有效選擇七個關於 Java 的 JSON 開源類庫

簡介

JSON是JavaScriptObjectNotation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，並且比XML更小，更快並且更易於解析。由於JSON描述對象的時候使用的是JavaScript語法，它是語言和平臺獨立的，而且這些年許多JSON的解析器和類庫被開發出來。在這篇文章中，咱們將會展現7種JavaJSON類庫。基本上，咱們將會試着把Java對象轉換JSON格式而且存儲到文件，而且反向操做，讀JSON文件轉換成一個對象。爲了讓文章更有意義，咱們將會測量每一種JSON類庫在不一樣狀況下的處理速度。

（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「旨在爲開發者提供更快，更正確，更輕量級，更符合人性思惟」的類庫。Jackson爲處理JSON格式提供了三種模型的處理方法。

一、流式API或者增量解析/產生（incrementalparsing/generation）：讀寫JSON內容被做爲離散的事件。

二、樹模型：提供一個可變內存樹表示JSON文檔。

三、數據綁定（Databinding）：實現JSON與POJO（簡單的Java對象（PlainOldJavaObject））的轉換

咱們感興趣的是Java對象與JSON的轉換，所以，咱們將集中於第三種處理方法。首先咱們須要下載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）

如今，讓咱們來工做吧，爲了從Java對象中得到一個一個複雜的JSON對象，咱們將會使用下面的類去構造一個對象。一樣的Java對象將會被用於這篇文章的全部的類庫中。

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publicclassJsonThirdObject{ privateintage=81; privateStringname="MichaelCaine"; privateList<String>messages; publicJsonThirdObject(){ this.messages=newArrayList<String>(){ { add("Youwouldn'thitamanwithnotrousers.."); add("Atthispoint,I'dsetyouupwitha.."); add("Youknow,yourbobbydangler,gigglestick,.."); } }; } //Getterandsetter } publicclassJsonSecondObject{ privateintage=83; privateStringname="ClintEastwood"; privateJsonThirdObjectjsnTO=newJsonThirdObject(); privateList<String>messages; publicJsonSecondObject(){ this.messages=newArrayList<String>(){ { add("ThisistheAK-47assault.."); add("Areyoufeelinglucky.."); add("Whenanakedman'schasinga.."); } }; } //Getterandsetter } publicclassJsonFirstObject{ privateintage=76; privateStringname="MorganFreeman"; privateJsonSecondObjectjsnSO=newJsonSecondObject(); privateList<String>messages; publicJsonFirstObject(){ this.messages=newArrayList<String>(){ { add("Ionceheardawisemansay.."); add("Well,whatisittoday?More.."); add("Bruce...I'mGod.Circumstanceshave.."); } }; } //Getterandsetter } publicclassJson{ privateintage=52; privateStringname="JimCarrey"; privateJsonFirstObjectjsnFO=newJsonFirstObject(); privateList<String>messages; publicJson(){ this.messages=newArrayList<String>(){ { add("Hey,maybeIwillgiveyou.."); add("Excuseme,I'dliketo.."); add("Brainfreeze.AlrightyThenIjust.."); } }; } //Getterandsetter }

上面的Java對象轉換成JSON格式是下面這樣的。

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{ "age":52, "name":"JimCarrey", "jsnFO":{ "age":76, "name":"MorganFreeman", "jsnSO":{ "age":83, "name":"ClintEastwood", "jsnTO":{ "age":81, "name":"MichaelCaine", "messages":[ "Youwouldn'thitaman..", "Atthispoint,I'dsetyou..", "Youknow,yourbobbydangler.." ] }, "messages":[ "ThisistheAK-47assault..", "Areyoufeelinglucky..", "Whenanakedman'schasinga.." ] }, "messages":[ "Ionceheardawiseman..", "Well,whatisittoday?More..", "Bruce...I'mGod.Circumstanceshave.." ] }, "messages":[ "Hey,maybeIwillgiveyouacall..", "Excuseme,I'dliketoaskyouafew..", "Brainfreeze.AlrightyThenIjustheard.." ] }

如今，讓咱們來看看怎麼樣把Java對象轉換成JSON而且寫入文件。Jackson使用一個ObjectMapper功能，咱們第一步要作的是：

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JsonjsonObj=newJson(); ObjectMappermapper=newObjectMapper();

而後，咱們將會使用這個ObjectMapper直接寫入值到文件。

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System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try{ mapper.writeValue(newFile("c:jackson.json"),jsonObj); }catch(JsonGenerationExceptione){ }catch(JsonMappingExceptione){ }catch(IOExceptione){ }

如今，咱們有了一個JSON文件，可是，怎麼樣轉回Java對象呢？咱們能夠這樣作：

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONbacktoobject"); try{ jsonObj=mapper.readValue(newFile("c:jackson.json"),Json.class); }catch(JsonGenerationExceptione){ }catch(JsonMappingExceptione){ }catch(IOExceptione){ }

從上面的例子咱們知道了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，可是它快麼？咱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，咱們當即開始討論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。甚至都不須要註釋。Gson的特色：

1）提供簡單的toJson()方法和fromJson()去實現相互轉換。

2）能夠從JSON中轉換出以前存在的不可改變的對象。

3）擴展提供了Java泛型。

4）支持任意複雜的對象。

Gson就須要一個.jar文件，gson-2.2.4.jar，能夠經過http://code.google.com/p/google-gson/downloads/list下載。下面是例子，把Java對象轉換成JSON。

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JsonjsonObj=newJson(); Gsongson=newGson(); System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try(FileWriterwriter=newFileWriter("c:gson.json")){ writer.write(gson.toJson(jsonObj)); }catch(IOExceptione){ }

JSON轉換成Java對象：

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONstringbacktoobject"); try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("c:gson.json"))){ jsonObj=gson.fromJson(reader,Json.class); }catch(FileNotFoundExceptione){ }catch(IOExceptione){ }

上面就是咱們全部須要作的，接下來咱們能夠對jsonObj做進一步處理。當調用JSON操做的時候，由於Gson的實例化對象沒有維持任何狀態，咱們能夠重複使用一個對象爲多個JSON序列化和反序列化操做。

（3）使用JSON-lib類庫

JSON-lib類庫是基於DouglasCrockford的工做成果，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

·jakartacommons-lang2.6

·jakartacommons-beanutils1.9.1

·jakartacommons-collections3.2.1

·jakartacommons-logging1.1.3

·ezmorph1.0.6

(譯者注：DouglasCrockford是Web開發領域最知名的技術權威之一，ECMAJavaScript2.0標準化委員會委員。被JavaScript之父BrendanEich稱爲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:TheGoodParts》（中文版《JavaScript語言精粹》）的做者。撰寫了許多廣爲流傳、影響深遠的技術文章，包括「JavaScript:世界上最被誤解的語言」。DouglasCrockford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宣佈DouglasCrockford加入Paypal。)

一樣，讓咱們來把Java對象轉成JSON。

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JsonjsonObj=newJson(); JSONObjectjson; System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try(FileWriterwriter=newFileWriter("c:json-lib.json")){ json=JSONObject.fromObject(jsonObj); json.write(writer); }catch(IOExceptione){ }

JSON轉Java對象

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONstringbacktoobject"); try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("c:json-lib.json"))){ jsonObj=(Json)JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(reader),Json.class); }catch(IOExceptionex){ }

這裏有個問題，這些依賴關係會影響到性能嗎？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，容許深層和淺層對象的拷貝。深度拷貝意味着一個被Flexjson序列化的對象，它能讓對象作到相似於延遲加載（lazy-loading）的技術，能讓咱們在對對象有須要時才提取。當咱們想把整個對象寫入到文件時，這不是一個好的狀況，可是它知道須要纔去作時，這是很好的。

Flexjson下載地址：http://sourceforge.net/projects/flexjson/files/它不須要其餘庫就能夠工做。下面是例子：Java對象轉JSON。

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JsonjsonObj=newJson(); JSONSerializerserializer=newJSONSerializer(); System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try(FileWriterwriter=newFileWriter("c:flexjson.json")){ serializer.deepSerialize(jsonObj,writer); }catch(IOExceptione){ }

JSON轉Java對象

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONstringbacktoobject"); try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("c:flexjson.json"))){ jsonObj=newJSONDeserializer<Json>().deserialize(reader); }catch(FileNotFoundExceptione){ }catch(IOExceptione){ }

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，而且能記憶完整的語義圖（graphsemantics）和對象類型。下載地址：MavenCentralRepository

它不須要其餘依賴。

例子：Java對象轉JSON

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JsonjsonObj=newJson(); System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try(JsonWriterwriter=newJsonWriter(newFileOutputStream("c:json-io.json"))){ writer.write(jsonObj); }catch(IOExceptione){ }

JSON轉Java對象

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONstringbacktoobject"); try(JsonReaderreader=newJsonReader(newFileInputStream(newFile("c:json-io.json")))){ jsonObj=(Json)reader.readObject(); }catch(FileNotFoundExceptione){ }catch(IOExceptione){ }

它的文檔上說，Json-io比JDK的ObjectInputStream和ObjectOutputStream的序列化操做要快，咱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。除此以外，Genson完整支持了泛型，支持JSON在JAX-RS的實現，支持JAXB的註釋（annotation）和類型（types），而且容許序列化和反序列化擁有複雜關鍵字的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

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JsonjsonObj=newJson(); Gensongenson=newGenson(); System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try(FileWriterwriter=newFileWriter("c:genson.json")){ writer.write(genson.serialize(jsonObj)); }catch(IOException|TransformationExceptione){ }

JSON轉Java對象

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONstringbacktoobject"); try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("c:genson.json"))){ jsonObj=genson.deserialize(reader,Json.class); }catch(FileNotFoundExceptione){ }catch(IOException|TransformationExceptione){ }

（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

它不須要任何依賴。

例子：Java對象轉JSON

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JsonjsonObj=newJson(); System.out.println("ConvertJavaobjecttoJSONformatandsavetofile"); try(FileWriterwriter=newFileWriter("c:jsonij.json")){ writer.write(JSONMarshaler.marshalObject(jsonObj).toJSON()); }catch(IOException|JSONMarshalerExceptione){ }

JSON轉Java對象

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System.out.println("ReadJSONfromfile,convertJSONstringbacktoobject"); try(BufferedReaderreader=newBufferedReader(newFileReader("c:jsonij.json"))){ JSONjson=JSON.parse(reader); //NowweneedtoparsetheJSONObjectobjectandputvaluesback //toourJsonobject for(Fieldfield:jsonObj.getClass().getDeclaredFields()){ try{ field.setAccessible(true); field.set(field.getName(),json.get(field.getName())); }catch(IllegalArgumentException|IllegalAccessExceptione){ } } }catch(FileNotFoundExceptione){ }catch(IOException|ParserExceptione){ }

看起來JSONiJ須要的代碼多些，性能怎麼樣，咱們看下面。

（二）基準測試

如今咱們要來看看性能了，測試硬件配置：IntelCorei5laptopwith2.50GHz單通道DDR3RAM4G，軟件配置：Windows7Ultimate64-bitSP1

基準測試運行同樣的虛擬機（JVM），在測試以前，每個類庫都有一個熱身，去限制內存使用的形成的影響，用一個顯式調用垃圾收集器。下面的圖表表明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：紅色爲序列化（Java對象轉JSON），藍色爲反序列化（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仍是最慢的。

下面的圖表表明的是咱們的數據在287kb時，序列化和反序列化所花費的平均時間。

這張圖顯示，咱們對少許的數據操做時，最快的是Gson,以後的是Genson和Flexjson。

當變成大數據時，結果變得很不同。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，以前在處理小數據時，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，咱們應該使用Jackson和JSON-lib。

另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，咱們從下圖中看到，json-io最小，以後依次是Flexjson和JSONiJ:

（三）結論

在這篇文章中，咱們知道了七種方式來實現Java對象和JSON之間的互相轉換。以及哪個類庫更快，哪個更慢，在什麼狀況下使用等。做爲結論，若是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，若是你須要大的數據量你應該考慮Jackson和JSON-lib。