Jackson 详解

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前言

        Jackson 是 Java 生态中最流行的 JSON 处理库之一，广泛应用于 RESTful API、数据存储和传输等场景。它提供了高效、灵活的 JSON 序列化和反序列化功能，支持注解、模块化设计和多种数据格式（如 XML、YAML）。本文将详细介绍 Jackson 的核心模块、使用方法、注意事项以及代码示例。

1. Jackson 的核心模块

2. 使用 Jackson

2.1 添加依赖

2.2 核心类：ObjectMapper

2.3 基本使用

序列化

反序列化:

3. 使用注解

3.1 常用注解

3.2 示例代码

4. 高级用法

4.1 处理复杂对象

4.2 自定义序列化和反序列化

4.3 处理多态类型

5. 注意事项

6. 总结

前言

        Jackson 是 Java 生态中最流行的 JSON 处理库之一，广泛应用于 RESTful API、数据存储和传输等场景。它提供了高效、灵活的 JSON 序列化和反序列化功能，支持注解、模块化设计和多种数据格式（如 XML、YAML）。本文将详细介绍 Jackson 的核心模块、使用方法、注意事项以及代码示例。

1. Jackson 的核心模块

Jackson 采用模块化设计，核心模块包括：

  1. jackson-core：
    • 提供底层 JSON 解析和生成功能。
    • 包含 JsonParser（解析 JSON）和 JsonGenerator（生成 JSON）。
  2. jackson-annotations：
    • 提供丰富的注解，用于控制 JSON 的序列化和反序列化行为。
  3. jackson-databind：
    • 提供高级数据绑定功能，将 JSON 数据与 Java 对象相互转换。
  4. jackson-dataformat-xml：
    • 支持 XML 格式的序列化和反序列化。
  5. jackson-dataformat-yaml：
    • 支持 YAML 格式的序列化和反序列化。

2. 使用 Jackson

2.1 添加依赖

在 Maven 项目中，添加以下依赖：

<dependencies><!-- Jackson 核心模块 --><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-core</artifactId><version>2.13.3</version></dependency><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-annotations</artifactId><version>2.13.3</version></dependency><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-databind</artifactId><version>2.13.3</version></dependency><!-- 可选：支持 XML --><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId><artifactId>jackson-dataformat-xml</artifactId><version>2.13.3</version></dependency><!-- 可选：支持 YAML --><dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.dataformat</groupId><artifactId>jackson-dataformat-yaml</artifactId><version>2.13.3</version></dependency>
</dependencies>

2.2 核心类：ObjectMapper

ObjectMapper 是 Jackson 的核心类，用于实现 JSON 与 Java 对象的相互转换。以下是其常用方法：

方法描述
writeValueAsString(Object)将 Java 对象序列化为 JSON 字符串。
readValue(String, Class)将 JSON 字符串反序列化为 Java 对象。
writeValue(File, Object)将 Java 对象序列化到文件中。
readValue(File, Class)从文件中反序列化 JSON 数据。

2.3 基本使用

序列化
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {User user = new User("John", 30);ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();String json = mapper.writeValueAsString(user);System.out.println(json); // 输出: {"name":"John","age":30}}
}
class User {private String name;private int age;// 构造函数、Getter 和 Setterpublic User(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; }
}
反序列化:
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {String json = "{\"name\":\"John\",\"age\":30}";ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();User user = mapper.readValue(json, User.class);System.out.println(user.getName()); // 输出: JohnSystem.out.println(user.getAge());  // 输出: 30}
}

3. 使用注解

Jackson 提供了丰富的注解，用于控制 JSON 的序列化和反序列化行为。

3.1 常用注解

注解描述
@JsonProperty指定 JSON 字段的名称。
@JsonIgnore忽略字段，不参与序列化和反序列化。
@JsonFormat指定日期、时间等字段的格式化方式。
@JsonInclude控制字段在序列化时的包含规则（如非空字段才序列化）。
@JsonCreator指定反序列化时的构造函数或工厂方法。
@JsonAlias为字段指定多个 JSON 别名，反序列化时可以匹配多个名称。

3.2 示例代码

import com.fasterxml.jackson.annotation.*;
public class User {@JsonProperty("user_name")private String name;@JsonIgnoreprivate String password;@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd")private Date birthDate;@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)private String email;// 构造函数、Getter 和 Setter
}

4. 高级用法

4.1 处理复杂对象

Jackson 支持嵌套对象、集合和映射的序列化和反序列化。

class Address {private String city;private String street;// 构造函数、Getter 和 Setter
}
class User {private String name;private List<Address> addresses;// 构造函数、Getter 和 Setter
}

4.2 自定义序列化和反序列化

通过实现 JsonSerializer 和 JsonDeserializer，可以自定义序列化和反序列化逻辑。

import com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonSerializer;
import com.fasterxml.jackson.databind.SerializerProvider;
import com.fasterxml.jackson.databind.annotation.JsonSerialize;
import java.io.IOException;
@JsonSerialize(using = CustomSerializer.class)
class User {private String name;// 构造函数、Getter 和 Setter
}
class CustomSerializer extends JsonSerializer<User> {@Overridepublic void serialize(User user, JsonGenerator gen, SerializerProvider serializers) throws IOException {gen.writeStartObject();gen.writeStringField("user_name", user.getName());gen.writeEndObject();}
}

4.3 处理多态类型

使用 @JsonTypeInfo 和 @JsonSubTypes 处理多态类型。

@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.NAME, include = JsonTypeInfo.As.PROPERTY, property = "type")
@JsonSubTypes({@JsonSubTypes.Type(value = Dog.class, name = "dog"),@JsonSubTypes.Type(value = Cat.class, name = "cat")
})
abstract class Animal {private String name;// 构造函数、Getter 和 Setter
}
class Dog extends Animal {private String breed;// 构造函数、Getter 和 Setter
}
class Cat extends Animal {private boolean likesCream;// 构造函数、Getter 和 Setter
}

5. 注意事项

  1. 性能优化：
    • 重用 ObjectMapper 实例，避免重复创建。
  2. 安全性：
    • 反序列化时，避免直接反序列化不可信的 JSON 数据，防止反序列化攻击。
  3. 版本兼容性：
    • 确保 jackson-core、jackson-annotations 和 jackson-databind 的版本一致。
  4. 空值处理：
    • 使用 @JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL) 忽略空值字段。

补充：

1. JSON处理库的作用

1.1 Fastjson

Fastjson是阿里巴巴开源的高性能JSON库，主要用于Java对象与JSON字符串之间的序列化和反序列化。它支持复杂对象的处理，包括嵌套对象、泛型、集合等，广泛应用于高性能场景。

1.2 org.json

org.json是一个轻量级的JSON处理库，提供了JSON的解析、生成和操作功能。它的API设计简单，适合初学者和快速开发场景。

1.3 json-simple

json-simple是一个简单的JSON处理库，专注于基本的JSON解析和生成。它的API设计非常简洁，适合快速处理简单的JSON数据。

2. 技术原理

2.1 Fastjson

Fastjson的核心技术包括：

  • 高性能解析：通过优化算法和数据结构，Fastjson在解析JSON时速度非常快。
  • 动态类型处理：支持复杂对象的序列化和反序列化，包括泛型、嵌套对象等。
  • 自定义序列化：允许开发者通过注解或自定义序列化器控制JSON的生成和解析。

2.2 org.json

org.json的核心技术包括：

  • 轻量级设计：库的体积较小，适合资源有限的环境。
  • 简单API：提供了JSONObject和JSONArray等核心类，易于上手。
  • 功能齐全：支持JSON的解析、生成和操作。

2.3 json-simple

json-simple的核心技术包括：

  • 简洁API：提供了JSONObject和JSONArray等核心类，API设计非常简洁。
  • 轻量级设计：库的体积较小，适合快速开发场景。
  • 基础功能：支持基本的JSON解析和生成。

3. 示例代码与输出结果

3.1 Fastjson示例

代码：

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;public class FastjsonExample {public static void main(String[] args) {// 将Java对象转换为JSON字符串User user = new User("John", 30);String jsonString = JSON.toJSONString(user);System.out.println("Fastjson - JSON String: " + jsonString);// 将JSON字符串转换为Java对象User parsedUser = JSON.parseObject(jsonString, User.class);System.out.println("Fastjson - Parsed User: " + parsedUser);// 操作JSON对象JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(jsonString);jsonObject.put("age", 31);System.out.println("Fastjson - Updated JSON: " + jsonObject.toJSONString());}
}class User {private String name;private int age;public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}// Getters and Setters@Overridepublic String toString() {return "User{name='" + name + "', age=" + age + "}";}
}

 输出结果：

Fastjson - JSON String: {"age":30,"name":"John"}
Fastjson - Parsed User: User{name='John', age=30}
Fastjson - Updated JSON: {"age":31,"name":"John"}

3.2 org.json示例

代码：

import org.json.JSONObject;public class OrgJsonExample {public static void main(String[] args) {// 创建JSON对象JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("name", "John");jsonObject.put("age", 30);System.out.println("org.json - JSON Object: " + jsonObject);// 从JSON字符串解析JSON对象String jsonString = "{\"name\":\"John\",\"age\":30}";JSONObject parsedJsonObject = new JSONObject(jsonString);System.out.println("org.json - Parsed JSON Object: " + parsedJsonObject);// 操作JSON对象parsedJsonObject.put("age", 31);System.out.println("org.json - Updated JSON Object: " + parsedJsonObject);}
}

 输出结果：

org.json - JSON Object: {"name":"John","age":30}
org.json - Parsed JSON Object: {"name":"John","age":30}
org.json - Updated JSON Object: {"name":"John","age":31}

3.3 json-simple示例

代码：

import org.json.simple.JSONObject;
import org.json.simple.parser.JSONParser;public class JsonSimpleExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建JSON对象JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("name", "John");jsonObject.put("age", 30);System.out.println("json-simple - JSON Object: " + jsonObject.toJSONString());// 从JSON字符串解析JSON对象String jsonString = "{\"name\":\"John\",\"age\":30}";JSONParser parser = new JSONParser();JSONObject parsedJsonObject = (JSONObject) parser.parse(jsonString);System.out.println("json-simple - Parsed JSON Object: " + parsedJsonObject);// 操作JSON对象parsedJsonObject.put("age", 31);System.out.println("json-simple - Updated JSON Object: " + parsedJsonObject.toJSONString());}
}

输出结果：

json-simple - JSON Object: {"name":"John","age":30}
json-simple - Parsed JSON Object: {"name":"John","age":30}
json-simple - Updated JSON Object: {"name":"John","age":31}

 

4. 对比与总结

特性Fastjsonorg.jsonjson-simple
性能高性能，适合大数据量处理性能一般性能一般
功能性功能强大，支持复杂对象功能齐全功能基础
易用性API设计简单，易于上手API设计简单，适合初学者API设计简洁，快速上手
体积较大较小较小

结论：

  • 如果需要处理大量的JSON数据，并且对性能有较高要求，Fastjson 是最佳选择。
  • 如果需要一个轻量级且功能齐全的JSON库，org.json 是一个不错的选择。
  • 如果只需要快速处理简单的JSON数据，json-simple 是最简单的选择。

5. 注意事项

  • Fastjson的安全性：Fastjson在过去曾被发现存在一些安全漏洞，建议使用最新版本并关注官方更新。
  • 库的选择：根据项目需求和开发环境选择合适的JSON库，避免过度依赖单一库。

使用前导入对应的库：

6. 总结

Jackson 是 Java 生态中最强大的 JSON 处理库，提供了高效、灵活的序列化和反序列化功能。通过合理使用注解和高级特性，可以满足各种复杂的 JSON 处理需求。无论是 RESTful API、数据存储还是数据传输，Jackson 都是不可或缺的工具。

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