Java幾種經常使用JSON庫性能比較

時間 2019-12-14

標籤 java 幾種經常使用 json 性能比較欄目 Java 简体版

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本篇經過JMH來測試一下Java中幾種常見的JSON解析庫的性能。每次都在網上看到別人說什麼某某庫性能是如何如何的好，碾壓其餘的庫。可是百聞不如一見，只有本身親手測試過的纔是最值得相信的。html

JSON不論是在Web開發仍是服務器開發中是至關常見的數據傳輸格式，通常狀況咱們對於JSON解析構造的性能並不須要過於關心，除非是在性能要求比較高的系統。java

目前對於Java開源的JSON類庫有不少種，下面咱們取4個經常使用的JSON庫進行性能測試對比，同時根據測試結果分析若是根據實際應用場景選擇最合適的JSON庫。git

這4個JSON類庫分別爲：Gson，FastJson，Jackson，Json-lib。github

簡單介紹

選擇一個合適的JSON庫要從多個方面進行考慮：面試

字符串解析成JSON性能算法
字符串解析成JavaBean性能json
JavaBean構造JSON性能性能優化
集合構造JSON性能服務器
易用性架構

先簡單介紹下四個類庫的身份背景

Gson

項目地址：https://github.com/google/gson

Gson是目前功能最全的Json解析神器，Gson當初是爲因應Google公司內部需求而由Google自行研發而來，但自從在2008年五月公開發布初版後已被許多公司或用戶應用。 Gson的應用主要爲toJson與fromJson兩個轉換函數，無依賴，不須要例外額外的jar，可以直接跑在JDK上。在使用這種對象轉換以前，需先建立好對象的類型以及其成員才能成功的將JSON字符串成功轉換成相對應的對象。類裏面只要有get和set方法，Gson徹底能夠實現複雜類型的json到bean或bean到json的轉換，是JSON解析的神器。

FastJson

項目地址：https://github.com/alibaba/fastjson

Fastjson是一個Java語言編寫的高性能的JSON處理器,由阿里巴巴公司開發。無依賴，不須要例外額外的jar，可以直接跑在JDK上。 FastJson在複雜類型的Bean轉換Json上會出現一些問題，可能會出現引用的類型，致使Json轉換出錯，須要制定引用。 FastJson採用首創的算法，將parse的速度提高到極致，超過全部json庫。

Jackson

項目地址：https://github.com/FasterXML/jackson

Jackson是當前用的比較普遍的，用來序列化和反序列化json的Java開源框架。Jackson社區相對比較活躍，更新速度也比較快，從Github中的統計來看，Jackson是最流行的json解析器之一，Spring MVC的默認json解析器即是Jackson。

Jackson優勢不少：

Jackson 所依賴的jar包較少，簡單易用。
與其餘 Java 的 json 的框架 Gson 等相比，Jackson 解析大的 json 文件速度比較快。
Jackson 運行時佔用內存比較低，性能比較好
Jackson 有靈活的 API，能夠很容易進行擴展和定製。

目前最新版本是2.9.4，Jackson 的核心模塊由三部分組成：

jackson-core 核心包，提供基於」流模式」解析的相關 API，它包括 JsonPaser 和 JsonGenerator。Jackson 內部實現正是經過高性能的流模式 API 的 JsonGenerator 和 JsonParser 來生成和解析 json。
jackson-annotations 註解包，提供標準註解功能；
jackson-databind 數據綁定包，提供基於」對象綁定」解析的相關 API（ ObjectMapper ）和」樹模型」解析的相關 API（JsonNode）；基於」對象綁定」解析的 API 和」樹模型」解析的 API 依賴基於」流模式」解析的 API。

爲何Jackson的介紹這麼長啊？由於它也是本人的最愛。

Json-lib

項目地址：http://json-lib.sourceforge.net/index.html

json-lib最開始的也是應用最普遍的json解析工具，json-lib 很差的地方確實是依賴於不少第三方包，對於複雜類型的轉換，json-lib對於json轉換成bean還有缺陷，好比一個類裏面會出現另外一個類的list或者map集合，json-lib從json到bean的轉換就會出現問題。json-lib在功能和性能上面都不能知足如今互聯網化的需求。

編寫性能測試

接下來開始編寫這四個庫的性能測試代碼。

添加maven依賴

固然首先是添加四個庫的maven依賴，公平起見，我所有使用它們最新的版本：

 1 <!-- Json libs-->
 2 <dependency>
 3     <groupId>net.sf.json-lib</groupId>
 4     <artifactId>json-lib</artifactId>
 5     <version>2.4</version>
 6     <classifier>jdk15</classifier>
 7 </dependency>
 8 <dependency>
 9     <groupId>com.google.code.gson</groupId>
10     <artifactId>gson</artifactId>
11     <version>2.8.2</version>
12 </dependency>
13 <dependency>
14     <groupId>com.alibaba</groupId>
15     <artifactId>fastjson</artifactId>
16     <version>1.2.46</version>
17 </dependency>
18 <dependency>
19     <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
20     <artifactId>jackson-databind</artifactId>
21     <version>2.9.4</version>
22 </dependency>
23 <dependency>
24     <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
25     <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
26     <version>2.9.4</version>
27 </dependency>

四個庫的工具類

FastJsonUtil.java

1 public class FastJsonUtil {
2     public static String bean2Json(Object obj) {
3         return JSON.toJSONString(obj);
4     }
5 
6     public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {
7         return JSON.parseObject(jsonStr, objClass);
8     }
9 }

GsonUtil.java

 1 public class GsonUtil {
 2     private static Gson gson = new GsonBuilder().create();
 3 
 4     public static String bean2Json(Object obj) {
 5         return gson.toJson(obj);
 6     }
 7 
 8     public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {
 9         return gson.fromJson(jsonStr, objClass);
10     }
11 
12     public static String jsonFormatter(String uglyJsonStr) {
13         Gson gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();
14         JsonParser jp = new JsonParser();
15         JsonElement je = jp.parse(uglyJsonStr);
16         return gson.toJson(je);
17     }
18 }

JacksonUtil.java

 1 public class JacksonUtil {
 2     private static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
 3 
 4     public static String bean2Json(Object obj) {
 5         try {
 6             return mapper.writeValueAsString(obj);
 7         } catch (JsonProcessingException e) {
 8             e.printStackTrace();
 9             return null;
10         }
11     }
12 
13     public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {
14         try {
15             return mapper.readValue(jsonStr, objClass);
16         } catch (IOException e) {
17             e.printStackTrace();
18             return null;
19         }
20     }
21 }

JsonLibUtil.java

 1 public class JsonLibUtil {
 2 
 3     public static String bean2Json(Object obj) {
 4         JSONObject jsonObject = JSONObject.fromObject(obj);
 5         return jsonObject.toString();
 6     }
 7 
 8     @SuppressWarnings("unchecked")
 9     public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {
10         return (T) JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(jsonStr), objClass);
11     }
12 }

準備Model類

這裏我寫一個簡單的Person類，同時屬性有Date、List、Map和自定義的類FullName，最大程度模擬真實場景。

 1 public class Person {
 2     private String name;
 3     private FullName fullName;
 4     private int age;
 5     private Date birthday;
 6     private List<String> hobbies;
 7     private Map<String, String> clothes;
 8     private List<Person> friends;
 9 
10     // getter/setter省略
11 
12     @Override
13     public String toString() {
14         StringBuilder str = new StringBuilder("Person [name=" + name + ", fullName=" + fullName + ", age="
15                 + age + ", birthday=" + birthday + ", hobbies=" + hobbies
16                 + ", clothes=" + clothes + "]n");
17         if (friends != null) {
18             str.append("Friends:n");
19             for (Person f : friends) {
20                 str.append("t").append(f);
21             }
22         }
23         return str.toString();
24     }
25 
26 }

 1 public class FullName {
 2     private String firstName;
 3     private String middleName;
 4     private String lastName;
 5 
 6     public FullName() {
 7     }
 8 
 9     public FullName(String firstName, String middleName, String lastName) {
10         this.firstName = firstName;
11         this.middleName = middleName;
12         this.lastName = lastName;
13     }
14 
15     // 省略getter和setter
16 
17     @Override
18     public String toString() {
19         return "[firstName=" + firstName + ", middleName="
20                 + middleName + ", lastName=" + lastName + "]";
21     }
22 }

JSON序列化性能基準測試

 1 @BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)
 2 @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
 3 @State(Scope.Benchmark)
 4 public class JsonSerializeBenchmark {
 5     /**
 6      * 序列化次數參數
 7      */
 8     @Param({"1000", "10000", "100000"})
 9     private int count;
10 
11     private Person p;
12 
13     public static void main(String[] args) throws Exception {
14         Options opt = new OptionsBuilder()
15                 .include(JsonSerializeBenchmark.class.getSimpleName())
16                 .forks(1)
17                 .warmupIterations(0)
18                 .build();
19         Collection<RunResult> results =  new Runner(opt).run();
20         ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results, "count", "秒");
21     }
22 
23     @Benchmark
24     public void JsonLib() {
25         for (int i = 0; i < count; i++) {
26             JsonLibUtil.bean2Json(p);
27         }
28     }
29 
30     @Benchmark
31     public void Gson() {
32         for (int i = 0; i < count; i++) {
33             GsonUtil.bean2Json(p);
34         }
35     }
36 
37     @Benchmark
38     public void FastJson() {
39         for (int i = 0; i < count; i++) {
40             FastJsonUtil.bean2Json(p);
41         }
42     }
43 
44     @Benchmark
45     public void Jackson() {
46         for (int i = 0; i < count; i++) {
47             JacksonUtil.bean2Json(p);
48         }
49     }
50 
51     @Setup
52     public void prepare() {
53         List<Person> friends=new ArrayList<Person>();
54         friends.add(createAPerson("小明",null));
55         friends.add(createAPerson("Tony",null));
56         friends.add(createAPerson("陳小二",null));
57         p=createAPerson("邵同窗",friends);
58     }
59 
60     @TearDown
61     public void shutdown() {
62     }
63 
64     private Person createAPerson(String name,List<Person> friends) {
65         Person newPerson=new Person();
66         newPerson.setName(name);
67         newPerson.setFullName(new FullName("zjj_first", "zjj_middle", "zjj_last"));
68         newPerson.setAge(24);
69         List<String> hobbies=new ArrayList<String>();
70         hobbies.add("籃球");
71         hobbies.add("游泳");
72         hobbies.add("coding");
73         newPerson.setHobbies(hobbies);
74         Map<String,String> clothes=new HashMap<String, String>();
75         clothes.put("coat", "Nike");
76         clothes.put("trousers", "adidas");
77         clothes.put("shoes", "安踏");
78         newPerson.setClothes(clothes);
79         newPerson.setFriends(friends);
80         return newPerson;
81     }
82 }

說明一下，上面的代碼中

ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results, "count", "秒");

這個是我本身編寫的將性能測試報告數據填充至Echarts圖，而後導出png圖片的方法。

執行後的結果圖：

從上面的測試結果能夠看出，序列化次數比較小的時候，Gson性能最好，當不斷增長的時候到了100000，Gson明細弱於Jackson和FastJson，這時候FastJson性能是真的牛，另外還能夠看到無論數量少仍是多，Jackson一直表現優異。而那個Json-lib簡直就是來搞笑的。^_^

JSON反序列化性能基準測試

 1 @BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)
 2 @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)
 3 @State(Scope.Benchmark)
 4 public class JsonDeserializeBenchmark {
 5     /**
 6      * 反序列化次數參數
 7      */
 8     @Param({"1000", "10000", "100000"})
 9     private int count;
10 
11     private String jsonStr;
12 
13     public static void main(String[] args) throws Exception {
14         Options opt = new OptionsBuilder()
15                 .include(JsonDeserializeBenchmark.class.getSimpleName())
16                 .forks(1)
17                 .warmupIterations(0)
18                 .build();
19         Collection<RunResult> results =  new Runner(opt).run();
20         ResultExporter.exportResult("JSON反序列化性能", results, "count", "秒");
21     }
22 
23     @Benchmark
24     public void JsonLib() {
25         for (int i = 0; i < count; i++) {
26             JsonLibUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);
27         }
28     }
29 
30     @Benchmark
31     public void Gson() {
32         for (int i = 0; i < count; i++) {
33             GsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);
34         }
35     }
36 
37     @Benchmark
38     public void FastJson() {
39         for (int i = 0; i < count; i++) {
40             FastJsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);
41         }
42     }
43 
44     @Benchmark
45     public void Jackson() {
46         for (int i = 0; i < count; i++) {
47             JacksonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);
48         }
49     }
50 
51     @Setup
52     public void prepare() {
53         jsonStr="{"name":"邵同窗","fullName":{"firstName":"zjj_first","middleName":"zjj_middle","lastName":"zjj_last"},"age":24,"birthday":null,"hobbies":["籃球","游泳","coding"],"clothes":{"shoes":"安踏","trousers":"adidas","coat":"Nike"},"friends":[{"name":"小明","fullName":{"firstName":"xxx_first","middleName":"xxx_middle","lastName":"xxx_last"},"age":24,"birthday":null,"hobbies":["籃球","游泳","coding"],"clothes":{"shoes":"安踏","trousers":"adidas","coat":"Nike"},"friends":null},{"name":"Tony","fullName":{"firstName":"xxx_first","middleName":"xxx_middle","lastName":"xxx_last"},"age":24,"birthday":null,"hobbies":["籃球","游泳","coding"],"clothes":{"shoes":"安踏","trousers":"adidas","coat":"Nike"},"friends":null},{"name":"陳小二","fullName":{"firstName":"xxx_first","middleName":"xxx_middle","lastName":"xxx_last"},"age":24,"birthday":null,"hobbies":["籃球","游泳","coding"],"clothes":{"shoes":"安踏","trousers":"adidas","coat":"Nike"},"friends":null}]}";
54     }
55 
56     @TearDown
57     public void shutdown() {
58     }
59 }