【工作中问题解决实践 七】SpringBoot集成Jackson进行对象序列化和反序列化

本文涉及的产品
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: 【工作中问题解决实践 七】SpringBoot集成Jackson进行对象序列化和反序列化

去年10月份以来由于公司和家里的事情太多,所以一直没有学习,最近缓过来了,学习的脚步不能停滞啊。回归正题,其实前年在学习springMvc的时候也学习过Jackson【Spring MVC学习笔记 五】SpringMVC框架整合Jackson工具,但是呢只是局限于基本用法,当时也刚进入新项目工作没多久,体会也没有那么深刻。现如今工作中深度用到了Jackson,但是对于Jackson的详细情况心里却没有十分的底,大多数时候都是用到的时候从网上找相关的方法实现copy一份,没有全局的认识,所以这篇博客详细的学习和实践一下Jackson。当然市面上的序列化框架有很多,例如谷歌的Gson,阿里的FastJson,但是因为综合考虑性能(Jackson比较强)、稳定性(Jackson和Gson都比较强),再加上SpringBoot默认集成的就是Jackson,所以对于Jackson掌握清楚后就足以应对大多数工作场景了。

回顾Json格式规则

从结构上看,所有的Json格式数据最终都可以分成三种类型:

  • 第一种类型是scalar(标量),也就是一个单独的string(字符串)或数字(numbers),比如"北京"这个单独的词
  • 第二种类型是sequence(序列),也就是若干个相关的数据按照一定顺序并列在一起,又叫做array(数组)或List(列表),比如["北京","天津"]
  • 第三种类型是mapping(映射),也就是一个名/值对(Name/value),即数据有一个名称,还有一个与之相对应的值,这又称作hash(散列)或dictionary(字典),比如{"城市名称":"北京"}

Json格式规则有如下几种:

  1. 并列的数据之间用逗号分隔
  2. 映射用冒号表示
  3. 并列数据的集合(数组)用方括号[]表示
  4. 映射的集合(对象)用大括号{}表示

大多时候我们会用到对象和Json的序列化与反序列化操作。

SpringBoot集成Jackson

当然第一步就是在Maven中进行Jackson包的引入了,还是从Maven的中央仓库引入最新版本的Jackson:Jackson的Maven仓库地址,我们就使用截止目前Jackson更新的最新版本:

pom文件如下:

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind -->
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.14.2</version>
</dependency>

Jackson核心包概览

Jackson包含三部分的核心包:jackson-core、jackson-annotations、jackson-databind

  • jackson-core,核心包,提供基于流模式解析的相关 API,它包括 JsonPaserJsonGenerator。 Jackson 内部实现正是通过高性能的流模式 API 的 JsonGenerator 和 JsonParser 来生成和解析 json。
  • jackson-annotations,注解包,提供标准注解功能;
  • jackson-databind ,数据绑定包, 提供基于对象绑定解析的相关 API ( ObjectMapper ) 和树模型 解析的相关 API (JsonNode);基于"对象绑定" 解析的 API 和"树模型"解析的 API 依赖基于"流模式"解析的 API。
    当然因为jackson-databind 依赖 jackson-corejackson-annotations,所以当添加 jackson-databind 之后, jackson-core 和 jackson-annotations 也随之添加到 Java 项目工程中。

由于我们大多数场景都是处理对象和Json之间的映射关系,所以我们把重点放到对象绑定上来。

核心对象ObjectMapper

大多数的ObjectMapper对象都会被配置到Feature对象。

这篇文章ObjectMapper的一些配置提到的一些默认配置在最新的jackson版本里已经更新了,例如序列化时默认的时间戳格式被取消,序列化时默认的空对象异常也不会抛出了

Jackson基本用法实践

关于Jackson的基本用法如下,直接上代码清单

目标Person对象

我们用来测试的对象

package com.example.springboot.jackson;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.time.LocalDate;
import java.util.List;
/**
 * The type Person.
 *
 * @author tianmaolin004
 * @date 2023 /3/18
 */
@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private List<String> interests;
    private LocalDate birthday;
}

JsonUtils类

包括ObjectMapper对象的初始化以及相关的一些配置,还有转换方法

package com.example.springboot.jackson;
import com.alibaba.druid.util.StringUtils;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import com.fasterxml.jackson.databind.DeserializationFeature;
import com.fasterxml.jackson.databind.JavaType;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.JavaTimeModule;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.deser.LocalDateDeserializer;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.deser.LocalDateTimeDeserializer;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.deser.LocalTimeDeserializer;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.ser.LocalDateSerializer;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.ser.LocalDateTimeSerializer;
import com.fasterxml.jackson.datatype.jsr310.ser.LocalTimeSerializer;
import lombok.NonNull;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
/**
 * The type Json operator.
 *
 * @author tianmaolin004
 * @date 2023 /3/18
 */
@Slf4j
public class JsonUtils {
    private static final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
    private static final String LOCAL_DATE_TIME_PATTERN = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
    static {
        // 1 序列化及反序列化的时间配置
        JavaTimeModule timeModule = new JavaTimeModule();
        timeModule.addSerializer(LocalDate.class, new LocalDateSerializer(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE));
        timeModule.addDeserializer(LocalDate.class, new LocalDateDeserializer(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE));
        timeModule.addSerializer(LocalTime.class, new LocalTimeSerializer(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME));
        timeModule.addDeserializer(LocalTime.class, new LocalTimeDeserializer(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_TIME));
        timeModule.addSerializer(LocalDateTime.class, new LocalDateTimeSerializer(DateTimeFormatter.ofPattern(LOCAL_DATE_TIME_PATTERN)));
        timeModule.addDeserializer(LocalDateTime.class, new LocalDateTimeDeserializer(DateTimeFormatter.ofPattern(LOCAL_DATE_TIME_PATTERN)));
        objectMapper.registerModule(timeModule);
        objectMapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat(LOCAL_DATE_TIME_PATTERN));
        //2 忽略反序列化时,对象不存在对应属性的错误,如果不存在该属性,则设置值为null
        objectMapper.disable(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES);
        //3 忽略序列化时值为Null元素,不存在该元素,则字符串中无该元素,而不是展示为null
        objectMapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_NULL);
    }
    /**
     * 对象转字符串
     *
     * @param <T> the type parameter
     * @param obj the obj
     * @return the string
     */
    public static <T> String obj2Str(T obj) {
        if (obj == null) {
            return null;
        }
        try {
            return obj instanceof String ? (String) obj : objectMapper.writeValueAsString(obj);
        } catch (Exception e) {
            log.error("obj2Str fail");
            return null;
        }
    }
    /**
     * 字符串转对象
     *
     * @param <T>   the type parameter
     * @param str   the str
     * @param clazz the clazz
     * @return the t
     */
    public static <T> T str2Obj(String str, Class<T> clazz) {
        if (StringUtils.isEmpty(str) || clazz == null) {
            return null;
        }
        try {
            return clazz.equals(String.class) ? (T) str : objectMapper.readValue(str, clazz);
        } catch (Exception e) {
            log.error("str2Obj fail");
            return null;
        }
    }
    /**
     * 字符串转对象:泛型模式,一般用于集合
     *
     * @param <T>           the type parameter
     * @param str           the str
     * @param typeReference the type reference
     * @return the t
     */
    public static <T> T str2Obj(String str, TypeReference<T> typeReference) {
        if (StringUtils.isEmpty(str) || typeReference == null) {
            return null;
        }
        try {
            return (T) (typeReference.getType().equals(String.class) ? str : objectMapper.readValue(str, typeReference));
        } catch (Exception e) {
            log.error("str2Obj fail");
            return null;
        }
    }
    /**
     * 字符串转JsonNode
     *
     * @param str the str
     * @return the json node
     */
    public static JsonNode str2JsonNode(String str) {
        if (StringUtils.isEmpty(str)) {
            return null;
        }
        try {
            return objectMapper.readTree(str);
        } catch (Exception e) {
            log.error("str2Obj fail");
            return null;
        }
    }
    /**
     * 对象互转
     *
     * @param <T>         the type parameter
     * @param fromValue   the from value
     * @param toValueType the to value type
     * @return the t
     */
    public static <T> T convertValue(@NonNull Object fromValue, @NonNull Class<T> toValueType) {
        try {
            return objectMapper.convertValue(fromValue, toValueType);
        } catch (Exception e) {
            log.error("str2Obj fail");
            return null;
        }
    }
    /**
     * 对象互转泛型模式
     *
     * @param <T>            the type parameter
     * @param fromValue      the from value
     * @param toValueTypeRef the to value type ref
     * @return the t
     */
    public static <T> T convertValue(@NonNull Object fromValue, @NonNull TypeReference<T> toValueTypeRef) {
        try {
            return objectMapper.convertValue(fromValue, toValueTypeRef);
        } catch (Exception e) {
            log.error("str2Obj fail");
            return null;
        }
    }
}

测试Json转换

测试类及测试结果:

package com.example.springboot.jackson;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
import java.time.LocalDate;
import java.util.*;
/**
 * @author tianmaolin004
 * @date 2023/3/18
 */
public class JsonTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 序列化操作
        List<String> interests = new ArrayList<>();
        interests.add("跑步");
        interests.add("游泳");
        Map<String, Integer> scores = new HashMap<>(16);
        scores.put("语文", 60);
        scores.put("数学", 80);
        Set<String> loveMovies = new HashSet<>();
        loveMovies.add("士兵突击");
        loveMovies.add("士兵突击");
        loveMovies.add("爱乐之城");
        Person person = Person.builder()
                .name("tml")
                .age(24)
                .interests(interests)
                .scores(scores)
                .loveMovies(loveMovies)
                .birthday(LocalDate.now())
                .build();
        System.out.println("obj2Str,序列化对象");
        System.out.println(JsonUtils.obj2Str(person));
        Person personLoseAttr = Person.builder()
                .name("tml")
                .interests(interests)
                .birthday(LocalDate.now())
                .build();
        System.out.println("obj2Str,序列化缺失元素对象");
        System.out.println(JsonUtils.obj2Str(personLoseAttr));
        Person emptyPerson = new Person();
        System.out.println("obj2Str,序列化空对象");
        System.out.println(JsonUtils.obj2Str(emptyPerson));
        // 反序列化操作
        String personStr = "{\"name\":\"wc\",\"age\":99,\"interests\":[\"跑步\",\"游泳\",\"唱跳\",\"rapper\",\"打游戏\"],\"scores\":{\"英语\":10,\"化学\":100},\"loveMovies\":[\"狂飙\",\"狂飙\"],\"birthday\":\"2023-03-05\"}";
        System.out.println("str2Obj,反序列化对象");
        System.out.println(JsonUtils.str2Obj(personStr, Person.class));
        System.out.println("str2Obj,反序列化对象,由于字符串不符合Json的mapping格式,所以需要特殊判断");
        System.out.println(JsonUtils.str2Obj("北京", String.class));
        System.out.println("str2Obj,反序列化对象,由于集合不能指定元素类型,所以使用泛型方式");
        System.out.println(JsonUtils.str2Obj("[\"跑步\",\"游泳\",\"唱跳\",\"rapper\",\"打游戏\"]", new TypeReference<List<String>>() {
        }));
        String personLoseAttrStr = "{\"age\":99,\"interests\":[\"跑步\",\"游泳\",\"唱跳\",\"rapper\",\"打游戏\"]}";
        System.out.println("str2Obj,反序列化缺失元素的对象");
        System.out.println(JsonUtils.str2Obj(personLoseAttrStr, Person.class));
        String personBadAttrStr = "{\"ag\":99,\"interests\":[\"跑步\",\"游泳\",\"唱跳\",\"rapper\",\"打游戏\"]}";
        System.out.println("str2Obj,反序列化包含不存在元素的对象");
        System.out.println(JsonUtils.str2Obj(personBadAttrStr, Person.class));
        // 反序列化为jsonNode对象,获取属性值并将属性值转为目标类型对象:场景,目标JSON结构复杂,不想映射创建一个对象,只想使用其中部分数据,则先将JSON转为JsonNode对象,获取其部分属性值再转为我们需要的确定性对象
        System.out.println("str2JsonNode,反序列化JsonNode对象");
        JsonNode jsonNode = JsonUtils.str2JsonNode(personStr);
        System.out.println(jsonNode);
        System.out.println(jsonNode.findValues("age"));
        System.out.println(JsonUtils.convertValue(jsonNode.get("interests"), new TypeReference<List<String>>() {
        }));
        System.out.println(JsonUtils.convertValue(jsonNode.get("name"), String.class));
    }
}

打印结果如下:

应用场景:深拷贝

对于List中存在对象的情况下除了循环遍历,对每个元素重建外,通过序列化的方式也能轻松的实现集合的深拷贝

List<FeeRateDiscount> resultPlatDiscount = BeanCopyUtils.deepCopy(platDiscountFeeRates, new TypeReference<List<FeeRateDiscount>>() {
            });
public static <T> T deepCopy(Object src, TypeReference<T> dstClazz) {
        if (null == src) {
            return null;
        }
        return JsonUtils.str2Obj(JsonUtils.obj2Str(src), dstClazz);
    }

总结一下

在不知所以然的时候很容易用错一些最基础的知识,越是基础的知识其发生错误的情况所导致的影响范围也越大,只有踏踏实实的自己尝试过,才知道框架怎么用最好,所以对于新知识最好不要抱有模糊的侥幸心理,这样其实自己心里也不踏实,不敢实践。Jackson是个好的开始,接下来则是Jooq以及Gradle。

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