JSON反序列化Long变Integer或Double的问题及解决

一、背景

工作中可能会遇到对 map<string,object> 进行 json 序列化，其中值中包含 long 类型的数据，反序列化后强转 long 时报类型转换异常的问题。

本文简单探讨下该问题，并给出解决方案，如果你想直接看建议，直接翻到第三部分即可。

二、研究

本文主要以 jackson、 gson、fastjson 三个库为例，版本分别如下：

   <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-core -->
        <dependency>
            <groupid>com.fasterxml.jackson.core</groupid>
            <artifactid>jackson-core</artifactid>
            <version>2.13.0</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind -->
        <dependency>
            <groupid>com.fasterxml.jackson.core</groupid>
            <artifactid>jackson-databind</artifactid>
            <version>2.13.0</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/fastjson -->
        <dependency>
            <groupid>com.alibaba</groupid>
            <artifactid>fastjson</artifactid>
            <version>1.2.78</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.code.gson/gson -->
        <dependency>
            <groupid>com.google.code.gson</groupid>
            <artifactid>gson</artifactid>
            <version>2.8.8</version>
        </dependency>
   

代码示例

package json;
import com.alibaba.fastjson.json;
import com.fasterxml.jackson.core.jsonprocessingexception;
import com.fasterxml.jackson.core.type.typereference;
import com.fasterxml.jackson.databind.objectmapper;
import com.google.gson.gsonbuilder;
import java.util.hashmap;
import java.util.map;
public class objectdemo {
    public static void main(string[] args) throws jsonprocessingexception {
        map<string, object> datamap = new hashmap<>(2);
        datamap.put("ainteger", 1);
        datamap.put("along", 2l);
        string jsonstr = json.tojsonstring(datamap);
        system.out.println(jsonstr);
        // fastjson
        system.out.println("--- fastjson -----");
        map<string, object> fastmap = json.parseobject(jsonstr, new com.alibaba.fastjson.typereference<map<string, object>>() {
        });
        printmap(fastmap);
        system.out.println("--- gson -----");
        map<string, object> gsonmap = new gsonbuilder().create()
                .fromjson(jsonstr, (new typereference<map<string, object>>(){}).gettype() );
        printmap(gsonmap);
        system.out.println("--- jackson -----");
        objectmapper objectmapper = new objectmapper();
        map<string, object> jacksonmap = objectmapper.readvalue(jsonstr, new typereference<map<string, object>>() {
        });
        printmap(jacksonmap);
    }
    private static void printmap(map<string, object> map) {
        map.foreach((key, value) -> {
            system.out.println("key:" + key + ",value=" + value + ",valueclass=" + value.getclass());
        });
    }
}

运行结果：

{"ainteger":1,"along":2}
--- fastjson -----
key:along,value=2,valueclass=class java.lang.integer
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer
--- gson -----
key:ainteger,value=1.0,valueclass=class java.lang.double
key:along,value=2.0,valueclass=class java.lang.double
--- jackson -----
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer
key:along,value=2,valueclass=class java.lang.integer

along 虽然原始类型为 long 但是 fastjson 和 jackson 中被反序列化为 integer 类型，gson 中被映射为 double 类型。

我们观察序列化后的 json 字符串：

{"ainteger":1,"along":2}

会发现其实 json 中并没有包含类型信息，而反序列化的类型为 map.class 或者 map<string,object> 类型，当你只知道这些信息时，你无法得知 along 原始类型为 long 。

因此不同的json 序列化工具给出了自己的默认处理行为。

当我们把 along 的值调整到 超过 (integer.max_value,long.max_value] 的范围之间时，fastjson 和 jackson 可以解析为 long 类型。

 map<string, object> datamap = new hashmap<>(2);
        datamap.put("ainteger", 1);
        datamap.put("along", long.max_value);

输出的结果：

{"ainteger":1,"along":9223372036854775807}
--- fastjson -----
key:along,value=9223372036854775807,valueclass=class java.lang.long
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer
--- gson -----
key:ainteger,value=1.0,valueclass=class java.lang.double
key:along,value=9.223372036854776e18,valueclass=class java.lang.double
--- jackson -----
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer
key:along,value=9223372036854775807,valueclass=class java.lang.long

我们大致了解到， fastjson 和 jackson 默认情况下整数类型优先选取 integer ，超过 integer 范围再选择 long ，以此类推。

而当我们放入 float 类型时，结果又有差异:

   map<string, object> datamap = new hashmap<>(2);
        datamap.put("ainteger", 1);
        datamap.put("afloat", 0.1f);

运行结果：

{"ainteger":1,"afloat":0.1}
--- fastjson -----
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer
key:afloat,value=0.1,valueclass=class java.math.bigdecimal
--- gson -----
key:ainteger,value=1.0,valueclass=class java.lang.double
key:afloat,value=0.1,valueclass=class java.lang.double
--- jackson -----
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer
key:afloat,value=0.1,valueclass=class java.lang.double

fastjson 中 float 被解析为 bigdecimal, gson 和 jackson 中被解析为 double 类型。

具体底层如何处理，大家可以对每个框架的反序列方法单步跟进去即可得到答案。

这里以 fastjson 为例，简单调试下：

fastjson 底通过 com.alibaba.fastjson.parser.parserconfig#getdeserializer 方法获取当前类型的反序列化器为 mapdeserializer

执行其反序列化方法：

com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.mapdeserializer#deserialze

通过 com.alibaba.fastjson.parser.deserializer.mapdeserializer#parsemap 对 map 类型进行解析。

由于 map<string, object>的 valuetype 类型为 object，因此对 afloat 使用 javaobjectdeserializer 反序列化器进行解析。

跟进 lexer.decimalvalue 看下：

最终通过 com.alibaba.fastjson.parser.jsonscanner#decimalvalue 将 afloat 解析为 bigdecimal 类型。

三、如何解决

3.0 将类型写入 json 字符串中

如果我们能将原始类型写入到 json 字符串中，那么反序列化时自然就可以复原原始的类型。

在 fastjson 中可以使用 serializerfeature.writeclassname

package json;
import com.alibaba.fastjson.json;
import com.alibaba.fastjson.serializer.serializerfeature;
import java.util.hashmap;
import java.util.map;
public class jsondemo {
    public static void main(string[] args) {
        map<string, object> datamap = new hashmap<>(2);
        datamap.put("ainteger", 1);
        datamap.put("along", 2l);
        datamap.put("afloat", 3f);
        string jsonstr = json.tojsonstring(datamap, serializerfeature.writeclassname);
        system.out.println(jsonstr);
        // fastjson
        system.out.println("--- fastjson -----");
        map<string, object> fastmap = json.parseobject(jsonstr, new com.alibaba.fastjson.typereference<map<string, object>>() {
        });
        printmap(fastmap);
    }
    private static void printmap(map<string, object> map) {
        map.foreach((key, value) -> {
            system.out.println("key:" + key + ",value=" + value + ",valueclass=" + value.getclass());
        });
    }
}

打印的结果

{"@type":"java.util.hashmap","afloat":3.0f,"ainteger":1,"along":2l}
--- fastjson -----
key:along,value=2,valueclass=class java.lang.long
key:afloat,value=3.0,valueclass=class java.lang.float
key:ainteger,value=1,valueclass=class java.lang.integer

虽然，这种方法可以解决问题，但是这也通常要求序列化和反序列化使用同一个 json 工具。

比如上面的 {"@type":"java.util.hashmap","afloat":3.0f,"ainteger":1,"along":2l} 直接使用 jackson 进行反序列化会报错：

 system.out.println("--- jackson -----");
        objectmapper objectmapper = new objectmapper();
        map<string, object> jacksonmap = objectmapper.readvalue(jsonstr, new typereference<map<string, object>>() {
        });
        printmap(jacksonmap);

报错内容：

--- jackson -----
exception in thread "main" com.fasterxml.jackson.core.jsonparseexception: unexpected character ('f' (code 70)): was expecting comma to separate object entries
 at [source: (string)"{"@type":"java.util.hashmap","afloat":3.0f,"ainteger":1,"along":2l}"; line: 1, column: 43]
    at com.fasterxml.jackson.core.jsonparser._constructerror(jsonparser.java:2391)
    at com.fasterxml.jackson.core.base.parserminimalbase._reporterror(parserminimalbase.java:735)
    at com.fasterxml.jackson.core.base.parserminimalbase._reportunexpectedchar(parserminimalbase.java:659)

3.1 提供 pojo 类，慎对 map<string,object> 序列化

强烈建议不要怕麻烦，直接定义 pojo 类。

不仅不受 json 框架的约束，而且对方解析时也非常明确，不容易出错。

如工作中在发送mq 消息时很多人图方便，不想定义pojo 对象，因为这样通常需要打包比较麻烦，就将要传输给其他系统的数据定义为 map 类型，下游再根据 key 去解析，这是一个非常不好的习惯。

很容易造成上下游类型不一致，造成更换 json 反序列化工具时出现故障。

因此发送 mq 消息时，最好给出相应的 pojo 类。

实际工作中，还遇到有同学将 map<string,object> 使用 json 序列化的方式存储到 redis 中，然后反序列化后，将原本 long 类型的值，强转为 long 导致线上出现bug（前面讲到，这种情况下使用 fastjson 时，如果值小于整数最大值，反序列化为 integer 类型，强转必然会报错）。

3.2 反序列化自定义类

如果上游序列化是 map<string,object>， 如果类型核实清楚，我们依然可以自定义 pojo 类来反序列化。

@lombok.data
public class data {
    private float afloat;
    private integer ainteger;
}

  map<string, object> datamap = new hashmap<>(2);
        datamap.put("ainteger", 1);
        datamap.put("afloat", 0.1f);
        string jsonstr = json.tojsonstring(datamap);
        data data = json.parseobject(jsonstr, data.class);
        system.out.println(data);

输出结果：

data(afloat=0.1, ainteger=1)

可能有些同学会觉得定义 pojo 类很麻烦，其实我们可以使用 idea 插件或者在线工具实现 json 字符串生成 pojo 类。

如 json2pojo idea 插件

和一些在线生成工具：

https://json2csharp.com/json-to-pojo

https://www.javainuse.com/pojo

3.3 其他

可能网上还会有其他解决方案，比如自定义序列化和反序列化器。

我个人不太建议这么做，因为这样不够通用，跨系统使用不太方便。

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。