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  • Jackson的高级应用(转)

    Jackson 是当前用的比较广泛的,用来序列化和反序列化 JSON 的 Java 的开源框架。Jackson 社 区相对比较活跃,更新速度也比较快, 从 Github 中的统计来看,Jackson 是最流行的 JSON 解析器之一 。 Spring MVC 的默认 JSON 解析器便是 Jackson。 Jackson 优点很多。 Jackson 所依赖的 jar 包较少 ,简单易用。与其他 Java 的 JSON 的框架 Gson 等相比, Jackson 解析大的 JSON 文件速度比较快;Jackson 运行时占用内存比较低,性能比较好;Jackson 有灵活的 API,可以很容易进行扩展和定制。

    Jackson 的 1.x 版本的包名是 org.codehaus.jackson ,当升级到 2.x 版本时,包名变为 com.fasterxml.jackson,本文讨论的内容是基于最新的 Jackson 的 2.9.1 版本。

    Jackson 的核心模块由三部分组成。

    • jackson-core,核心包,提供基于"流模式"解析的相关 API,它包括 JsonPaser 和 JsonGenerator。 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。

    在了解 Jackson 的概要情况之后,下面介绍 Jackson 的基本用法。

    Jackson 的 基本用法

    若想在 Java 代码中使用 Jackson 的核心模块的 jar 包 ,需要在 pom.xml 中添加如下信息。

    清单 1.在 pom.xml 的 Jackson 的配置信息

    <dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.9.1</version>
    </dependency>

    jackson-databind 依赖 jackson-core 和 jackson-annotations,当添加 jackson-databind 之后, jackson-core 和 jackson-annotations 也随之添加到 Java 项目工程中。在添加相关依赖包之后,就可以使用 Jackson。

    ObjectMapper 的使用

    Jackson 最常用的 API 就是基于"对象绑定" 的 ObjectMapper。下面是一个 ObjectMapper 的使用的简单示例。

    清单 2 . ObjectMapper 使用示例

    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    Person person = new Person();
    person.setName("Tom");
    person.setAge(40);
    String JSONString = mapper.writerWithDefaultPrettyPrinter().writeValueAsString(person);
    Person deserializedPerson = mapper.readValue(JSONString, Person.class);

    ObjectMapper 通过 writeValue 系列方法 将 Java 对 象序列化 为 JSON,并 将 JSON 存 储成不同的格式,String(writeValueAsString),Byte Array(writeValueAsString),Writer, File,OutStream 和 DataOutput。

    ObjectMapper 通过 readValue 系列方法从不同的数据源像 String , Byte Array, Reader,File,URL, InputStream 将 JSON 反序列化为 Java 对象。

    信息配置

    在调用 writeValue 或调用 readValue 方法之前,往往需要设置 ObjectMapper 的相关配置信息。这些配置信息应用 Java 对象的所有属性上。示例如下:

    清单 3 . 配置信息使用示例

    //在反序列化时忽略在 JSON 中存在但 Java 对象不存在的属性
    mapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES,false);
    //在序列化时日期格式默认为 yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSSZ
    mapper.configure(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS,false)
    //在序列化时忽略值为 null 的属性
    mapper.setSerializationInclusion(Include.NON_NULL);
    //忽略值为默认值的属性
    mapper.setDefaultPropertyInclusion(Include.NON_DEFAULT);

    更多配置信息可以查看 Jackson 的 DeserializationFeature,SerializationFeature 和 Include。

    Jackson 的注解的使用

    Jackson 根据它的默认方式序列化和反序列化 Java 对象,若根据实际需要,灵活的调整它的默认方式,可以使用 Jackson 的注解。常用的注解及用法如下。

    表 1. Jackson 的 常用注解

    在了解 Jackson 的基本用法后,下面详细地介绍它的一些高阶应用。

    Jackson 的高阶应用

    格式处理(含日期格式)

    不同类型的日期类型,Jackson 的处理方式也不同。

    • 对于日期类型为 Java.util.Calendar,Java.util.GregorianCalendar,Java.sql.Date,Java.util.Date,Java.sql.Timestamp,若不指定格式, 在 JSON 文件中将序列化 为 long 类型的数据。显然这种默认格式,可读性差,转换格式是必要的。Jackson 有 很多方式转换日期格式。
    • 注解方式,请参照" Jackson 的注解的使用"的@ JsonFormat 的示例。
    • ObjectMapper 方式,调用 ObjectMapper 的方法 setDateFormat,将序列化为指定格式的 string 类型的数据。
    • 对于日期类型为 Java.time.LocalDate,还需要添加代码 mapper.registerModule(new JavaTimeModule()),同时添加相应的依赖 jar 包

    清单 4 . JSR310 的配置信息

    <dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
    <artifactId>jackson-datatype-jsr310</artifactId>
    <version>2.9.1</version>
    </dependency>

    对于 Jackson 2.5 以下版本,需要添加代码 objectMapper.registerModule(new JSR310Module ())

    • 对于日期类型为 org.joda.time.DateTime,还需要添加代码 mapper.registerModule(new JodaModule()),同时添加相应的依赖 jar 包

    清单 5. joda 的 配置信息

    <dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
    <artifactId>jackson-datatype-joda</artifactId>
    <version>2.9.1</version>
    </dependency>

    泛型反序列化

    Jackson 对泛型反序列化也提供很好的支持。

    • 对于 List 类型 ,可以调用 constructCollectionType 方法来序列化,也可以构造 TypeReference 来序列化。

    清单 6 . List 泛 型使用示例

    CollectionType JavaType = mapper.getTypeFactory().constructCollectionType(List.class, Person.class);
    List<Person> personList = mapper.readValue(JSONInString, JavaType); 
    List<Person> personList = mapper.readValue(JSONInString, new TypeReference<List<Person>>(){});
    • 对于 map 类型, 与 List 的实现方式相似。

    清单 7 . Map 泛型使用示例

    //第二参数是 map 的 key 的类型,第三参数是 map 的 value 的类型
     MapType JavaType = mapper.getTypeFactory().constructMapType(HashMap.class,String.class,Person.class);
     Map<String, Person> personMap = mapper.readValue(JSONInString,JavaType);
     Map<String, Person> personMap = mapper.readValue(JSONInString, new TypeReference<Map<String, Person>>() {});

    Array 和 Collection 的处理与 List,Map 相似,这里不再详述。

    属性可视化

    是 Java 对象的所有的属性都被序列化和反序列化,换言之,不是所有属性都可视化,默认的属性可视化的规则如下:

    • 若该属性修饰符是 public,该属性可序列化和反序列化。
    • 若属性的修饰符不是 public,但是它的 getter 方法和 setter 方法是 public,该属性可序列化和反序列化。因为 getter 方法用于序列化, 而 setter 方法用于反序列化。
    • 若属性只有 public 的 setter 方法,而无 public 的 getter 方 法,该属性只能用于反序列化。

    若想更改默认的属性可视化的规则,需要调用 ObjectMapper 的方法 setVisibility。

    下面的示例使修饰符为 protected 的属性 name 也可以序列化和反序列化。

    清单 8 . 属性可视化示例

    mapper.setVisibility(PropertyAccessor.FIELD, Visibility.ANY);
    public class Person {
      public int age;
      protected String name;
    }
    PropertyAccessor 支持的类型有 ALL,CREATOR,FIELD,GETTER,IS_GETTER,NONE,SETTER 
    Visibility 支持的类型有 ANY,DEFAULT,NON_PRIVATE,NONE,PROTECTED_AND_PUBLIC,PUBLIC_ONLY

    属性过滤

    在将 Java 对象序列化为 JSON 时 ,有些属性需要过滤掉,不显示在 JSON 中 , Jackson 有多种实现方法。

    • 注解方式, 可以用 @JsonIgnore 过滤单个属性或用 @JsonIgnoreProperties 过滤多个属性,示例如下:

    清单 9 . 属性过滤示例一

    @JsonIgnore
    public int getAge()
    @JsonIgnoreProperties(value = { "age","birth_date" }) 
    public class Person
    • addMixIn 方法加注解方式@JsonIgnoreProperties。

    addMixIn 方法签名如下:

    public ObjectMapper addMixIn(Class<?> target, Class<?> mixinSource);

    addMixIn 方法的作用是用 mixinSource 接口或类的注解会重写 target 或 target 的子类型的注解。 用ixIn 设置

    Person peixIn 的 @JsonIgnoreProperties("name")所重写,最终忽略的属性为 name,最终生成的 JSON 如下:

    {"birthDate":"2017/09/13","age":40}

    • SimpleBeanPropertyFilter 方式。这种方式比前两种方式更加灵活,也更复杂一些。

    首先需要设置@JsonFilter 类或接口,其次设置 addMixIn,将@JsonFilter 作用于 Java 对象上,最后调用 SimpleBeanPropertyFilter 的 serializeAllExcept 方法或重写 S impleBeanPropertyFilter 的 serializeAsField 方法来过滤相关属性。示例如下:

    清单 11 . 属性过滤示例三

    //设置 Filter 类或接口
    @JsonFilter("myFilter")
    public interface MyFilter {}
    //设置 addMixIn
    mapper.addMixIn(Person.class, MyFilter.class);
    //调用 SimpleBeanPropertyFilter 的 serializeAllExcept 方法
    SimpleBeanPropertyFilter newFilter =
    SimpleBeanPropertyFilter.serializeAllExcept("age");
    //或重写 SimpleBeanPropertyFilter 的 serializeAsField 方法
    SimpleBeanPropertyFilter newFilter = new SimpleBeanPropertyFilter() { 
      @Override
      public void serializeAsField(Object pojo, JsonGenerator jgen, SerializerProvider provider, PropertyWriter writer) throws Exception {
        if (!writer.getName().equals("age")) {
           writer.serializeAsField(pojo, jgen, provider);
         }
      }
    };
    //设置 FilterProvider
    FilterProvider filterProvider = new SimpleFilterProvider().addFilter("myFilter", newFilter);
    mapper.setFilterProvider(filterProvider).writeValueAsString(person);

    自定义序列化和反序列化

    当 Jackson 默认序列化和反序列化的类不能满足实际需要,可以自定义新的序列化和反序列化的类。

    • 自定义序列化类。自定义的序列化类需要直接或间接继承 StdSerializer 或 JsonSerializer,同时需要利用 JsonGenerator 生成 JSON,重写方法 serialize,示例如下:

    清单 12 . 自定义序列化

    public class CustomSerializer extends StdSerializer<Person> { 
      @Override
      public void serialize(Person person, JsonGenerator jgen, SerializerProvider provider) throws IOException {
        jgen.writeStartObject();
        jgen.writeNumberField("age", person.getAge());
        jgen.writeStringField("name", person.getName());
        jgen.writeEndObject();
      }
    }

    JsonGenerator 有多种 write 方法以支持生成复杂的类型的 JSON,比如 writeArray,writeTree 等 。若想单独创建 JsonGenerator,可以通过 JsonFactory() 的 createGenerator。

    • 自定义反序列化类。自定义的反序列化类需要直接或间接继承 StdDeserializer 或 StdDeserializer,同时需要利用 JsonParser 读取 JSON,重写方法 deserialize,示例如下:

    清单 13 . 自定义序列化

    public class CustomDeserializer extends StdDeserializer<Person> {
      @Override
      public Person deserialize(JsonParser jp, DeserializationContext ctxt)  throws IOException, JsonProcessingException {
        JsonNode node = jp.getCodec().readTree(jp);
        Person person = new Person();
        int age = (Integer) ((IntNode) node.get("age")).numberValue();
        String name = node.get("name").asText();
        person.setAge(age);
        person.setName(name);
        return person;
      }
    }

    JsonParser 提供很多方法来读取 JSON 信息, 如 isClosed(), nextToken(), getValueAsString()等。若想单独创建 JsonParser,可以通过 JsonFactory() 的 createParser。

    • 定义好自定义序列化类和自定义反序列化类,若想在程序中调用它们,还需要注册到 ObjectMapper 的 Module,示例如下:

    清单 14 . 注 册 Module 示例

    SimpleModule module = new SimpleModule("myModule");
    module.addSerializer(new CustomSerializer(Person.class));
    module.addDeserializer(Person.class, new CustomDeserializer()); 
    mapper.registerModule(module);
    也可通过注解方式加在 Java 对象的属性,方法或类上面来调用它们,
    @JsonSerialize(using = CustomSerializer.class)
    @JsonDeserialize(using = CustomDeserializer.class)
    public class Person

    树模型处理

    Jackson 也提供了树模型(tree model)来生成和解析 JSON。若想修改或访问 JSON 部分属性,树模型是不错的选择。树模型由 JsonNode 节点组成。程序中常常使用 ObjectNode,ObjectNode 继承于 JsonNode,示例如下:

    清单 15 . ObjectNode 生成和解析 JSON 示例

    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    //构建 ObjectNode
    ObjectNode personNode = mapper.createObjectNode();
    //添加/更改属性
    personNode.put("name","Tom");
    personNode.put("age",40);
    ObjectNode addressNode = mapper.createObjectNode();
    addressNode.put("zip","000000");
    addressNode.put("street","Road NanJing");
    //设置子节点
    personNode.set("address",addressNode);
    //通过 path 查找节点
    JsonNode searchNode = personNode.path("street ");
    //删除属性
    ((ObjectNode) personNode).remove("address");
    //读取 JSON
    JsonNode rootNode = mapper.readTree(personNode.toString());
    //JsonNode 转换成 Java 对象
    Person person = mapper.treeToValue(personNode, Person.class); 
    //Java 对象转换成 JsonNode
    JsonNode node = mapper.valueToTree(person);

    总结

    本文首先通过与其他 Java 的 JSON 的框架比较,介绍了 Jackson 的优点,并且描述了 Jackson 的 核心模块的组成,以及每个部分的作用。然后, 本文通过示例,讲解 Jackson 的基本用法,介绍了 ObjectMapper 的 write 和 read 方法,ObjectMapper 的配置信息设定,以及 jackson-annotations 包下注释的运用。最后,本文详细的介绍了 Jackson 的高阶用法,这也是本文的重点。这些高阶用法包括不同类型的日期格式处理(普通日期的类型,JDK 8 的日期类型,joda 的日期类型),List 和 Map 等泛型的反序列化,属性的可视化管理,Jackson 的 三种属性过滤方式,自定义序列化和反序列化的实现以及树模型的使用。通过本文的系统地讲解,相信读者对 Jackson 会有更深刻而全面的掌握。

    参考:

    Jenkov.com 的 Jackson - ObjectMapper部分 ,介绍 Jackson 的 ObjectMapper 的各种 write 和 read 方法 。

    https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/jackson-advanced-application/index.html(以上内容转自此篇文章)

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