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    沉默王二:Jackson:我是最牛掰的 Java JSON 解析器(有点虚)

    作者:[db:作者] 时间:2021-07-05 16:19

    在当今的编程世界里,JSON 已经成为将信息从客户端传输到服务器端的首选协议,可以好不夸张的说,XML 就是那个被拍死在沙滩上的前浪。

    很不幸的是,JDK 没有 JSON 库,不知道为什么不搞一下。Log4j 的时候,为了竞争,还推出了 java.util.logging,虽然最后也没多少人用。

    PS:日志系统的四驾马车:Log4j、SLF4J、Logback、Log4j2 我已经肝完了,可以通过下面的地址获取 PDF:

    地址:https://pan.baidu.com/s/1dPwsQhT5OMVapE7hGi7vww 密码:fxxy

    Java 之所以牛逼,很大的功劳在于它的生态非常完备,JDK 没有 JSON 库,第三方类库有啊,还挺不错,比如说本篇的猪脚——Jackson,GitHub 上标星 6.1k,Spring Boot 的默认 JSON 解析器。

    怎么证明这一点呢?

    当我们通过 starter 新建一个 Spring Boot 的 Web 项目后,就可以在 Maven 的依赖项中看到 Jackson 的身影。

    Jackson 有很多优点:

    • 解析大文件的速度比较快;
    • 运行时占用的内存比较少,性能更佳;
    • API 很灵活,容易进行扩展和定制。

    Jackson 的核心模块由三部分组成:

    • jackson-core,核心包,提供基于“流模式”解析的相关 API,包括 JsonPaser 和 JsonGenerator。
    • jackson-annotations,注解包,提供标准的注解功能;
    • jackson-databind ,数据绑定包,提供基于“对象绑定”解析的相关 API ( ObjectMapper ) 和基于“树模型”解析的相关 API (JsonNode)。

    01、引入 Jackson 依赖

    要想使用 Jackson,需要在 pom.xml 文件中添加 Jackson 的依赖。

    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
        <artifactId>jackson-databind</artifactId>
        <version>2.10.1</version>
    </dependency>
    

    jackson-databind 依赖于 jackson-core 和 jackson-annotations,所以添加完 jackson-databind 之后,Maven 会自动将 jackson-core 和 jackson-annotations 引入到项目当中。

    Maven 之所以讨人喜欢的一点就在这,能偷偷摸摸地帮我们把该做的做了。

    02、使用 ObjectMapper

    Jackson 最常用的 API 就是基于”对象绑定” 的 ObjectMapper,它通过 writeValue 的系列方法将 Java 对象序列化为 JSON,并且可以存储成不同的格式。

    • writeValueAsString(Object value) 方法,将对象存储成字符串
    • writeValueAsBytes(Object value) 方法,将对象存储成字节数组
    • writeValue(File resultFile, Object value) 方法,将对象存储成文件

    来看一下存储成字符串的代码示例:

    import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
    import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
    
    /**
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     * @author 沉默王二
     * @date 2020/11/26
     */
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
            Writer wanger = new Writer("沉默王二", 18);
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            String jsonString = mapper.writerWithDefaultPrettyPrinter()
                    .writeValueAsString(wanger);
            System.out.println(jsonString);
        }
    }
    
    class Writer {
        private String name;
        private int age;
    
        public Writer(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }
    

    程序输出结果如下所示:

    {
      "name" : "沉默王二",
      "age" : 18
    }
    

    不是所有的字段都支持序列化和反序列化,需要符合以下规则:

    • 如果字段的修饰符是 public,则该字段可序列化和反序列化(不是标准写法)。
    • 如果字段的修饰符不是 public,但是它的 getter 方法和 setter 方法是 public,则该字段可序列化和反序列化。getter 方法用于序列化,setter 方法用于反序列化。
    • 如果字段只有 public 的 setter 方法,而无 public 的 getter 方 法,则该字段只能用于反序列化。

    如果想更改默认的序列化和反序列化规则,需要调用 ObjectMapper 的 setVisibility() 方法。否则将会抛出 InvalidDefinitionException 异常。

    ObjectMapper 通过 readValue 的系列方法从不同的数据源将 JSON 反序列化为 Java 对象。

    • readValue(String content, Class<T> valueType) 方法,将字符串反序列化为 Java 对象
    • readValue(byte[] src, Class<T> valueType) 方法,将字节数组反序列化为 Java 对象
    • readValue(File src, Class<T> valueType) 方法,将文件反序列化为 Java 对象

    来看一下将字符串反序列化为 Java 对象的代码示例:

    import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
    import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
    
    /**
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     * @author 沉默王二
     * @date 2020/11/26
     */
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            String jsonString = "{\n" +
                    "  \"name\" : \"沉默王二\",\n" +
                    "  \"age\" : 18\n" +
                    "}";
            Writer deserializedWriter = mapper.readValue(jsonString, Writer.class);
            System.out.println(deserializedWriter);
        }
    }
    
    class Writer{
        private String name;
        private int age;
    
        // getter/setter
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Writer{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
    

    程序输出结果如下所示:

    Writer{name='沉默王二', age=18}
    

    PS:如果反序列化的对象有带参的构造方法,它必须有一个空的默认构造方法,否则将会抛出 InvalidDefinitionException 一行。

    Exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidDefinitionException: Cannot construct instance of `com.itwanger.jackson.Writer` (no Creators, like default construct, exist): cannot deserialize from Object value (no delegate- or property-based Creator)
     at [Source: (String)"{
      "name" : "沉默王二",
      "age" : 18
    }"; line: 2, column: 3]
    	at com.fasterxml.jackson.databind.exc.InvalidDefinitionException.from(InvalidDefinitionException.java:67)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationContext.reportBadDefinition(DeserializationContext.java:1589)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationContext.handleMissingInstantiator(DeserializationContext.java:1055)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.deser.BeanDeserializerBase.deserializeFromObjectUsingNonDefault(BeanDeserializerBase.java:1297)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.deser.BeanDeserializer.deserializeFromObject(BeanDeserializer.java:326)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.deser.BeanDeserializer.deserialize(BeanDeserializer.java:159)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper._readMapAndClose(ObjectMapper.java:4202)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper.readValue(ObjectMapper.java:3205)
    	at com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper.readValue(ObjectMapper.java:3173)
    	at com.itwanger.jackson.Demo.main(Demo.java:19)
    

    Jackson 最常用的 API 就是基于”对象绑定” 的 ObjectMapper,

    ObjectMapper 也可以将 JSON 解析为基于“树模型”的 JsonNode 对象,来看下面的示例。

    import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
    import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
    import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
    
    /**
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     * @author 沉默王二
     * @date 2020/11/26
     */
    public class JsonNodeDemo {
        public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            String json = "{ \"name\" : \"沉默王二\", \"age\" : 18 }";
            JsonNode jsonNode = mapper.readTree(json);
            String name = jsonNode.get("name").asText();
            System.out.println(name); // 沉默王二
        }
    }
    

    借助 TypeReference 可以将 JSON 字符串数组转成泛型 List,来看下面的示例:

    import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
    import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
    import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
    
    import java.util.List;
    
    /**
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     * @author 沉默王二
     * @date 2020/11/26
     */
    public class TypeReferenceDemo {
        public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            String json = "[{ \"name\" : \"沉默王三\", \"age\" : 18 }, { \"name\" : \"沉默王二\", \"age\" : 19 }]";
            List<Author> listAuthor = mapper.readValue(json, new TypeReference<List<Author>>(){});
            System.out.println(listAuthor);
        }
    }
    class Author{
        private String name;
        private int age;
    
        // getter/setter
    
        // toString
    }
    

    03、更高级的配置

    Jackson 之所以牛掰的一个很重要的因素是可以实现高度灵活的自定义配置。

    在实际的应用场景中,JSON 中常常会有一些 Java 对象中没有的字段,这时候,如果直接解析的话,会抛出 UnrecognizedPropertyException 异常。

    下面是一串 JSON 字符串:

    String jsonString = "{\n" +
                    "  \"name\" : \"沉默王二\",\n" +
                    "  \"age\" : 18\n" +
                    "  \"sex\" : \"男\",\n" +
                    "}";
    

    但 Java 对象 Writer 中没有定义 sex 字段:

    class Writer{
        private String name;
        private int age;
    
        // getter/setter
    }
    

    我们来尝试解析一下:

    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    Writer deserializedWriter = mapper.readValue(jsonString, Writer.class);
    

    不出意外,抛出异常了,sex 无法识别。

    Exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.databind.exc.UnrecognizedPropertyException: Unrecognized field "sex" (class com.itwanger.jackson.Writer), not marked as ignorable (2 known properties: "name", "age"])
     at [Source: (String)"{
      "name" : "沉默王二",
      "age" : 18,
      "sex" : "男"
    }"; line: 4, column: 12] (through reference chain: com.itwanger.jackson.Writer["sex"])
    

    怎么办呢?可以通过 configure() 方法忽略掉这些“无法识别”的字段。

    mapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
    

    除此之外,还有其他一些有用的配置信息,来了解一下:

    // 在序列化时忽略值为 null 的属性
    mapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_NULL);
    // 忽略值为默认值的属性
    mapper.setDefaultPropertyInclusion(JsonInclude.Include.NON_DEFAULT);
    

    04、处理日期格式

    对于日期类型的字段,比如说 java.util.Date,如果不指定格式,序列化后将显示为 long 类型的数据,这种默认格式的可读性很差。

    {
      "age" : 18,
      "birthday" : 1606358621209
    }
    

    怎么办呢?

    第一种方案,在 getter 上使用 @JsonFormat 注解。

    private Date birthday;
    
    // GMT+8 是指格林尼治的标准时间,在加上八个小时表示你现在所在时区的时间
    @JsonFormat(timezone = "GMT+8", pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
    public Date getBirthday() {
        return birthday;
    }
    
    public void setBirthday(Date birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }
    

    再来看一下结果:

    {
      "age" : 18,
      "birthday" : "2020-11-26 03:02:30"
    }
    

    具体代码如下所示:

    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    Writer wanger = new Writer("沉默王二", 18);
    wanger.setBirthday(new Date());
    String jsonString = mapper.writerWithDefaultPrettyPrinter()
                    .writeValueAsString(wanger);
    System.out.println(jsonString);
    

    第二种方案,调用 ObjectMapper 的 setDateFormat() 方法。

    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    mapper.setDateFormat(StdDateFormat.getDateTimeInstance());
    Writer wanger = new Writer("沉默王二", 18);
    wanger.setBirthday(new Date());
    String jsonString = mapper.writerWithDefaultPrettyPrinter()
                    .writeValueAsString(wanger);
    System.out.println(jsonString);
    

    输出结果如下所示:

    {
      "name" : "沉默王二",
      "age" : 18,
      "birthday" : "2020年11月26日 上午11:09:51"
    }
    

    05、字段过滤

    在将 Java 对象序列化为 JSON 时,可能有些字段需要过滤,不显示在 JSON 中,Jackson 有一种比较简单的实现方式。

    @JsonIgnore 用于过滤单个字段。

    @JsonIgnore
    public String getName(