json相关类库,java对象与json相互转换
有效选择七个关于Java的JSON开源类库
转自:http://www.open-open.com/lib/view/open1397870197828.html
翻译:
(英语原文:http://www.developer.com/lang/jscript/top-7-open-source-json-binding-providers-available-today.html)
简介
JSON是JavaScript Object Notation的缩写,是一种轻量级的数据交换形式,是一种XML的替代方案,而且比XML更小,更快而且更易于解析。因为JSON描述对象的时候使用的是JavaScript语法,它是语言和平台独立的,并且这些年许多JSON的解析器和类库被开发出来。在这篇文章中,我们将会展示7种Java JSON类库。基本上,我们将会试着把Java对象转换JSON格式并且存储到文件,并且反向操作,读JSON文件转换成一个对象。为了让文章更有意义,我们将会测量每一种JSON类库在不同情况下的处理速度。
(一)类库介绍及其使用
(1)使用Jackson类库
第一个介绍的是Jackson类库,Jackson库是一个“旨在为开发者提供更快,更正确,更轻量级,更符合人性思维” 的类库。Jackson为处理JSON格式提供了三种模型的处理方法。
1、流式API或者增量解析/产生( incremental parsing/generation):读写JSON内容被作为离散的事件。
2、树模型:提供一个可变内存树表示JSON文档。
3、数据绑定(Data binding):实现JSON与POJO(简单的Java对象(Plain Old Java Object))的转换
我们感兴趣的是Java对象与JSON的转换,因此,我们将集中于第三种处理方法。首先我们 需要下载Jackson。Jackson的核心功能使用三个类库,分别是jackson-core-2.3.1, jackson-databind- 2.3.1和jackson-annotations-2.3.1; 三个类库的下载都来自于Maven仓库,给出地址:
http://repo1.maven.org/maven2/com/fasterxml/jackson/
(译者注:在http://repo1.maven.org/maven2/com/fasterxml/jackson/core/中,正好是三个类库的文件夹)
现在,让我们来工作吧,为了从Java对象中获得一个一个复杂的JSON对象,我们将会使用下面的类去构造一个对象。同样的Java对象将会被用于这篇文章的所有的类库中。
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对象转换成JSON格式是下面这样的。
{ "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.." ] }
现在,让我们来看看怎么样把Java对象转换成JSON并且写入文件。Jackson使用一个ObjectMapper功能,我们第一步要做的是:
Json jsonObj = new Json(); ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
然后,我们将会使用这个ObjectMapper直接写入值到文件。
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) { }
现在,我们有了一个JSON文件,但是,怎么样转回Java对象呢?我们可以这样做:
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) { }
从上面的例子我们知道了JSON和Java对象的相互转换,在try-catch中总共也就两行,看起来不错是吧,但是它快么?我们将会在后面的文章中揭晓。
(2)使用 Google-Gson类库
第二种就是 Google-Gson,我们立即开始讨论 Gson,你或许更喜欢他的全名Google-Gson。Gson能实现Java对象和JSON之间的相互转换。甚至都不需要注释。Gson的特点:
1)提供简单的toJson()方法和fromJson()去实现相互转换。
2)可以从JSON中转换出之前存在的不可改变的对象。
3)扩展提供了Java泛型。
4)支持任意复杂的对象。
Gson就需要一个.jar文件,gson-2.2.4.jar,可以通过http://code.google.com/p/google-gson/downloads/list下载。下面是例子,把Java对象转换成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转换成Java对象:
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) { }
上面就是我们所有需要做的,接下来我们可以对 jsonObj 作进一步处理。当调用JSON操作的时候,因为Gson的实例化对象没有维持任何状态,我们可以重复使用一个对象为多个JSON序列化和反序列化操作。
(3)使用JSON-lib类库
JSON-lib类库是基于Douglas Crockford的工作成果,能转换bean,map,集合(collection),java数组和XML转换成JSON并能反向转换成beans和动态bean(DynaBean)。JSON-lib类库的下载地址:http://sourceforge.net/projects/json-lib/files/ 下面这些是依赖文件
· jakarta commons-beanutils 1.9.1
· jakarta commons-collections 3.2.1
· jakarta commons-logging 1.1.3
(译者注:Douglas Crockford是Web开发领域最知名的技术权威之一,ECMA JavaScript2.0标准化委员会委员。被JavaScript之父Brendan Eich称为JavaScript的大宗师(Yoda)。曾任Yahoo!资深JavaScript架构师,现任PayPal高级JavaScript架构师。他是JSON、JSLint、JSMin和ADSafe的创造者,也是名著《JavaScript: The Good Parts》(中文版《JavaScript语言精粹》)的作者。撰写了许多广为流传、影响深远的技术文章,包括“JavaScript:世界上最被误解的语言”。Douglas Crockford曾在著名的Lucasfilm电影公司任技术总监;在Paramount(派拉蒙)公司任新媒体高级总监;communities社区创始人兼CEO;State软件公司CTO。2012.05.14,Paypal宣布Douglas Crockford加入Paypal。)
同样,让我们来把Java对象转成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转Java对象
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) { }
这里有个问题,这些依赖关系会影响到性能吗?文章在下面揭晓。
(4)使用Flexjson类库
Flexjson是 一个轻量级的库,能序列化和反序列化Java对象和JSON,允许深层和浅层对象的拷贝。深度拷贝意味着一个被Flexjson序列化的对象,它能让对象 做到类似于延迟加载(lazy-loading)的技术,能让我们在对对象有需要时才提取。当我们想把整个对象写入到文件时,这不是一个好的情况,但是它 知道需要才去做时,这是很好的。
Flexjson下载地址:http://sourceforge.net/projects/flexjson/files/ 它不需要其他库就可以工作。下面是例子:Java对象转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转Java对象
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) { }
简单有效是吧!
(5)使用Json-io类库
json-io有 两个主要的类,一个读和一个写,排除了使用ObjectInputStream和 ObjectOutputStream两个类去读写。Json-io能 序列化任意的Java对象图(graph)转变成JSON,并且能记忆完整的语义图(graph semantics)和对象类型。下载地址: Maven Central Repository
它不需要其他依赖。
例子:Java对象转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转Java对象
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) { }
它的文档上说,Json-io比JDK的ObjectInputStream 和ObjectOutputStream的序列化操作要快,我们将会在后面的文章中说明。
(6)使用Genson类库
Genson是一个可扩展的,可伸缩的,易于使用的开源库。除此之外,Genson完整支持了泛型,支持JSON在JAX-RS的实现,支持JAXB的注释(annotation)和类型(types),并且允许序列化和反序列化拥有复杂关键字的map。
下载地址:http://code.google.com/p/genson/downloads/list ,它没有任何依赖。
例子:Java对象转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转Java对象
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类库
最后一个讨论的是JSONiJ。JSONiJ是JSON的解析器,一个JPath和Marshaller的实现,能实现Java对象和JSON的相互转换。下载地址:https://bitbucket.org/jmarsden/jsonij/downloads
它不需要任何依赖。
例子:Java对象转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转Java 对象
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) { }
看起来JSONiJ需要的代码多些,性能怎么样,我们看下面。
(二)基准测试
现在我们要来看看性能了,测试硬件配置:Intel Core i5 laptop with 2.50GHz 单通道DDR3 RAM 4G,软件配置:Windows 7 Ultimate 64-bit SP1
基准测试运行一样的虚拟机(JVM),在测试之前,每一个类库都有一个热身,去限制内存使用的造成的影响,用一个显式调用垃圾收集器。下面的图表代表的是序列化和反序列化JSON数据以毫秒级使用50次迭代和10次热身(warm-up)迭代的平均的时间。
(译者注:红色为序列化(Java对象转JSON),蓝色为反序列化(JSON转Java对象))
上面的图表显示,Flexjson序列化小数据时是最快的,而JSON-lib是最慢的。反序列化的时候,Gson最快,JSON-lib还是最慢的。
下面的图表代表的是我们的数据在287kb时,序列化和反序列化所花费的平均时间。
这张图显示,我们对少量的数据操作时,最快的是Gson ,之后的是 Genson和Flexjson。
当变成大数据时,结果变得很不一样。在下面的图表中,使用的是108Mb的数据,在序列化的时候,Jackson变成了最快的,Flexjson变成第二快。在反序列化的时候,JSON-lib变成了最快的,之前在处理小数据时,它是最慢的,第二快的是Jackson。
下面的图表,显示的是处理更大一点的数据时,我们应该使用Jackson和JSON-lib。
另外一个重要的测试是关于.jar包的大小。这对于移动端的开发很重要,我们从下图中看到,json-io最小,之后依次是Flexjson和JSONiJ:
(三)结论
在这篇文章中,我们知道了七种方式来实现Java对象和JSON之间的互相转换。以及哪一个类库更快,哪一个更慢,在什么情况下使用等。作为结论, 如果你在你的应用中是想使用小一点的数据量,你应该使用Flexjson或者Gson,如果你需要大的数据量你应该考虑Jackson 和JSON- lib。
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