本文是对 Jackson 的快速入门介绍,主要分为四部分:
- 基本使用
- 基础配置
- 自定义序列化/反序列化
- 对泛型的处理
上面这几个话题足以覆盖日常开发的场景了。限于篇幅所限,本文力求读者读完后能掌握 Jackson 在日常使用中的绝大部分场景,以及了解如何着手探索 Jackson 的深层定制。
基本使用
引入 Jackson
本文假设读者熟悉 Maven 的使用,那么只需要在项目中添加下面的依赖关系就可以了:
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>[VERSION]</version>
</dependency>
最新的版本号请在这里查看。
ObjectMapper
Jackson 提供了 com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper
类作为 JSON 操作的统一接口。这个类有两个特点:
- 实例化代价很高;
- 线程安全。
因此我们应该避免频繁大量的创建 ObjectMapper
实例,而应该应用单例模式,比如:
- 将
ObjectMapper
对象放在静态成员中; - 将
ObjectMapper
对象放在 IoC 容器中。这样做的好处是可以参与自动组装,坏处是容器外访问稍微有点麻烦。
我们知道 JSON 文档是一个树形数据结构。对于任何一个 JSON 框架,必然会在内部实现一套树节点,以方便 JSON 文档的解析和生成。因此一个 JSON 框架的基本功能就是实现下面三点:
- JSON 字符串和 POJO 对象之间的转换;
- JSON 字符串和树节点之间的转换;
- 树节点和 POJO 对象之间的转换。
Jackson 实现的树节点类叫做 com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode
。虽然树结构是框架内部的东西,但如果我们要对序列化/反序列化进行自定义,还是要了解树节点的操作。
基本功能
ObjectMapper
提供了简单好用的接口来实现上面三个功能。下面是使用示例:
// 假设我们有一个叫做 Book 的类,里面只有一个 name 属性
String json = "{\"name\":\"<<Design Patterns>>\"}";
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
Book book = objectMapper.readValue(json, Book.class); // JSON -> OBJECT
String json2 = objectMapper.writeValueAsString(book); // OBJECT -> JSON
JsonNode node = objectMapper.readTree(json); // JSON -> NODE
String json3 = objectMapper.writeValueAsString(node); // NODE -> JSON
Book book2 = objectMapper.treeToValue(node, Book.class); // NODE -> OBJECT
JsonNode node2 = objectMapper.valueToTree(book); // OBJECT -> NODE
以上就是 Jackson 的基本使用方法。
基础配置
ObjectMapper 提供非常多的配置,本文篇幅有限无法逐个介绍,只能挑几个重点。并且在具体介绍之前,最好先带读者了解 ObjectMapper 的整体配置是如何规划和访问的,以便读者进一步探索 ObjectMapper。
ObjectMapper 的配置大致分为特性开关、配置属性、功能替换和扩展模块四种类别。
特性开关
特性开关通过 ObjectMapper 的 configure()
方法来调用,下面是一个例子:
// 以多行缩进格式化的格式输出 JSON
objectMapper.configure(SerializationFeature.INDENT_OUTPUT, true);
// 反序列化若遇到无法识别的属性,不抛出异常
objectMapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
configure()
方法的第一个参数就是特性枚举值。所有的特性都在下面五个枚举类中定义:
- com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator.Feature
- com.fasterxml.jackson.core.JsonParser.Feature
- com.fasterxml.jackson.databind.MapperFeature
- com.fasterxml.jackson.databind.SerializationFeature
- com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationFeature
建议读者有时间的话,浏览一遍这些枚举值(源码中有详尽的注释),了解 ObjectMapper 提供哪些特性开关。
配置属性
当然有些配置是不能简单地开关的,所以 ObjectMapper 提供 setter 方法来设置这些配置属性。下面是一个例子:
// 当输出 JSON 时不包含 null 属性
objectMapper.setDefaultPropertyInclusion(Include.NON_NULL);
// 自定义序列化和反序列化的日期格式
objectMapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmssSSS"));
// 设置属性命名风格
objectMapper.setPropertyNamingStrategy(PropertyNamingStrategy.SNAKE_CASE);
功能替换
ObjectMapper 允许你用自己的实现来替换它的某些功能,比如 setNodeFactory(JsonNodeFactory)
、setSerializerFactory(SerializerFactory)
、setTypeFactory(TypeFactory)
等等,这些方法看名字就知道是用于深度定制的,平常我们用不到。
扩展模块
ObjectMapper 提供一个叫 registerModule(Module)
的方法。Module 是一个抽象类,目的是帮助用户将特定场景下对 ObjectMapper 的一整套定制过程集中在一个类里面。所以除非是大规模的定制,否则是没必要用它的。
自定义序列化/反序列化
但是在某些情况下,上面这些配置依旧不能满足我们的需要。下面是一个例子,假设我们有一套这样的 POJO 类:
// 假设读者知道如何使用 lombok,这里用 @Data 来代替 getter/setter 方法
// Person.java
@Data
public class Person {
private Pet pet;
}
// Pet.java
@Data
public abstract class Pet {
private String name;
}
// Dog.java
public class Dog extends Pet {
}
// Cat.java
public class Cat extends Pet {
}
以及这样一个 JSON 字符串 {"pet":{"name":"Matt"}}
,如果我想把它反序列化为 Person 对象,就会失败,因为 ObjectMapper 无法通过 JSON 内容来判断 pet 属性值应该是一个 Dog 对象还是 Cat 对象。这时候我们就要用到自定义反序列化了。下面是解决这个问题的过程:
1. 补完类型信息
反序列化失败归根结底是因为 JSON 中缺少类型信息,所以要有一种方式来将它补全。我们添加一个新的属性 type
,如果属性值存在,则根据它来确定类型;如果不存在,则使用一个默认的类型(比如 Cat)。当属性存在时,JSON 字符串是这样的:
{"pet":{"name":"Matt","type":"Dog"}}
同时 Pet 对象生成的 JSON 也要包含 type 属性。Pet 类代码改动如下:
// Pet.java
@Data
public abstract class Pet {
private String name;
public String getType() {
return this.getClass().getSimpleName();
}
}
2. 自定义反序列化
首先我们通过注解告诉 ObjectMapper,pet 属性要用自定义的反序列化类。对 Person 类的代码改动如下:
// Person.java
@Data
public class Person {
@JsonDeserialize(using = PetDeserializer.class)
private Pet pet;
}
PetDeserializer 这个类尚不存在,我们需要创建它:
// PetDeserializer.java
public class PetDeserializer extends JsonDeserializer<Pet> {
@Override
public Pet deserialize(
JsonParser p, DeserializationContext ctxt
) throws IOException {
// 1. 取 JSON 中的 type 属性,注意这里是通过树节点属性来取值
JsonNode node = p.readValueAsTree();
String petType = node.get("type").asText();
// 2. 根据 type 的值来决定返回 Dog 对象还是 Cat 对象。
// 注意这里是如何直接反序列化整个树节点的
Pet pet;
if (Cat.class.getSimpleName().equals(petType)) {
pet = p.getCodec().treeToValue(node, Cat.class);
} else if (Dog.class.getSimpleName().equals(petType)) {
pet = p.getCodec().treeToValue(node, Dog.class);
} else {
pet = p.getCodec().treeToValue(node, Cat.class);
}
return pet;
}
}
不过当 JSON 字符串包含 type 属性时,运行这段代码依旧会反序列化失败,因为 Pet 类并没有真正的 type 属性。没关系我们再给 getType()
方法加上一个 @JsonIgnore
注解。对 Pet 类的改动如下:
// Pet.java
@Data
public abstract class Pet {
private String name;
@JsonIgnore
public String getType() {
return this.getClass().getSimpleName();
}
}
这样 Person 类就能正常序列化和反序列化了。
自定义反序列化需要继承 JsonDeserializer
类,而自定义序列化则需要继承 JsonSerializer
类,这里不再举例了。
对泛型的处理
这里针对的是无法进行类型推断的泛型,介绍如何将 JSON 以指定的元素类型反序列化到一个集合。假设我们有一个这样的类:
@Data
public class Book {
private String name;
}
以及这样一个 JSON 字符串:
[{"name":"book1"}]
想要将其序列化为一个 List<Book>
对象,需要采取下面的方式,不同的 jackson 版本有区别:
// jackson 2.11 以下版本
CollectionType typeRef =
com.fasterxml.jackson.databind.type.TypeFactory
.defaultInstance()
.constructCollectionType(List.class, Book.class);
List<Book> bookList =
objectMapper.readValue(json, typeRef);
// jackson 2.11 及以上版本
List<Book> bookList = objectMapper
.readerForListOf(Book.class).readValue(json);
以上就是对 Jackson 的快速入门介绍,如有不正确之处,感谢指正!