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JSON处理——FastJson、Jackson、Gson详细使用

2023-11-03

一、基本介绍

JSON：一种轻量级的数据交换格式。JSON的数据格式比较简单，易于读写，层级清晰分明。目前在前后端的交互中，几乎都是使用JSON实现的。例如如下数据

{
	"code": 200,
	"msg": "成功",
	"list": [{
		"name": "张三",
		"age": 18,
		"sex": "男"
	}, {
		"name": "李四",
		"age": 19,
		"sex": "女"
	}]
}

解析JSON:目前解析JSON的方式有很多，例如阿里的FastJson、谷歌的Gson、Jackson等，下面就是几种解析JSON的方式。

二、FastJson使用

maven依赖:在pom.xml文件中引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.47</version>
</dependency>

常用类:FastJson常用类有JSON、JSONObject、JSONArray，它们的作用及常用方法如下:

类 类作用 常用方法 方法作用
JSON 1.将Java对象序列化为JSON字符串
2.将JSON字符串反序列化为Java对象 		toJSONString 将对象转换为JSON字符串(静态方法)
parseObject 将JOSN字符串转换为JSON数组(静态方法)
parseArray 将JOSN字符串转换为JSON对象(静态方法)
JSONObject 1.继承于JSON类、Map接口实现类
2.JSONObject对象中的数据都是以 key-value形式出行，使用起来和Map类似 		parseObject 直接继承JSON类同名方法 未重写
getString 获取json对象key对应的value值，返回String类型
get 获取json对象key对应的value值，返回Object类型
put 添加key-value到json对象中
getJSONArray 获取json对象key对应的value值，并将value值转换为JSONArray类型
getJSONObject 获取json对象key对应的value值，并将value值转换为JSONObject类型
JSONArray 1.继承于JSON类、List接口实现类
2.代表JSON数组，数组中每个存储的就是JSON对象 		parseArray 直接继承JSON类同名方法 未重写
add 添加对象到JSON数组
getJSONObject 获取指定坐标下的JSON对象

2.1 对象序列化为JSON字符串

@Test
public void mapToJsonString(){
    Map<String,String> map=new HashMap<>();
    map.put("key1","One");
    map.put("key2","Two");
    System.out.println(JSON.toJSONString(map));
    /* 输出{"key1":"One","key2":"Two"} */
}

@Test
public void pojoListToJsonString(){
    List<User> userList=new ArrayList<>();
    User user1=new User("admin1","12","男");
    User user2=new User("admin2","13","女");
    userList.add(user1);
    userList.add(user2);
    System.out.println(JSON.toJSONString(userList));
    /* 输出 [{"age":"12","name":"admin1","sex":"男"},{"age":"13","name":"admin2","sex":"女"}] */
}

@Test
public void jsonObjectToJsonString(){
    /*JSONObject.toJSONString和 JSON.toJSONString 
    * JSONObject继承于 JSON toJSONString也只在JSON类中 未在JSONObject中重写
    * */
    String jsonString="{\"key1\":\"One\",\"key2\":\"Two\"}";
    JSONObject object = JSONObject.parseObject(jsonString);
    String str1=JSONObject.toJSONString(object);
    String str2=JSON.toJSONString(object);
    System.out.println(str1);
    System.out.println(str2);
    /*输出 {"key1":"One","key2":"Two"}*/
}

2.2 JSON字符串反序列化为对象

@Test
public void jsonStringToJsonObject(){
    /*JSONObject是一个继承自JSON的类，当调用JSONObject.parseObject（result）时，
    会直接调用父类的parseObject（String text）*/
    String jsonString="{\"key1\":\"One\",\"key2\":\"Two\"}";
    JSONObject object = JSONObject.parseObject(jsonString);
    System.out.println(object.get("key1"));//输出 One

    JSONObject jsonObject=JSON.parseObject(jsonString);
    System.out.println(jsonObject.get("key1"));//输出 One
}


@Test
public void jsonArrayStringToJsonArray(){
    String jsonArrayString="[{\"name\":\"张三\",\"age\":25},{\"name\":\"李四\",\"age\":28}]";
    JSONArray jsonArray=JSONArray.parseArray(jsonArrayString);
    for(Object object:jsonArray){
        JSONObject jsonObject=(JSONObject)object;
        System.out.println(jsonObject.get("name")); // 输出张三  李四
    }
}

@Test
public void JsonStringToMapOrPo(){
   String listStr="[{\"age\":\"12\",\"name\":\"admin1\",\"sex\":\"男\"},{\"age\":\"13\",\"name\":\"admin2\",\"sex\":\"女\"}]";
   String str="{\"age\":\"12\",\"name\":\"admin1\",\"sex\":\"男\"}";
   List<User> userList=JSONArray.parseArray(listStr,User.class);
   userList.stream().forEach(user->System.out.println(user));

   User user=JSONObject.parseObject(str,User.class);
   System.out.println(user);
}

2.3 JSON对象、JSON数组的其他操作

@Test
public void test1(){
    String goodsData = "{\"code\":0,\"kind\":\"Electronics\",\"list\":[{\"name\":\"computer\",\"price\":4500,\"size\":60},{\"name\":\"iphone\",\"price\":6000,\"size\":55},{\"name\":\"watch\",\"price\":500,\"size\":35}]}";
    JSONObject jsonObject=JSON.parseObject(goodsData);
    System.out.println(jsonObject.getJSONArray("list"));

    String list=jsonObject.getString("list");
    System.out.println(JSON.parseArray(list));
}

@Test
    public void pojoListTOJsonArray(){
        List<User> userList=new ArrayList<>();
        User user1=new User("admin1","12","男");
        User user2=new User("admin2","13","女");
        userList.add(user1);
        userList.add(user2);
        System.out.println(JSON.toJSONString(userList));
        JSONArray jsonArray=JSONArray.parseArray(JSON.toJSONString(userList));
        JSONObject jsonObject=(JSONObject)jsonArray.get(0);
        System.out.println(jsonObject.get("name"));

        JSONArray jsonArray1=(JSONArray)JSONArray.toJSON(userList);
        JSONObject jsonObject1=(JSONObject)jsonArray1.get(0);
        System.out.println(jsonObject1.get("name"));

    }

2.4 JSONPath解析JSON

简介:JsonPath参照Xpath解析xml的方式来解析Json。

运算符 含义
$ 根元素
. 子元素
* 通配符 任何元素
[] 下标运算符 
@Test
public void test(){
    String string = "{\"code\":0,\"data\":{\"kind\":\"Electronics\",\"list\":" +
            "[{\"name\":\"computer\",\"price\":4500,\"size\":55}," +
            "{\"name\":\"iphone\",\"price\":6000,\"size\":60}," +
            "{\"name\":\"watch\",\"price\":8000,\"size\":30}]}}";

    JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(string);
    System.out.println(JSONPath.eval(jsonObject,"$.data.list[0].name"));//第一个对象的name
    System.out.println(JSONPath.eval(jsonObject,"$.data.list.name"));//全部对象的name
    System.out.println(JSONPath.eval(jsonObject,"$.data.list[0,2].name"));//只取第一个和第三个的name
    System.out.println(JSONPath.eval(jsonObject,"$.data.list[0:2].name"));//取1-3个的name
}

三、Jackson使用

介绍:一种JSON处理的开源工具库，Spring框架中默认使用的Jackson处理JSON。
Spring版本兼容问题：jackson-databind 2.11.0及以上版本与spring-boot版本兼容，推荐使用2.11.0及以上版本
maven依赖:在pom.xml文件中引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.11.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-core</artifactId>
    <version>2.11.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
    <version>2.11.2</version>
</dependency>

核心类:ObjectMapper作为Jackson中最常用的类，提供了Java对象和JSON字符串相互转换的方法

类 常用方法 方法作用
ObjectMapper writeValueAsString JSON序列化操作 将Java对象转换为JSON字符串
readValue JSON反序列化操作 将JSON字符串、文件流等转换为Jav对象

3.1 ObjectMapper基本使用

序列化操作:将其他对象转换为JSON字符串

@Test
public void test1() throws JsonProcessingException {
    ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
    User user=new User("admin","12","男");
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(user));//输出 {"name":"admin","age":"12","sex":"男"}

    Map map=new HashMap<String,String>();
    map.put("name","admin");
    map.put("age","12");
    map.put("sex","男");
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(map));//输出 {"sex":"男","name":"admin","age":"12"}

    Map<String, Date> dateMap=new HashMap<>();
    dateMap.put("date",new Date());
    //默认情况下时间输出时间戳，这里设置时间类型为如下格式
    mapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(dateMap));//输出 {"date":"2022-12-11 13:00:35"}

    List<User> userList=new ArrayList<>();
    userList.add(new User("admin","12","男"));
    userList.add(new User("admin1","13","女"));
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(userList));//输出 [{"name":"admin","age":"12","sex":"男"},{"name":"admin1","age":"13","sex":"女"}]
}

反序列化:将JSON字符串转化为Java对象

@Test
public void test2() throws JsonProcessingException {
    ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
    String str="{\"name\":\"admin\",\"age\":\"12\",\"sex\":\"男\"}";
    User user=mapper.readValue(str, User.class);
    System.out.println(user);

    Map<String,String> map=mapper.readValue(str,Map.class);
    System.out.println(map);

    String jsonListString="[{\"name\":\"admin\",\"age\":\"12\",\"sex\":\"男\"},{\"name\":\"admin1\",\"age\":\"13\",\"sex\":\"女\"}]";
    List<User> userList=mapper.readValue(jsonListString, new TypeReference<List<User>>() {});
    System.out.println(userList);
}

3.2 ObjectMapper相关配置及异常场景

常用配置汇总:

ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
/*1.====序列化===*/
mapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_EMPTY);//序列化不为空的值
mapper.configure(SerializationFeature.FAIL_ON_EMPTY_BEANS, false);//如果对象为空不抛出异常
mapper.configure(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS, false);
mapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

/*3.====反序列化象===*/
//遇到未知属性不报错  设置为false，表示：json中字段多了，不会影响json转Object
mapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
//为空对象不抛异常    设置为ture时，可以将一个空字符串“”转成一个null。如{“student”:””}，其中“student”在反序列化时对应类Student，此时Student的值会被设置为null。
mapper.configure(DeserializationFeature.ACCEPT_EMPTY_STRING_AS_NULL_OBJECT, true);

/*解析json时，过滤JSON注释符*/
mapper.configure(JsonParser.Feature.ALLOW_COMMENTS, true);
/*解析JSON时，可以解析属性值为单引号的属性名*/
mapper.configure(JsonParser.Feature.ALLOW_SINGLE_QUOTES, true);
/*解析JSON时，可以解析 属性名没有双引号的非标准json字符串*/
mapper.configure(JsonParser.Feature.ALLOW_UNQUOTED_FIELD_NAMES, true);

场景一：序列化对象属性为空，默认会抛出异常

@Test
public void testConfig1() throws JsonProcessingException {
    NoUser user=new NoUser();//NoUser类中无任何属性
    ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(user));//抛出异常 com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidDefinitionException: No serializer found for....
}

@Test
public void testConfig2() throws JsonProcessingException {
    NoUser user=new NoUser();//NoUser类中无任何属性
    ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
    mapper.configure(SerializationFeature.FAIL_ON_EMPTY_BEANS,false);
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(user));//输出{}
}

场景二：序列化对象时，只序列化属性值不为空的属性

@Test
public void testConfig3() throws JsonProcessingException {
    User user=new User("admin","12",null);
    ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(user));//输出 {"name":"admin","age":"12","sex":null}

    ObjectMapper objectMapper=new ObjectMapper();
    objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_EMPTY);
    System.out.println(objectMapper.writeValueAsString(user));//输出 {"name":"admin","age":"12"}

}

场景三：序列化时，时间格式化问题

@Test
public void testConfig6() throws JsonProcessingException {
    Map<String, Date> dateMap=new HashMap<>();
    dateMap.put("date",new Date());
    ObjectMapper objectMapper=new ObjectMapper();
    System.out.println(objectMapper.writeValueAsString(dateMap));//输出 {"date":1670740657007}

    ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
    mapper.configure(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS,false);
    mapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
    System.out.println(mapper.writeValueAsString(dateMap));//输出 {"date":"2022-12-11 14:37:37"}
}

场景四：反序列化时，字符串中字段与Java实体类字段不是一一对应

@Test
public void testConfig4() throws JsonProcessingException {
   String str="{\"name\":\"admin\",\"age\":\"12\",\"sex\":\"男\",\"other\":\"111\"}";
   ObjectMapper objectMapper=new ObjectMapper();
   User user=objectMapper.readValue(str,User.class);
   System.out.println(user);//抛出异常 com.fasterxml.jackson.databind.exc.UnrecognizedPropertyException: Unrecognized field
}
@Test
public void testConfig5() throws JsonProcessingException {
    String str="{\"name\":\"admin\",\"age\":\"12\",\"sex\":\"男\",\"other\":\"111\"}";
    ObjectMapper objectMapper=new ObjectMapper();
    objectMapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES,false);
    User user=objectMapper.readValue(str,User.class);
    System.out.println(user);//输出 User(name=admin, age=12, sex=男)
}

3.3 注解方式配置

注解：除去使用ObjectMapper属性配置化解析json外，还可以通过Jackson的注解来实现配置化解析。

注解 注解作用
@JsonProperty 字段序列化和反序列化时，转换为另一个名称
@JsonProperty("birth_date")
含义:birthDate字段解析时用birth_date
@JsonFormat Date类型字段序列化和反序列化时 指定类型 例如:
@JsonFormat(timezone = "GMT+8", pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
@JsonIgnore 字段在序列化和反序列化时会被忽略掉
@JsonIgnoreProperties 对象序列化和反序列化时，忽略对象的多个属性
@JsonInclude 注解放在类上，则决定解析什么字段
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_EMPTY)
类下所有字段属性为 空（""） 或者为 NULL 都不序列化

四、Gson使用

maven依赖:在pom.xml文件中引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.google.code.gson</groupId>
    <artifactId>gson</artifactId>
    <version>2.8.2</version>
</dependency>

序列化操作

@Test
public void toJsonTest(){
    Gson gson=new Gson();
    User user=new User("admin","12","男");
    System.out.println(gson.toJson(user));//输出 {"name":"admin","age":"12","sex":"男"}

    Map map=new HashMap<String,String>();
    map.put("name","admin");
    map.put("age","12");
    map.put("sex","男");
    System.out.println(gson.toJson(map));//输出 {"sex":"男","name":"admin","age":"12"}

    Map<String, Date> dateMap=new HashMap<>();
    dateMap.put("date",new Date());
    System.out.println(gson.toJson(dateMap));//输出 {"date":"Dec 11, 2022 3:13:57 PM"}

    List<User> userList=new ArrayList<>();
    userList.add(new User("admin","12","男"));
    userList.add(new User("admin1","13","女"));
    System.out.println(gson.toJson(userList));//输出 [{"name":"admin","age":"12","sex":"男"},{"name":"admin1","age":"13","sex":"女"}]
}

反序列化操作

@Test
public void fromJsonTest() {
    Gson gson=new Gson();
    String str="{\"name\":\"admin\",\"age\":\"12\",\"sex\":\"男\"}";
    User user=gson.fromJson(str, User.class);
    System.out.println(user);//输出 User(name=admin, age=12, sex=男)

    Map<String,String> map=gson.fromJson(str,Map.class);
    System.out.println(map);//输出 {name=admin, age=12, sex=男}

    String jsonListString="[{\"name\":\"admin\",\"age\":\"12\",\"sex\":\"男\"},{\"name\":\"admin1\",\"age\":\"13\",\"sex\":\"女\"}]";
    //TypeToken是Gson类库提供的一个对象，可以把将要被反序列化的集合的泛型作为TypeToken的参数指定到TypeToken里面
    List<User> userList=gson.fromJson(jsonListString, new TypeToken<List<User>>(){}.getType());
    System.out.println(userList);//输出 [User(name=admin, age=12, sex=男), User(name=admin1, age=13, sex=女)]

    User[] userArray=gson.fromJson(jsonListString,User[].class);
    System.out.println(userArray[0].getName());//输出 admin
}
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Java基础

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