7. Jackson用树模型处理JSON是必备技能,不信你看(上)

简介: 7. Jackson用树模型处理JSON是必备技能,不信你看(上)

前言


你好,我是YourBatman。


上篇文章 体验了一把ObjectMapper在数据绑定方面的应用,用起来还是蛮方便的有木有,为啥不少人说它难用呢,着实费解。我群里问了问,主要原因是它不是静态方法调用,并且方法名取得不那么见名之意…


虽然ObjectMapper在数据绑定上既可以处理简单类型(如Integer、List、Map等),也能处理完全类型(如POJO),看似无所不能。但是,若有如下场景它依旧不太好实现:


  1. 硕大的JSON串中我只想要某一个(某几个)属性的值而已
  2. 临时使用,我并不想创建一个POJO与之对应,只想直接使用值即可(类型转换什么的我自己来就好)
  3. 数据结构高度动态化


为了解决这些问题,Jackson提供了强大的树模型 API供以使用,这也就是本文的主要的内容。


小贴士:树模型虽然是jackson-core模块里定义的,但是是由jackson-databind高级模块提供的实现


版本约定


  • Jackson版本:2.11.0
  • Spring Framework版本:5.2.6.RELEASE
  • Spring Boot版本:2.3.0.RELEASE


正文



树模型可能比数据绑定更方便,更灵活。特别是在结构高度动态或者不能很好地映射到Java类的情况下,它就显得更有价值了。


树模型


树模型是JSON数据内存树的表示形式,这是最灵活的方法,它就类似于XML的DOM解析器。Jackson提供了树模型API来生成和解析 JSON串,主要用到如下三个核心类:


  • JsonNodeFactory:顾名思义,用来构造各种JsonNode节点的工厂。例如对象节点ObjectNode、数组节点ArrayNode等等
  • JsonNode:表示json节点。可以往里面塞值,从而最终构造出一颗json树
  • ObjectMapper:实现JsonNode和JSON字符串的互转


这里有个萌新的概念:JsonNode。它贯穿于整个树模型中,所以有必要先来认识它。


JsonNode


JSON节点,可类比XML的DOM树节点结构来辅助理解。JsonNode是所有JSON节点的基类,它是一个抽象类,它有一个较大的特点:绝大多数的get方法均放在了此抽象类里(即使它没有实现),目的是:在不进行类型强制转换的情况下遍历结构。但是,大多数的修改方法都必须通过特定的子类类型去调用,这其实是合理的。因为在构建/修改某个Node节点时,类型类型信息一般是明确的,而在读取Node节点时大多数时候并不 太关心节点类型。


多个JsonNode节点构成Jackson实现的JSON树模型的基础,它是流式API中com.fasterxml.jackson.core.TreeNode接口的实现,同时它还实现了Iterable迭代器接口。


public abstract class JsonNode extends JsonSerializable.Base 
  implements TreeNode, Iterable<JsonNode> {
  ...
}


JsonNode的继承图谱如下(部分):


image.png


一目了然了吧,基本上每个数据类型都会有一个JsonNode的实现类型对应。譬如数组节点ArrayNode、数字节点NumericNode等等。


一般情况下,我们并不需要通过new关键字去构建一个JsonNode实例,而是借助JsonNodeFactory工厂来做。


JsonNodeFactory




构建JsonNode工厂类。话不多说,用几个例子跑一跑。


值类型节点(ValueNode)


此类节点均为ValueNode的子类,特点是:一个节点表示一个值。


@Test
public void test1() {
    JsonNodeFactory factory = JsonNodeFactory.instance;
    System.out.println("------ValueNode值节点示例------");
    // 数字节点
    JsonNode node = factory.numberNode(1);
    System.out.println(node.isNumber() + ":" + node.intValue());
    // null节点
    node = factory.nullNode();
    System.out.println(node.isNull() + ":" + node.asText());
    // missing节点
    node = factory.missingNode();
    System.out.println(node.isMissingNode() + "_" + node.asText());
    // POJONode节点
    node = factory.pojoNode(new Person("YourBatman", 18));
    System.out.println(node.isPojo() + ":" + node.asText());
    System.out.println("---" + node.isValueNode() + "---");
}



容器类型节点(ContainerNode)


此类节点均为ContainerNode的子类,特点是:本节点代表一个容器,里面可以装任何其它节点。


Java中容器有两种:Map和Collection。对应的Jackson也提供了两种容器节点用于表述此类数据结构:


  • ObjectNode:类比Map,采用K-V结构存储。比如一个JSON结构,根节点 就是一个ObjectNode
  • ArrayNode:类比Collection、数组。里面可以放置任何节点


下面用示例感受一下它们的使用:


@Test
public void test2() {
    JsonNodeFactory factory = JsonNodeFactory.instance;
    System.out.println("------构建一个JSON结构数据------");
    ObjectNode rootNode = factory.objectNode();
    // 添加普通值节点
    rootNode.put("zhName", "A哥"); // 效果完全同:rootNode.set("zhName", factory.textNode("A哥"))
    rootNode.put("enName", "YourBatman");
    rootNode.put("age", 18);
    // 添加数组容器节点
    ArrayNode arrayNode = factory.arrayNode();
    arrayNode.add("java")
            .add("javascript")
            .add("python");
    rootNode.set("languages", arrayNode);
    // 添加对象节点
    ObjectNode dogNode = factory.objectNode();
    dogNode.put("name", "大黄")
            .put("age", 3);
    rootNode.set("dog", dogNode);
    System.out.println(rootNode);
    System.out.println(rootNode.get("dog").get("name"));
}


运行程序,输出:


------构建一个JSON结构数据------
{"zhName":"A哥","enName":"YourBatman","age":18,"languages":["java","javascript","python"],"dog":{"name":"大黄","age":3}}
"大黄"


运行程序,输出:

------ValueNode值节点示例------
true:1
true:null
true_
true:Person(name=YourBatman, age=18)
---true---




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