全解史上最快的JOSN解析库alibaba Fastjson

程序员文章站 2022-03-13 22:33:43

前言json，全称：javascript object notation，作为一个常见的轻量级的数据交换格式，应该在一个程序员的开发生涯中是常接触的。简洁和清晰的层次结构使得 json 成为理想的数据...

前言

json，全称：javascript object notation，作为一个常见的轻量级的数据交换格式，应该在一个程序员的开发生涯中是常接触的。简洁和清晰的层次结构使得 json 成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

java是面向对象的语言，所以我们更多的在项目中是以对象的形式处理业务的，但是在传输的时候我们却要将对象转换为 json 格式便于传输，而且 json 格式一般能解析为大多数的对象格式，而不在乎编程语言。

现在主流的对象与 json 互转的工具很多，我们主要介绍今天的主角，阿里巴巴的开源库 - fastjson。fastjson是一个java库，可用于将java对象转换为其json表示。它还可用于将json字符串转换为等效的java对象。fastjson可以处理任意java对象，包括您没有源代码的预先存在的对象。

全解史上最快的JOSN解析库alibaba Fastjson

什么是 fastjson?

阿里官方给的定义是， fastjson 是阿里巴巴的开源json解析库，它可以解析 json 格式的字符串，支持将 java bean 序列化为 json 字符串，也可以从 json 字符串反序列化到 javabean。

fastjson 的优点

速度快 fastjson相对其他json库的特点是快，从2011年fastjson发布1.1.x版本之后，其性能从未被其他java实现的json库超越。
使用广泛 fastjson在阿里巴巴大规模使用，在数万台服务器上部署，fastjson在业界被广泛接受。在2012年被开源中国评选为最受欢迎的国产开源软件之一。
测试完备 fastjson有非常多的testcase，在1.2.11版本中，testcase超过3321个。每次发布都会进行回归测试，保证质量稳定。
使用简单 fastjson的 api 十分简洁。
功能完备支持泛型，支持流处理超大文本，支持枚举，支持序列化和反序列化扩展。

怎么获得 fastjson

你可以通过如下地方下载fastjson:

maven*仓库: http://central.maven.org/maven2/com/alibaba/fastjson/sourceforge.net : https://sourceforge.net/projects/fastjson/files/在maven项目的pom文件中直接配置fastjson依赖

fastjson最新版本都会发布到maven*仓库，你可以直接依赖。

<dependency>
     <groupid>com.alibaba</groupid>
     <artifactid>fastjson</artifactid>
     <version>x.x.x</version>
</dependency>

其中x.x.x是版本号，根据需要使用特定版本，建议使用最新版本。

fastjson 主要的api

fastjson入口类是 com.alibaba.fastjson.json，主要的 api 是 json.tojsonstring 和 parseobject。

package com.alibaba.fastjson;
public abstract class json {
      // java对象转换为json字符串
      public static final string tojsonstring(object object);
      //json字符串转换为java对象
      public static final <t> t parseobject(string text, class<t> clazz, feature... features);
}

序列化：

string jsonstring = json.tojsonstring(obj);

反序列化：

vo vo = json.parseobject("...", vo.class);

泛型反序列化：

import com.alibaba.fastjson.typereference;

list<vo> list = json.parseobject("...", new typereference<list<vo>>() {});

fastjson 的性能

fastjson是目前java语言中最快的json库，比自称最快的jackson速度还要快，第三方独立测试结果看这里：https://github.com/eishay/jvm-serializers/wiki。

自行做性能测试时，需关闭循环引用检测的功能。

json.tojsonstring(obj, serializerfeature.disablecircularreferencedetect)
vo vo = json.parseobject("...", vo.class, feature.disablecircularreferencedetect)

另外，fastjson 比 gson 快大约6倍，测试结果可以看这里：

checking correctness…

[done]

pre-warmup… java-built-in hessian kryo protostuff-runtime avro-generic msgpack json/jackson/databind json/jackson/databind-strings json/jackson/db-afterburner json/google-gson/databind json/svenson-databind json/flexjson/databind json/fastjson/databind smile/jackson/databind smile/jackson/db-afterburner smile/protostuff-runtime bson/jackson/databind xml/xstream+c xml/jackson/databind-aalto

[done]

pre. create ser deser shal +deep total size +dfl

java-built-in 63 5523 27765 28084 28162 33686 889 514

hessian 64 3776 6459 6505 6690 10466 501 313

kryo 63 809 962 937 1001 1810 214 133

protostuff-runtime 62 671 903 920 957 1627 241 151

avro-generic 436 1234 1122 1416 1760 2994 221 133

msgpack 61 789 1369 1385 1449 2238 233 146

json/jackson/databind 60 1772 3089 3113 3246 5018 485 261

json/jackson/databind-strings 64 2346 3739 3791 3921 6267 485 261

json/jackson/db-afterburner 64 1482 2220 2233 2323 3805 485 261

json/google-gson/databind 64 7076 4894 4962 5000 12076 486 259

json/svenson-databind 64 5422 12387 12569 12468 17890 495 266

json/flexjson/databind 62 20923 26853 26873 27272 48195 503 273

json/fastjson/databind 63 1250 1208 1206 1247 2497 486 262

smile/jackson/databind 60 1697 2117 2290 2298 3996 338 241

smile/jackson/db-afterburner 60 1300 1614 1648 1703 3003 352 252

smile/protostuff-runtime 61 1275 1612 1638 1685 2961 335 235

bson/jackson/databind 63 5151 6729 6977 6918 12069 506 286

xml/xstreamc 62 6358 13208 13319 13516 19874 487 244

fastjson 使用示例

我们创建一个班级的对象，和一个学生对象如下：

班级对象

public class grade {

    private long id;
    private string name;
    private list<student> users = new arraylist<student>();

    // 省略 setter、getter
    
    public void addstudent(student student) {
        users.add(student);
    }

    @override
    public string tostring() {
        return "grade{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", users=" + users +
                '}';
    }
}

学生对象

public class student {

    private long   id;
    private string name;

    // 省略 setter、getter
    
    @override
    public string tostring() {
        return "student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

运行的 main 函数

public class maintest {

    public static void main(string[] args) {
        grade group = new grade();
        group.setid(0l);
        group.setname("admin");

        student student = new student();
        student.setid(2l);
        student.setname("guest");

        student rootuser = new student();
        rootuser.setid(3l);
        rootuser.setname("root");

        group.addstudent(student);
        group.addstudent(rootuser);

        // 转换为 json
        string jsonstring = json.tojsonstring(group);
        system.out.println("json字符串：" + jsonstring);

        // 转换为 对象bean
        grade grade = json.parseobject(jsonstring, grade.class);
        system.out.println("javabean对象：" + grade);
    }
}

最后的运行结果如下：

json字符串：

{"id":0,"name":"admin","users":[{"id":2,"name":"guest"},{"id":3,"name":"root"}]}

javabean对象：

grade{id=0, name='admin', users=[student{id=2, name='guest'}, student{id=3, name='root'}]}

将对象中的空值输出

在fastjson中，缺省是不输出空值的。无论map中的null和对象属性中的null，序列化的时候都会被忽略不输出，这样会减少产生文本的大小。但如果需要输出空值怎么做呢？

如果你需要输出空值，需要使用 serializerfeature.writemapnullvalue

model obj = ...;
json.tojsonstring(obj, serializerfeature.writemapnullvalue);

几种空值特别处理方式：

serializerfeature	描述
writenulllistasempty	将collection类型字段的字段空值输出为[]
writenullstringasempty	将字符串类型字段的空值输出为空字符串 ""
writenullnumberaszero	将数值类型字段的空值输出为0
writenullbooleanasfalse	将boolean类型字段的空值输出为false

具体的示例参考如下，可以同时选择多个：

class model {
      public list<objec> items;
}

model obj = ....;

string text = json.tojsonstring(obj, serializerfeature.writemapnullvalue, serializerfeature.writenulllistasempty);

fastjson 处理日期

fastjson 处理日期的api很简单，例如：

json.tojsonstringwithdateformat(date, "yyyy-mm-dd hh:mm:ss.sss")

使用iso-8601日期格式

json.tojsonstring(obj, serializerfeature.useiso8601dateformat);

全局修改日期格式

json.deffault_date_format = "yyyy-mm-dd";
json.tojsonstring(obj, serializerfeature.writedateusedateformat);

反序列化能够自动识别如下日期格式：

iso-8601日期格式
yyyy-mm-dd
yyyy-mm-dd hh:mm:ss
yyyy-mm-dd hh:mm:ss.sss
毫秒数字
毫秒数字字符串
.net json日期格式
new date(198293238)

虽然上面处理了单个的日期类型和全局的日期类型格式的配置，但是有时候我们需要的是对象中个别的日期类型差异化，并不一定是同一种格式的。那如何处理呢？接下来介绍 fastjson 的定制序列化。

fastjson 定制序列化

fastjson支持多种方式定制序列化。

通过@jsonfield定制序列化通过@jsontype定制序列化通过serializefilter定制序列化通过parseprocess定制反序列化

使用@jsonfield配置

1、jsonfield 注解介绍

package com.alibaba.fastjson.annotation;

public @interface jsonfield {
    // 配置序列化和反序列化的顺序，1.1.42版本之后才支持
    int ordinal() default 0;

     // 指定字段的名称
    string name() default "";

    // 指定字段的格式，对日期格式有用
    string format() default "";

    // 是否序列化
    boolean serialize() default true;

    // 是否反序列化
    boolean deserialize() default true;
}

2、jsonfield配置方式

可以把@jsonfield配置在字段或者getter/setter方法上，例如：

配置在字段上

public class vo {
     @jsonfield(name="id")
     private int id;

     @jsonfield(name="birthday",format="yyyy-mm-dd")
     public date date;
}

配置在 getter/setter 上

public class vo {
    private int id;

    @jsonfield(name="id")
    public int getid() { return id;}

    @jsonfield(name="id")
    public void setid(int id) {this.id = id;}
}

注意：若属性是私有的，必须有set*方法。否则无法反序列化。

3、使用format配置日期格式化

可以定制化配置各个日期字段的格式化

 public class a {
      // 配置date序列化和反序列使用yyyymmdd日期格式
      @jsonfield(format="yyyymmdd")
      public date date;
 }

4、使用serialize/deserialize指定字段不序列化

public class a {
      @jsonfield(serialize=false)
      public date date;
 }

 public class a {
      @jsonfield(deserialize=false)
      public date date;
 }

5、使用ordinal指定字段的顺序

缺省fastjson序列化一个java bean，是根据fieldname的字母序进行序列化的，你可以通过ordinal指定字段的顺序。这个特性需要1.1.42以上版本。

public static class vo {
    @jsonfield(ordinal = 3)
    private int f0;

    @jsonfield(ordinal = 2)
    private int f1;

    @jsonfield(ordinal = 1)
    private int f2;
}

6、使用serializeusing制定属性的序列化类

在fastjson 1.2.16版本之后，jsonfield支持新的定制化配置serializeusing，可以单独对某一个类的某个属性定制序列化，比如：

public static class model {
    @jsonfield(serializeusing = modelvalueserializer.class)
    public int value;
}

public static class modelvalueserializer implements objectserializer {
    @override
    public void write(jsonserializer serializer, object object, object fieldname, type fieldtype,
                      int features) throws ioexception {
        integer value = (integer) object;
        string text = value + "元";
        serializer.write(text);
    }
}

测试代码

model model = new model();
model.value = 100;
string json = json.tojsonstring(model);
assert.assertequals("{\"value\":\"100元\"}", json);

使用@jsontype配置

和jsonfield类似，但jsontype配置在类上，而不是field或者getter/setter方法上。

通过serializefilter定制序列化

1、简介

serializefilter是通过编程扩展的方式定制序列化。fastjson支持6种serializefilter，用于不同场景的定制序列化。

propertyprefilter 根据propertyname判断是否序列化
propertyfilter 根据propertyname和propertyvalue来判断是否序列化
namefilter 修改key，如果需要修改key,process返回值则可
valuefilter 修改value
beforefilter 序列化时在最前添加内容
afterfilter 序列化时在最后添加内容

2、propertyfilter根据propertyname和propertyvalue来判断是否序列化

 public interface propertyfilter extends serializefilter {
    boolean apply(object object, string propertyname, object propertyvalue);
 }

可以通过扩展实现根据object或者属性名称或者属性值进行判断是否需要序列化。例如：

propertyfilter filter = new propertyfilter() {

    public boolean apply(object source, string name, object value) {
        if ("id".equals(name)) {
            int id = ((integer) value).intvalue();
            return id >= 100;
        }
        return false;
    }
};

json.tojsonstring(obj, filter); // 序列化的时候传入filter

3、propertyprefilter 根据propertyname判断是否序列化

和propertyfilter不同只根据object和name进行判断，在调用getter之前，这样避免了getter调用可能存在的异常。

 public interface propertyprefilter extends serializefilter {
      boolean apply(jsonserializer serializer, object object, string name);
  }

4、namefilter 序列化时修改key

如果需要修改key,process返回值则可

public interface namefilter extends serializefilter {
    string process(object object, string propertyname, object propertyvalue);
}

fastjson内置一个pascalnamefilter，用于输出将首字符大写的pascal风格。例如：

import com.alibaba.fastjson.serializer.pascalnamefilter;

object obj = ...;
string jsonstr = json.tojsonstring(obj, new pascalnamefilter());

5、valuefilter 序列化时修改value

public interface valuefilter extends serializefilter {
  object process(object object, string propertyname, object propertyvalue);
}

6、beforefilter 序列化时在最前添加内容

在序列化对象的所有属性之前执行某些操作,例如调用 writekeyvalue 添加内容

public abstract class beforefilter implements serializefilter {
   protected final void writekeyvalue(string key, object value) { ... }
    // 需要实现的抽象方法，在实现中调用writekeyvalue添加内容
    public abstract void writebefore(object object);
}

7、afterfilter 序列化时在最后添加内容

在序列化对象的所有属性之后执行某些操作,例如调用 writekeyvalue 添加内容

 public abstract class afterfilter implements serializefilter {
  protected final void writekeyvalue(string key, object value) { ... }
    // 需要实现的抽象方法，在实现中调用writekeyvalue添加内容
    public abstract void writeafter(object object);
}

通过parseprocess定制反序列化

1、简介

parseprocess是编程扩展定制反序列化的接口。fastjson支持如下parseprocess：

extraprocessor 用于处理多余的字段
extratypeprovider 用于处理多余字段时提供类型信息

2、使用extraprocessor 处理多余字段

public static class vo {
    private int id;
    private map<string, object> attributes = new hashmap<string, object>();
    public int getid() { return id; }
    public void setid(int id) { this.id = id;}
    public map<string, object> getattributes() { return attributes;}
}
    
extraprocessor processor = new extraprocessor() {
    public void processextra(object object, string key, object value) {
        vo vo = (vo) object;
        vo.getattributes().put(key, value);
    }
};
    
vo vo = json.parseobject("{\"id\":123,\"name\":\"abc\"}", vo.class, processor);
assert.assertequals(123, vo.getid());
assert.assertequals("abc", vo.getattributes().get("name"));

3、使用extratypeprovider 为多余的字段提供类型

public static class vo {
    private int id;
    private map<string, object> attributes = new hashmap<string, object>();
    public int getid() { return id; }
    public void setid(int id) { this.id = id;}
    public map<string, object> getattributes() { return attributes;}
}
    
class myextraprocessor implements extraprocessor, extratypeprovider {
    public void processextra(object object, string key, object value) {
        vo vo = (vo) object;
        vo.getattributes().put(key, value);
    }
    
    public type getextratype(object object, string key) {
        if ("value".equals(key)) {
            return int.class;
        }
        return null;
    }
};
extraprocessor processor = new myextraprocessor();
    
vo vo = json.parseobject("{\"id\":123,\"value\":\"123456\"}", vo.class, processor);
assert.assertequals(123, vo.getid());
assert.assertequals(123456, vo.getattributes().get("value")); // value本应该是字符串类型的，通过getextratype的处理变成integer类型了。

在 spring mvc 中集成 fastjson

如果你使用 spring mvc 来构建 web 应用并对性能有较高的要求的话，可以使用 fastjson 提供的fastjsonhttpmessageconverter 来替换 spring mvc 默认的 httpmessageconverter 以提高 @restcontroller @responsebody @requestbody 注解的 json序列化速度。下面是配置方式，非常简单。

xml式

如果是使用 xml 的方式配置 spring mvc 的话，只需在 spring mvc 的 xml 配置文件中加入下面配置即可

<mvc:annotation-driven>
    <mvc:message-converters>
        <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.fastjsonhttpmessageconverter"/>      
    </mvc:message-converters>
</mvc:annotation-driven>

通常默认配置已经可以满足大部分使用场景，如果你想对它进行自定义配置的话，你可以添加 fastjsonconfig bean。

<mvc:annotation-driven>
    <mvc:message-converters>
        <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.fastjsonhttpmessageconverter">
            <property name="fastjsonconfig" ref="fastjsonconfig"/>
        </bean>
    </mvc:message-converters>
</mvc:annotation-driven>

<bean id="fastjsonconfig" class="com.alibaba.fastjson.support.config.fastjsonconfig">
    <!--   自定义配置...   -->
</bean>

编程式

如果是使用编程的方式（通常是基于 spring boot 项目）配置 spring mvc 的话只需继承 webmvcconfigureradapter 覆写configuremessageconverters方法即可，就像下面这样。

@configuration
public class webmvcconfigurer extends webmvcconfigureradapter {
    @override
    public void configuremessageconverters(list<httpmessageconverter<?>> converters) {
        fastjsonhttpmessageconverter converter = new fastjsonhttpmessageconverter();
        //自定义配置...
        //fastjsonconfig config = new fastjsonconfig();
        //config.set ...
        //converter.setfastjsonconfig(config);
        converters.add(0, converter);
    }
}

注意：

1、如果你使用的 fastjson 版本小于1.2.36的话(强烈建议使用最新版本)，在与spring mvc 4.x 版本集成时需使用 fastjsonhttpmessageconverter4。

2、springboot 2.0.1版本中加载webmvcconfigurer的顺序发生了变动，故需使用converters.add(0, converter);指定fastjsonhttpmessageconverter在converters内的顺序，否则在springboot 2.0.1及之后的版本中将优先使用jackson处理。

在 spring data redis 中集成 fastjson

通常我们在 spring 中使用 redis 是通过 spring data redis 提供的 redistemplate 来进行的，如果你准备使用 json 作为对象序列/反序列化的方式并对序列化速度有较高的要求的话，建议使用 fastjson 提供的 genericfastjsonredisserializer 或 fastjsonredisserializer 作为 redistemplate 的 redisserializer。下面是配置方式，非常简单。

xml式

如果是使用 xml 的方式配置 spring data redis 的话，只需将 redistemplate 中的 serializer 替换为 genericfastjsonredisserializer 即可。

<bean id="redistemplate" class="org.springframework.data.redis.core.redistemplate">
    <property name="connectionfactory" ref="jedisconnectionfactory"/>
    <property name="defaultserializer">
        <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.genericfastjsonredisserializer"/>
    </property>
</bean>

下面是完整的 spring 集成 redis 配置供参考。

<!-- redis 连接池配置(可选) -->
<bean id="jedispoolconfig" class="redis.clients.jedis.jedispoolconfig">
    <property name="maxtotal" value="${redis.pool.maxactive}"/>
    <property name="maxidle" value="${redis.pool.maxidle}"/>
    <property name="maxwaitmillis" value="${redis.pool.maxwait}"/>
    <property name="testonborrow" value="${redis.pool.testonborrow}"/>
     <!-- 更多连接池配置...-->
</bean>
<!-- redis 连接工厂配置 -->
<bean id="jedisconnectionfactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.jedisconnectionfactory">
    <!--设置连接池配置，不设置的话会使用默认的连接池配置，若想禁用连接池可设置 usepool = false -->   
    <property name="poolconfig" ref="jedispoolconfig" />  
    <property name="hostname" value="${host}"/>
    <property name="port" value="${port}"/>
    <property name="password" value="${password}"/>
    <property name="database" value="${database}"/>
    <!-- 更多连接工厂配置...-->
</bean>
<!-- redistemplate 配置 -->
<bean id="redistemplate" class="org.springframework.data.redis.core.redistemplate">
    <!-- 设置 redis 连接工厂-->
    <property name="connectionfactory" ref="jedisconnectionfactory"/>
    <!-- 设置默认 serializer ，包含 keyserializer & valueserializer -->
    <property name="defaultserializer">
        <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.genericfastjsonredisserializer"/>
    </property>
    <!-- 单独设置 keyserializer -->
    <property name="keyserializer">
        <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.genericfastjsonredisserializer"/>
    </property>
    <!-- 单独设置 valueserializer -->
    <property name="valueserializer">
        <bean class="com.alibaba.fastjson.support.spring.genericfastjsonredisserializer"/>
    </property>
</bean>

编程式

如果是使用编程的方式（通常是基于 spring boot 项目）配置 redistemplate 的话只需在你的配置类(被@configuration注解修饰的类)中显式创建 redistemplate bean，设置 serializer 即可。

@bean
public redistemplate redistemplate(redisconnectionfactory redisconnectionfactory) {
    redistemplate redistemplate = new redistemplate();
    redistemplate.setconnectionfactory(redisconnectionfactory);

    genericfastjsonredisserializer fastjsonredisserializer = new genericfastjsonredisserializer();
    redistemplate.setdefaultserializer(fastjsonredisserializer);//设置默认的serialize，包含 keyserializer & valueserializer

    //redistemplate.setkeyserializer(fastjsonredisserializer);//单独设置keyserializer
    //redistemplate.setvalueserializer(fastjsonredisserializer);//单独设置valueserializer
    return redistemplate;
}

通常使用 genericfastjsonredisserializer 即可满足大部分场景，如果你想定义特定类型专用的 redistemplate 可以使用 fastjsonredisserializer 来代替 genericfastjsonredisserializer ，配置是类似的。

以上就是全解史上最快的josn解析库alibaba fastjson的详细内容，更多关于josn解析库alibaba fastjson的资料请关注其它相关文章！