java

关注公众号 jb51net

关闭
首页 > 软件编程 > java > Jackson Json序列化与反序列化

利用Jackson解决Json序列化和反序列化问题

作者:衍志

Jackson是一个用于处理Json数据的Java库,它提供了一系列功能,包括Json序列化和反序列化,所以本文就来讲讲如何利用利用Jackson解决Json序列化和反序列化的问题吧

前言

在前后端分离的应用中,前端往往需要向后端发送命令请求,并将请求中的数据以Json格式传递。后端需要将Json格式的数据反序列化成Java对象,以便进行处理。但是,在实际应用中,我们会遇到一些挑战,比如多态类型处理的需求,以及需要将多个API压缩成一个API等。本文将介绍如何使用Jackson库解决这些问题。

Jackson库简介

Jackson库概述

Jackson是一个用于处理Json数据的Java库,由FasterXML开发和维护。它提供了一系列功能,包括Json序列化和反序列化、Json树模型、流式API等。

Jackson主要特性

JsonTypeInfo和JsonSubTypes的基本概念

JsonTypeInfo的作用与使用场景

在进行Json序列化和反序列化时,我们需要考虑Java对象的类型信息,以便正确地将Json数据转换成Java对象。JsonTypeInfo提供了一种机制,用于在序列化和反序列化时处理Java对象的类型信息。

JsonSubTypes的作用与使用场景

JsonSubTypes是JsonTypeInfo的一个子注解,用于指定Java类的子类。当我们需要序列化和反序列化一个包含多态类型的Java对象时,我们可以使用@JsonTypeInfo和@JsonSubTypes注解来指定子类的类型信息。

实际应用案例

代码示例:动物园

假设我们有一个动物园,里面有各种动物,包括狗、猫、鱼等。我们需要将动物园中的动物序列化成Json格式,并将其发送到前端。我们定义一个Animal类作为父类,然后定义三个子类:Dog、Cat和Fish。具体代码如下:

@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.NAME, property = "type")
@JsonSubTypes({
    @JsonSubTypes.Type(value = Dog.class, name = "dog"),
    @JsonSubTypes.Type(value = Cat.class, name = "cat"),
    @JsonSubTypes.Type(value = Fish.class, name = "fish")
})
public abstract class Animal {
    private String name;
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
public class Dog extends Animal {
    private String breed;
    public Dog(String name, String breed) {
        super(name);
        this.breed = breed;
    }
    public String getBreed() {
        return breed;
    }
    public void setBreed(String breed) {
        this.breed = breed;
    }
}
public class Cat extends Animal {
    private String color;
    public Cat(String name, String color) {
        super(name);
        this.color = color;
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}
public class Fish extends Animal {
    private String species;
    public Fish(String name, String species) {
        super(name);
        this.species = species;
    }
    public String getSpecies() {
        return species;
    }
    public void setSpecies(String species) {
        this.species = species;
    }
}

从父类到子类的序列化和反序列化

现在我们需要将动物园中的所有动物序列化成Json格式。我们可以使用ObjectMapper类的writeValueAsString()方法来实现。具体代码如下:

List<Animal> animals = new ArrayList<>();
animals.add(new Dog("旺财", "金毛"));
animals.add(new Cat("小花", "黑白"));
animals.add(new Fish("尼莫", "小丑鱼"));
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
String json = objectMapper.writeValueAsString(animals);

反之,我们可以使用ObjectMapper类的readValue()方法将Json数据反序列化成Java对象。具体代码如下:

List<Animal> animals = objectMapper.readValue(json, new TypeReference<List<Animal>>() {});

自定义类型信息属性

我们可以通过@JsonTypeInfo注解的property属性来自定义类型信息的属性名。例如,我们将property属性的值设置为"animalType",则Json数据中的类型信息属性名也会变为"animalType"。具体代码如下:

@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.NAME, property = "animalType")
@JsonSubTypes({
    @JsonSubTypes.Type(value = Dog.class, name = "dog"),
    @JsonSubTypes.Type(value = Cat.class, name = "cat"),
    @JsonSubTypes.Type(value = Fish.class, name = "fish")
})
public abstract class Animal {
    ...
}

好的,以下是使用markdown的翻译和例子:

JsonTypeInfo类

JsonTypeInfo类是一个注解,用于配置在JSON序列化和反序列化中使用类型信息的详细信息,以保留有关对象实例的实际类的信息。这对于多态类型是必需的,并且还可能需要链接抽象声明类型和匹配的具体实现。

参数方法

JsonTypeInfo类的参数方法如下:

use:定义如何使用类型信息。有三个选项:Id.CLASSId.NAMEId.MINIMAL_CLASS。默认值为Id.CLASS

include:定义类型信息的包含方式。有四个选项:As.PROPERTYAs.WRAPPER_OBJECTAs.EXISTING_PROPERTYAs.EXTERNAL_PROPERTY。默认值为As.PROPERTY

property:定义包含类型信息的属性的名称。默认值为"$type"

例子

以下是使用JsonTypeInfo类的一些例子:

// 将Java类名("com.myempl.ImplClass")包含在JSON属性"class"中
@JsonTypeInfo(use = Id.CLASS, include = As.PROPERTY, property = "class")
// 将逻辑类型名称(在实现类中定义)作为包装器包含;2个注释
@JsonTypeInfo(use = Id.NAME, include = As.WRAPPER_OBJECT)
@JsonSubTypes({
    @JsonSubTypes.Type(value = com.myemp.Impl1.class, name = "impl1"),
    @JsonSubTypes.Type(value = com.myempl.Impl2.class, name = "impl2")
})

在第一个例子中,use参数设置为Id.CLASS,这意味着使用Java类名作为类型信息。include参数设置为As.PROPERTY,这意味着类型信息将包含在JSON属性"class"中。property参数设置为"class",这是包含类型信息的属性的名称。

在第二个例子中,use参数设置为Id.NAME,这意味着使用逻辑类型名称作为类型信息。include参数设置为As.WRAPPER_OBJECT,这意味着类型信息将作为包装器包含。@JsonSubTypes注解用于指定实现类,并将它们的逻辑类型名称与之关联。

JsonSubTypes Annotation

@JsonSubTypes 是一个用于与 @JsonTypeInfo 一起使用的注解,用于指定可序列化的多态类型的子类型,并将逻辑名称与 JSON 内容中使用的名称关联起来。

注意,仅注释属性或基本类型不会启用多态类型处理:此外,需要使用 @JsonTypeInfo 或等效注释(例如启用所谓的“默认键入”)注释,并且仅在这种情况下才使用子类型信息。

可用的元素

@JsonSubTypes 注解具有以下元素:

元素类型描述
valueType[]注释类型的子类型(注释类或关联到注释方法的属性值类型)。这些将被递归检查,以便可以仅通过包含直接子类型来定义类型
@Type注解子类型的定义和可选名称。如果未定义名称(空字符串将被忽略),类型的类将被检查是否有 @JsonTypeName 注解;如果也缺少或为空,则将通过类型 id 机制构造默认名称。默认名称通常基于类名

Type

@Type 是 @JsonSubTypes 中的一个注解,用于声明子类型。

@Type 注解具有以下元素:

元素类型描述
valueClass<?>子类型的类
nameString类型标识符所使用的逻辑类型名称,如果定义了,则为空字符串。除非 names 定义为非空。默认情况下使用,如果类没有 @JsonTypeName 注解的话,会使用默认名称构造类型 id 机制
namesString[](可选)用于类的类型标识符的逻辑类型名称:如果应将多个类型名称与同一类型关联,则使用

使用示例

下面是一个示例,展示了如何使用 @JsonSubTypes 注解:

@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")
})
public abstract class Animal {
    // ...
}

在上面的示例中,Animal 是一个抽象类,它被注释为可以有子类型。@JsonTypeInfo 注解指定了要使用名称作为类型标识符,并将类型标识符作为 JSON 属性的一部分包含在 JSON 中。@JsonSubTypes 注解指定了 DogCat 作为 Animal 的子类型,分别使用名称 "dog" 和 "cat" 作为它们的类型标识符。

高级用法

解决循环引用问题

在进行Json序列化时,如果Java对象之间存在循环引用,就会导致序列化失败。为了解决这个问题,我们可以使用@JsonIdentityInfo注解来指定对象的标识信息。具体代码如下:

@JsonIdentityInfo(generator = ObjectIdGenerators.PropertyGenerator.class, property = "id")
public class Employee {
    private int id;
    private String name;
    private Employee manager;
    public Employee(int id, String name, Employee manager) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.manager = manager;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Employee getManager() {
        return manager;
    }
    public void setManager(Employee manager) {
        this.manager = manager;
    }
}

自定义类型解析器

有时候,我们需要对一些特殊类型的数据进行特殊处理,比如将日期字符串转换成Date对象。我们可以使用JsonDeserializer和JsonSerializer来自定义类型的解析和序列化过程。具体代码如下:

public class DateDeserializer extends JsonDeserializer<Date> {
    private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    @Override
    public Date deserialize(JsonParser jsonParser, DeserializationContext deserializationContext) throws IOException, JsonProcessingException {
        String dateStr = jsonParser.getText();
        try {
            return dateFormat.parse(dateStr);
        } catch (ParseException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}
public class DateSerializer extends JsonSerializer<Date> {
    private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    @Override
    public void serialize(Date date, JsonGenerator jsonGenerator, SerializerProvider serializerProvider) throws IOException, JsonProcessingException {
        jsonGenerator.writeString(dateFormat.format(date));
    }
}
@JsonDeserialize(using = DateDeserializer.class)
@JsonSerialize(using = DateSerializer.class)
public class Event {
    private String name;
    private Date date;
    public Event(String name, Date date) {
        this.name = name;
        this.date = date;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Date getDate() {
        return date;
    }
    public void setDate(Date date) {
        this.date = date;
    }
}

使用@JsonTypeName自定义类型名称

有时候,我们希望在Json数据中使用自定义的类型名称,而不是Java类的名称。可以使用@JsonTypeName注解来实现。具体代码如下:

@JsonTypeInfo(use = JsonTypeInfo.Id.NAME, property = "type")
@JsonSubTypes({
    @JsonSubTypes.Type(value = Dog.class, name = "dog"),
    @JsonSubTypes.Type(value = Cat.class, name = "cat"),
    @JsonSubTypes.Type(value = Fish.class, name = "fish")
})
public abstract class Animal {
    ...
}
@JsonTypeName("dog")
public class Dog extends Animal {
    ...
}

性能优化

避免重复解析

在进行Json序列化和反序列化时,我们可能会重复解析同一个Json数据。为了提高性能,我们可以使用ObjectMapper类的readTree()方法将Json数据解析成JsonNode对象,并在需要的时候对其进行操作。具体代码如下:

JsonNode root = objectMapper.readTree(json);
JsonNode nameNode = root.path("name");
String name = nameNode.asText();

使用缓存机制

在进行Json序列化和反序列化时,我们可以使用缓存机制来提高性能。Jackson库提供了一个ObjectReader类,它可以缓存Json数据的解析结果,并在下次解析相同的Json数据时直接返回缓存结果,从而避免重复解析。具体代码如下:

ObjectReader reader = objectMapper.readerFor(new TypeReference<List<Animal>>() {});
List<Animal> animals = reader.readValue(json);

注意事项与最佳实践

处理不同版本的数据结构

在进行Json序列化和反序列化时,我们需要考虑到数据结构的版本变化。如果数据结构发生变化,我们需要进行相应的兼容处理,以确保新版本的程序能够正确地处理旧版本的数据。为了处理不同版本的数据结构,我们可以使用@JsonCreator和@JsonValue注解来自定义对象的构造函数和toString()方法。

使用@JsonSubTypes的局限性

使用@JsonSubTypes注解时,需要注意它的局限性。它只能用于序列化和反序列化Java对象,无法用于处理基本类型和数组类型。

安全性考虑

在进行Json序列化和反序列化时,我们需要考虑到安全性问题。由于Json数据是开放的,存在被恶意篡改和注入的风险。为了防止这种风险,我们可以使用@JsonInclude注解来控制序列化时包含的属性,以及使用@JsonCreator和@JsonValue注解来限制反序列化的输入。此外,我们还可以使用JsonNode对象来手动解析Json数据,以避免使用反序列化机制。

以上就是利用Jackson解决Json序列化和反序列化问题的详细内容,更多关于Jackson Json序列化与反序列化的资料请关注脚本之家其它相关文章!

您可能感兴趣的文章:
阅读全文