name;
        this.scores = new ArrayList<>();
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public ArrayList<Score> getScores() {
        return this.scores;
    }

    public void addScore(Score score) {
        this.scores.add(score);
    }
}

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Statistics 统计类

public class Statistics {
    public float average = 0.0F;
    public int max = 0;
    public int min = 100;
    public float passRate = 0.0F;

    public Statistics(Student student) {
        int sum = 0;
        int passCount = 0;

        for (Score score : student.getScores()) {
            sum += score.getGrade();

            if (score.getGrade() > max) max = score.getGrade();
            if (score.getGrade() < min) min = score.getGrade();
            if (score.getGrade() >= 60) passCount++;
        }

        if (!student.getScores().isEmpty()) {
            average = (float) sum / student.getScores().size();
            passRate = (float) passCount / student.getScores().size();
        }
    }
}

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数据存储

程序通过序列化保存学生数据。

ObjectOutputStream
ObjectInputStream

数据结构：

TreeMap<Integer, Student>

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GPA计算改进

public double gpa(float score) {
    if (score >= 90) return 4;
    else if (score >= 85) return 3.7;
    else if (score >= 82) return 3.3;
    else if (score >= 78) return 3;
    else if (score >= 75) return 2.7;
    else if (score >= 72) return 2.3;
    else if (score >= 68) return 2;
    else if (score >= 64) return 1.5;
    else if (score >= 60) return 1;
    else return 0;
}

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JSP页面展示

<p>
平均绩点：<%= stats.gpa %>
平均分：<%= stats.average %>
最高分：<%= stats.max %>
最低分：<%= stats.min %>
及格率：<%= stats.passRate %>
</p>

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数据结构优化

原结构：

ArrayList<Score>

复杂度：

O(n)

优化为：

HashMap<String, Integer>

优势：

• 查找 O(1)
• 方便检测课程重复

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新结构

private HashMap<String, Integer> scores;

public void addScore(String course, Integer score) {
    if (scores.containsKey(course)) {
        throw new RuntimeException("课程重复");
    }
    scores.put(course, score);
}

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重构结果

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总结

通过这次逆向工程：

• 理解了 Java 反编译流程
• 分析了程序结构
• 重构了数据结构
• 增加了 GPA 功能

这也是一次典型的 Java程序逆向 + 重构实践。