json相關類庫，java對象與json相互轉換，json相互轉換

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有效選擇七個關於Java的JSON開源類庫

轉自：http://www.open-open.com/lib/view/open1397870197828.html

翻譯：

 （英語原文：http://www.developer.com/lang/jscript/top-7-open-source-json-binding-providers-available-today.html）

 簡介

JSON是JavaScript Object Notation的縮寫，是一種輕量級的數據交換形式，是一種XML的替代方案，而且比XML更小，更快而且更易於解析。因為JSON描述對象的時候使用的是JavaScript語法，它是語言和平台獨立的，並且這些年許多JSON的解析器和類庫被開發出來。在這篇文章中，我們將會展示7種Java JSON類庫。基本上，我們將會試著把Java對象轉換JSON格式並且存儲到文件，並且反向操作，讀JSON文件轉換成一個對象。為了讓文章更有意義，我們將會測量每一種JSON類庫在不同情況下的處理速度。

 （一）類庫介紹及其使用

（1）使用Jackson類庫

第一個介紹的是Jackson類庫，Jackson庫是一個“旨在為開發者提供更快，更正確，更輕量級，更符合人性思維” 的類庫。Jackson為處理JSON格式提供了三種模型的處理方法。

1、流式API或者增量解析/產生（ incremental parsing/generation）：讀寫JSON內容被作為離散的事件。

2、樹模型：提供一個可變內存樹表示JSON文檔。

3、數據綁定（Data binding）：實現JSON與POJO（簡單的Java對象（Plain Old Java Object））的轉換

我們感興趣的是Java對象與JSON的轉換，因此，我們將集中於第三種處理方法。首先我們 需要下載Jackson。Jackson的核心功能使用三個類庫，分別是jackson-core-2.3.1, jackson-databind- 2.3.1和jackson-annotations-2.3.1; 三個類庫的下載都來自於Maven倉庫，給出地址：

http://repo1.maven.org/maven2/com/fasterxml/jackson/ 

（譯者注：在http://repo1.maven.org/maven2/com/fasterxml/jackson/core/中，正好是三個類庫的文件夾）

現在，讓我們來工作吧，為了從Java對象中獲得一個一個復雜的JSON對象，我們將會使用下面的類去構造一個對象。同樣的Java對象將會被用於這篇文章的所有的類庫中。

public class JsonThirdObject {

 

          private int age = 81;

          private String name = "Michael Caine";

          private List<String> messages;

 

          public JsonThirdObject() {

            this.messages = new ArrayList<String>() {

                    {

                              add("You wouldn't hit a man with no trousers..");

                              add("At this point, I'd set you up with a..");

                              add("You know, your bobby dangler, giggle stick,..");

                              }

                    };

          }

          // Getter and setter

}

 

public class JsonSecondObject {

 

          private int age = 83;

          private String name = "Clint Eastwood";

          private JsonThirdObject jsnTO = new JsonThirdObject();

          private List<String> messages;

 

          public JsonSecondObject() {

            this.messages = new ArrayList<String>() {

                    {

                              add("This is the AK-47 assault..");

                              add("Are you feeling lucky..");

                              add("When a naked man's chasing a..");

                              }

                    };

          }

          // Getter and setter

}

 

public class JsonFirstObject {

 

          private int age = 76;

          private String name = "Morgan Freeman";

          private JsonSecondObject jsnSO = new JsonSecondObject();

          private List<String> messages;

 

          public JsonFirstObject() {

            this.messages = new ArrayList<String>() {

                    {

                              add("I once heard a wise man say..");

                              add("Well, what is it today? More..");

                              add("Bruce... I'm God. Circumstances have..");

                              }

                    };

          }

          // Getter and setter

}

 

public class Json {

 

          private int age = 52;

          private String name = "Jim Carrey";

          private JsonFirstObject jsnFO = new JsonFirstObject();

          private List<String> messages;

 

          public Json() {

            this.messages = new ArrayList<String>() {

                    {

                              add("Hey, maybe I will give you..");

                              add("Excuse me, I'd like to..");

                              add("Brain freeze. Alrighty Then I just..");

                              }

                    };

          }

          // Getter and setter

}

上面的Java對象轉換成JSON格式是下面這樣的。

{

   "age":52,

   "name":"Jim Carrey",

   "jsnFO":{

      "age":76,

      "name":"Morgan Freeman",

      "jsnSO":{

         "age":83,

         "name":"Clint Eastwood",

         "jsnTO":{

            "age":81,

            "name":"Michael Caine",

            "messages":[

               "You wouldn't hit a man..",

               "At this point, I'd set you..",

               "You know, your bobby dangler.."

            ]

         },

         "messages":[

            "This is the AK-47 assault..",

            "Are you feeling lucky..",

            "When a naked man's chasing a.."

         ]

      },

      "messages":[

         "I once heard a wise man..",

         "Well, what is it today? More..",

         "Bruce... I'm God. Circumstances have.."

      ]

   },

   "messages":[

      "Hey, maybe I will give you a call..",

      "Excuse me, I'd like to ask you a few..",

      "Brain freeze. Alrighty Then I just heard.."

   ]

}

現在，讓我們來看看怎麼樣把Java對象轉換成JSON並且寫入文件。Jackson使用一個ObjectMapper功能，我們第一步要做的是：

 

Json jsonObj = new Json();

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

然後，我們將會使用這個ObjectMapper直接寫入值到文件。

 

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try {

     mapper.writeValue(new File("c:\\jackson.json"), jsonObj);

} catch (JsonGenerationException e) {

} catch (JsonMappingException e) {

} catch (IOException e) {

}

現在，我們有了一個JSON文件，但是，怎麼樣轉回Java對象呢？我們可以這樣做：

 

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON back to object");

try {

     jsonObj = mapper.readValue(new File("c:\\jackson.json"), Json.class);

} catch (JsonGenerationException e) {

} catch (JsonMappingException e) {

} catch (IOException e) {

}

從上面的例子我們知道了JSON和Java對象的相互轉換，在try-catch中總共也就兩行，看起來不錯是吧，但是它快麼？我們將會在後面的文章中揭曉。

 （2）使用 Google-Gson類庫

第二種就是 Google-Gson，我們立即開始討論 Gson，你或許更喜歡他的全名Google-Gson。Gson能實現Java對象和JSON之間的相互轉換。甚至都不需要注釋。Gson的特點：

1）提供簡單的toJson()方法和fromJson()去實現相互轉換。

2）可以從JSON中轉換出之前存在的不可改變的對象。

3）擴展提供了Java泛型。

4）支持任意復雜的對象。

Gson就需要一個.jar文件，gson-2.2.4.jar，可以通過http://code.google.com/p/google-gson/downloads/list下載。下面是例子，把Java對象轉換成JSON。

 

Json jsonObj = new Json();

Gson gson = new Gson();

 

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try (FileWriter writer = new FileWriter("c:\\gson.json")) {

     writer.write(gson.toJson(jsonObj));

} catch (IOException e) {

}

JSON轉換成Java對象：

 

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON string back to object");

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("c:\\gson.json"))) {

   jsonObj = gson.fromJson(reader, Json.class);

} catch (FileNotFoundException e) {

} catch (IOException e) {

}

 

上面就是我們所有需要做的，接下來我們可以對 jsonObj 作進一步處理。當調用JSON操作的時候，因為Gson的實例化對象沒有維持任何狀態，我們可以重復使用一個對象為多個JSON序列化和反序列化操作。

（3）使用JSON-lib類庫

JSON-lib類庫是基於Douglas Crockford的工作成果，能轉換bean，map，集合（collection），java數組和XML轉換成JSON並能反向轉換成beans和動態bean（DynaBean）。JSON-lib類庫的下載地址：http://sourceforge.net/projects/json-lib/files/ 下面這些是依賴文件

· jakarta commons-lang 2.6

· jakarta commons-beanutils 1.9.1

· jakarta commons-collections 3.2.1

· jakarta commons-logging 1.1.3

· ezmorph 1.0.6

(譯者注：Douglas Crockford是Web開發領域最知名的技術權威之一，ECMA JavaScript2.0標准化委員會委員。被JavaScript之父Brendan Eich稱為JavaScript的大宗師（Yoda）。曾任Yahoo!資深JavaScript架構師，現任PayPal高級JavaScript架構師。他是JSON、JSLint、JSMin和ADSafe的創造者，也是名著《JavaScript: The Good Parts》（中文版《JavaScript語言精粹》）的作者。撰寫了許多廣為流傳、影響深遠的技術文章，包括“JavaScript:世界上最被誤解的語言”。Douglas Crockford曾在著名的Lucasfilm電影公司任技術總監；在Paramount（派拉蒙）公司任新媒體高級總監；communities社區創始人兼CEO；State軟件公司CTO。2012.05.14，Paypal宣布Douglas Crockford加入Paypal。)

同樣，讓我們來把Java對象轉成JSON。

 

Json jsonObj = new Json();

JSONObject json;

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try (FileWriter writer = new FileWriter("c:\\json-lib.json")) {

          json = JSONObject.fromObject(jsonObj);

          json.write(writer);

} catch (IOException e) {

}

 

JSON轉Java對象

 

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON string back to object");

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("c:\\json-lib.json"))) {

          jsonObj = (Json) JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(reader), Json.class);

} catch (IOException ex) {

}

這裡有個問題，這些依賴關系會影響到性能嗎？文章在下面揭曉。

 （4）使用Flexjson類庫

Flexjson是 一個輕量級的庫，能序列化和反序列化Java對象和JSON，允許深層和淺層對象的拷貝。深度拷貝意味著一個被Flexjson序列化的對象，它能讓對象 做到類似於延遲加載（lazy-loading）的技術，能讓我們在對對象有需要時才提取。當我們想把整個對象寫入到文件時，這不是一個好的情況，但是它 知道需要才去做時，這是很好的。

Flexjson下載地址：http://sourceforge.net/projects/flexjson/files/ 它不需要其他庫就可以工作。下面是例子：Java對象轉JSON。

 

Json jsonObj = new Json();

JSONSerializer serializer = new JSONSerializer();

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try (FileWriter writer = new FileWriter("c:\\flexjson.json")) {

          serializer.deepSerialize(jsonObj, writer);

} catch (IOException e) {

}

 

JSON轉Java對象

 

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON string back to object"); 

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("c:\\flexjson.json"))){ 

    jsonObj = new JSONDeserializer<Json>().deserialize(reader); 

} catch (FileNotFoundException e) {

} catch (IOException e) { 

}

簡單有效是吧！

（5）使用Json-io類庫

json-io有 兩個主要的類，一個讀和一個寫，排除了使用ObjectInputStream和 ObjectOutputStream兩個類去讀寫。Json-io能 序列化任意的Java對象圖（graph）轉變成JSON，並且能記憶完整的語義圖（graph semantics）和對象類型。下載地址： Maven Central Repository

它不需要其他依賴。

例子：Java對象轉JSON

 

Json jsonObj = new Json();

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try (JsonWriter writer = new JsonWriter(new FileOutputStream("c:\\json-io.json"))){

          writer.write(jsonObj);

} catch (IOException e) {

}

 

JSON轉Java對象

 

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON string back to object");

try (JsonReader reader = new JsonReader(new FileInputStream(new File("c:\\json-io.json")))) {

          jsonObj = (Json) reader.readObject();

} catch (FileNotFoundException e) {

} catch (IOException e) {

}

 

它的文檔上說，Json-io比JDK的ObjectInputStream 和ObjectOutputStream的序列化操作要快，我們將會在後面的文章中說明。

（6）使用Genson類庫

Genson是一個可擴展的，可伸縮的，易於使用的開源庫。除此之外，Genson完整支持了泛型，支持JSON在JAX-RS的實現，支持JAXB的注釋（annotation）和類型（types），並且允許序列化和反序列化擁有復雜關鍵字的map。

下載地址：http://code.google.com/p/genson/downloads/list ，它沒有任何依賴。

例子：Java對象轉JSON

 

Json jsonObj = new Json();

Genson genson = new Genson();

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try (FileWriter writer = new FileWriter("c:\\genson.json")) {

          writer.write(genson.serialize(jsonObj));

} catch (IOException | TransformationException e) {

}

JSON轉Java對象

 

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON string back to object");

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("c:\\genson.json"))) {

          jsonObj = genson.deserialize(reader, Json.class);

} catch (FileNotFoundException e) {

} catch (IOException | TransformationException e) {

}

 

（7）使用JSONiJ類庫

最後一個討論的是JSONiJ。JSONiJ是JSON的解析器，一個JPath和Marshaller的實現，能實現Java對象和JSON的相互轉換。下載地址：https://bitbucket.org/jmarsden/jsonij/downloads

它不需要任何依賴。

例子：Java對象轉JSON

 

Json jsonObj = new Json();

System.out.println("Convert Java object to JSON format and save to file");

try (FileWriter writer = new FileWriter("c:\\jsonij.json")) {

          writer.write(JSONMarshaler.marshalObject(jsonObj).toJSON());

} catch (IOException | JSONMarshalerException e) {

}

 

 

 

JSON轉Java 對象

System.out.println("Read JSON from file, convert JSON string back to object");

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("c:\\jsonij.json"))) {

          JSON json = JSON.parse(reader);

 

          // Now we need to parse the JSONObject object and put values back 

          // to our Json object

          for (Field field : jsonObj.getClass().getDeclaredFields()) {

                    try {

                              field.setAccessible(true);

                              field.set(field.getName(), json.get(field.getName()));

                    } catch (IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {

                    }

          }

} catch (FileNotFoundException e) {

} catch (IOException | ParserException e) {

}

 

 

 

看起來JSONiJ需要的代碼多些，性能怎麼樣，我們看下面。

 （二）基准測試

現在我們要來看看性能了，測試硬件配置：Intel Core i5 laptop with 2.50GHz 單通道DDR3 RAM 4G，軟件配置：Windows 7 Ultimate 64-bit SP1

基准測試運行一樣的虛擬機（JVM），在測試之前，每一個類庫都有一個熱身，去限制內存使用的造成的影響，用一個顯式調用垃圾收集器。下面的圖表代表的是序列化和反序列化JSON數據以毫秒級使用50次迭代和10次熱身（warm-up）迭代的平均的時間。

（譯者注：紅色為序列化（Java對象轉JSON），藍色為反序列化（JSON轉Java對象））

上面的圖表顯示，Flexjson序列化小數據時是最快的，而JSON-lib是最慢的。反序列化的時候，Gson最快，JSON-lib還是最慢的。

 下面的圖表代表的是我們的數據在287kb時，序列化和反序列化所花費的平均時間。

這張圖顯示，我們對少量的數據操作時，最快的是Gson ,之後的是 Genson和Flexjson。

 當變成大數據時，結果變得很不一樣。在下面的圖表中，使用的是108Mb的數據，在序列化的時候，Jackson變成了最快的，Flexjson變成第二快。在反序列化的時候，JSON-lib變成了最快的，之前在處理小數據時，它是最慢的，第二快的是Jackson。

 下面的圖表，顯示的是處理更大一點的數據時，我們應該使用Jackson和JSON-lib。

另外一個重要的測試是關於.jar包的大小。這對於移動端的開發很重要，我們從下圖中看到，json-io最小，之後依次是Flexjson和JSONiJ:

（三）結論

在這篇文章中，我們知道了七種方式來實現Java對象和JSON之間的互相轉換。以及哪一個類庫更快，哪一個更慢，在什麼情況下使用等。作為結論， 如果你在你的應用中是想使用小一點的數據量，你應該使用Flexjson或者Gson，如果你需要大的數據量你應該考慮Jackson 和JSON- lib。