【Java】Gson：Google 出品的 Java JSON 解析器，GitHub 上标星 18K

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

01、前世今生

我叫 Gson，是一款开源的 Java 库，主要用途为序列化 Java 对象为 JSON 字符串，或反序列化 JSON 字符串成 Java 对象。从我的名字上，就可以看得出一些端倪，我并非籍籍无名，我出身贵族，我爸就是 Google，市值富可敌国。

当然了，作为一个聪明人，我是有自知之明的，我在我爸眼里，我并不是最闪耀的那颗星。

我来到这个世上，纯属一次意外，反正我爸是这样对我说的，他总说我是从河边捡回来的，虽然我一直不太相信。对于这件事，我向我妈确认过，她听完笑得合不拢嘴，说我太天真。

长大后，我喜欢四处闯荡，因此结识了不少同行，其中就有 Jackson 和 Fastjson。

说起 Jackson，我总能第一时间想到 MJ，那个被上帝带走的流行天王。Jackson 在 GitHub 上有 6.1k 的 star，虽然他的粉丝数没我多，但作为 Spring Boot 的默认 JSON 解析器，我非常地尊重他。

Fastjson 来自神秘的东方，虽然爆出过一些严重的漏洞，但这并不妨碍他成为最受欢迎的 JSON 解析器，他的粉丝数比我还要多，尽管我已经有超过 18K 的 star。

外人总说我们是竞争对手，但我必须得告诉他们，我们仨的关系，好到就差穿同一条内裤了。

我们各有优势，Jackson 在运行时占用的内存较少，Fastjson 的速度更快，而我，可以处理任意的 Java 对象，甚至在没有源代码的情况下。另外，我对泛型的支持也更加的友好。

02、添加依赖

在使用我的 API 之前，需要先把我添加到项目当中，推荐使用 Maven 和 Gradle 两种形式。

Maven：

<dependency>
<groupId>com.google.code.gson</groupId>
<artifactId>gson</artifactId>
<version>2.8.6</version>
</dependency>

Gradle：

dependencies {
implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.6'
}

PS：Gradle 是一个基于 Apache Ant 和 Apache Maven 概念的项目自动化建构工具。Gradle 构建脚本使用的是 Groovy 或 Kotlin 的特定领域语言来编写的，而不是传统的 XML。

03、性能表现

不是我觉得，是真的，通过大量的测试证明，我在处理 JSON 的时候性能还是很牛逼的。

测试环境：双核，8G 内存，64 位的 Ubuntu 操作系统（以桌面应用为主的 Linux 发行版）

测试结果：

1）在反序列化 25M 以上的字符串时没有出现过任何问题。

2）可以序列化 140 万个对象的集合。

3）可以反序列化包含 87000 个对象的集合。

4）将字节数组和集合的反序列化限制从 80K 提高到 11M 以上。

测试用例我已经帮你写好了，放在 GitHub 上，如果你不相信的话，可以验证一下。

04、使用指南

不是我自吹自擂，是真的，我还是挺好用的，上手难度几乎为零。如果你不相信话，可以来试试。

我有一个女朋友，她的名字和我一样，也叫 Gson，我的主要功能都由她来提供。你可以通过 new Gson() 的这种简单粗暴的方式创建她，也可以打电话给一个叫 GsonBuilder 的老板，让他邮寄一个复刻版过来，真的，我不骗你。

先来看一个序列化的例子。

Gson gson = new Gson();
System.out.println(gson.toJson(18));
System.out.println(gson.toJson("沉默"));
System.out.println(gson.toJson(new Integer(18)));
int[] values = { 18,20 };
System.out.println(gson.toJson(values));

在我女朋友的帮助下，你可以将基本数据类型 int、字符串类型 String、包装器类型 Integer、int 数组等等作为参数，传递给 toJson() 方法，该方法将会返回一个 JSON 形式的字符串。

来看一下输出结果：

18
"沉默"
18
[18,20]

再来看一下反序列化的例子。

Gson gson = new Gson();
int one = gson.fromJson("1", int.class);
Integer two = gson.fromJson("2", Integer.class);
Boolean false1 = gson.fromJson("false", Boolean.class);
String str = gson.fromJson("\"王二\"", String.class);
String[] anotherStr = gson.fromJson("[\"沉默\",\"王二\"]", String[].class);
System.out.println(one);
System.out.println(two);
System.out.println(false1);
System.out.println(str);
System.out.println(Arrays.toString(anotherStr));

toJson() 方法用于序列化，对应的，fromJson() 方法用于反序列化。不过，你需要在反序列化的时候，指定参数的类型，是 int 还是 Integer，是 Boolean 还是 String，或者 String 数组。

来看一下输出结果：

1
2
false
王二
[沉默, 王二]

上面的例子都比较简单，还体现不出来我的威力。

下面，我们来自定义一个类：

public class Writer {
private int age = 18;
private String name = "王二";
private transient int sex = 1;
}

然后，我们来将其序列化：

Writer writer = new Writer();
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(writer);
System.out.println(json);

用法和之前一样简单，来看一下输出结果：

{"age":18,"name":"王二"}

同样，可以将结果反序列化：

Writer writer1 = gson.fromJson(json, Writer.class);

这里有一些注意事项，我需要提醒你。

1）推荐使用 private 修饰字段。

2）不需要使用任何的注解来表明哪些字段需要序列化，哪些字段不需要序列化。默认情况下，包括所有的字段，以及从父类继承过来的字段。

3）如果一个字段被 transient 关键字修饰的话，它将不参与序列化。

4）如果一个字段的值为 null，它不会在序列化后的结果中显示。

5）JSON 中缺少的字段将在反序列化后设置为默认值，引用数据类型的默认值为 null，数字类型的默认值为 0，布尔值默认为 false。

接下来，来看一个序列化集合的例子。

List<String> list =new ArrayList<>();
list.add("好好学习");
list.add("天天向上");
String json = gson.toJson(list);

结果如下所示：

["好好学习","天天向上"]

反序列化的时候，也很简单。

List<String> listResult = gson.fromJson(json,List.class);

结果如下所示：

[好好学习, 天天向上]

我女朋友是一个很细心也很贴心的人，在你调用 toJson() 方法进行序列化的时候，她会先判 null，防止抛出 NPE，再通过 getClass() 获取参数的类型，然后进行序列化。

public String toJson(Object src) {
if (src == null) {
return toJson(JsonNull.INSTANCE);
}
return toJson(src, src.getClass());
}

但是呢？对于泛型来说，getClass() 的时候会丢掉参数化类型。来看下面这个例子。

public class Foo<T> {
T value;
public void set(T value) {
this.value = value;
}
public T get() {
return value;
}
public static void main(String[] args) {
Gson gson = new Gson();
Foo<Bar> foo = new Foo<Bar>();
Bar bar = new Bar();
foo.set(bar);
String json = gson.toJson(foo);
}
}
class Bar{
private int age = 10;
private String name = "图灵";
}

假如你 debug 的时候，进入到 toJson() 方法的内部，就可以观察到。

foo 的实际类型为 Foo<Bar>，但我女朋友在调用 foo.getClass() 的时候，只会得到 Foo，这就意味着她并不知道 foo 的实际类型。

序列化的时候还好，反序列化的时候就无能为力了。

Foo<Bar> foo1 = gson.fromJson(json, foo.getClass());
Bar bar1 = foo1.get();

这段代码在运行的时候就报错了。

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class com.google.gson.internal.LinkedTreeMap cannot be cast to class com.itwanger.gson.Bar (com.google.gson.internal.LinkedTreeMap and com.itwanger.gson.Bar are in unnamed module of loader 'app')
at com.itwanger.gson.Foo.main(Foo.java:36)

默认情况下，泛型的参数类型会被转成 LinkedTreeMap，这显然并不是我们预期的 Bar，女朋友对此表示很无奈。

作为 Google 的亲儿子，我的血液里流淌着“贵族”二字，我又怎能忍心女朋友无助时的落寞。

于是，我在女朋友的体内植入了另外两种方法，带 Type 类型参数的：

toJson(Object src, Type typeOfSrc);
<T> T fromJson(String json, Type typeOfT);

这样的话，你在进行泛型的序列化和反序列化时，就可以指定泛型的参数化类型了。

Type fooType = new TypeToken<Foo<Bar>>() {}.getType();
String json = gson.toJson(foo,fooType);
Foo<Bar> foo1 = gson.fromJson(json, fooType);
Bar bar1 = foo1.get();

debug 进入 toJson() 方法内部查看的话，就可以看到 foo 的真实类型了。

fromJson() 在反序列化的时候，和此类似。

这样的话，bar1 就可以通过 foo1.get() 到了。

瞧，我考虑得多周全，女朋友都忍不住夸我了！

05、处理混合类型

你知道的，Java 不建议使用混合类型，也就是下面这种情况。

List list = new ArrayList();
list.add("沉默王二");
list.add(18);
list.add(new Event("gson", "google"));

Event 的定义如下所示：

class Event {
private String name;
private String source;
Event(String name, String source) {
this.name = name;
this.source = source;
}
}

由于 list 没有指定具体的类型，因此它里面可以存放各种类型的数据。这样虽然省事，我女朋友在序列化的时候也没问题，但反序列化的时候就要麻烦多了。

Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(list);
System.out.println(json);

输出结果如下所示：

["沉默王二",18,{"name":"gson","source":"google"}]

反序列化的时候，就需要花点心思才能拿到 Event 对象。

JsonParser parser = new JsonParser();
JsonArray array = parser.parse(json).getAsJsonArray();
String message = gson.fromJson(array.get(0), String.class);
int number = gson.fromJson(array.get(1), int.class);
Event event = gson.fromJson(array.get(2), Event.class);

承认了，JsonParser 是我的前任。希望你不要喷我渣男，真不是我花心，是因为我们性格上有些不太适合。但我们仍然保持着朋友的关系，因为我们谁都没有错，只是代码更加规范了，已经很少有开发者使用混合类型了。

06、个性化定制

考虑到你是一个追求时髦的人，我一直对自己要求很高，力争能够满足你的所有需求。这种高标准的要求，让我女朋友对我是又爱又恨。

爱的是，我这种追求完美的态度；恨的是，她有时候力不从心，帮不上忙。

使用 toJson() 序列化 Java 对象时，返回的 JSON 字符串中没有空格，很紧凑。如果你想要打印更漂亮的 JSON 格式，你需要打电话给一个叫 GsonBuilder 的老板，让他进行一些定制，然后再把复刻版邮寄给你，就像我在使用指南中提到的那样。

public class Writer {
private int age = 18;
private String name = "沉默王二";
public static void main(String[] args) {
Writer writer = new Writer();
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(writer);
System.out.println(json);
Gson gson1 = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();
String jsonOutput = gson1.toJson(writer);
System.out.println(jsonOutput);
}
}

来对比一下输出结果：

{"age":18,"name":"沉默王二"}
{
"age": 18,
"name": "沉默王二"
}

通过 setPrettyPrinting() 定制后，输出的格式更加层次化、立体化，字段与值之间有空格，每个不同的字段之间也会有换行。

之前提到了，默认情况下，我女朋友在序列化的时候会忽略 null 值的字段，如果不想这样的话，同样可以打电话给 GsonBuilder。

public class Writer {
private int age = 18;
private String name = null;
public static void main(String[] args) {
Writer writer = new Writer();
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(writer);
System.out.println(json);
Gson gson2 = new GsonBuilder().serializeNulls().create();
String jsonOutput2 = gson2.toJson(writer);
System.out.println(jsonOutput2);
}
}

来对比一下输出结果：

{"age":18}
{"age":18,"name":null}

通过 serializeNulls() 定制后，序列化的时候就不会再忽略 null 值的字段。

也许，你在序列化和反序列化的时候想要筛选一些字段，我也考虑到这种需求了，特意为你准备了几种方案，你可以根据自己的口味挑选适合你的。

第一种，通过 Java 修饰符。

你之前也看到了，使用 transient 关键字修饰的字段将不会参与序列化和反序列化。同样的，static 关键字修饰的字段也不会。如果你想保留这些关键字修饰的字段，可以这样做。

保留单种。

Gson gson = new GsonBuilder().excludeFieldsWithModifiers(Modifier.TRANSIENT).create();

保留多种。

Gson gson = new GsonBuilder()
.excludeFieldsWithModifiers(Modifier.STATIC, Modifier.TRANSIENT, Modifier.VOLATILE)
.create();

第二种，通过 @Expose 注解。

要使用 @Expose 注解，你需要先这样做：

Gson gson = new GsonBuilder().excludeFieldsWithoutExposeAnnotation().create();

再在需要序列化和反序列化的字段上加上 @Expose 注解，如果没加的话，该字段将会被忽略。

@Expose
private int age = 18;

07、心声

如果你还想了解更多的话，请来参观我的 GitHub 主页：

我会向你坦露我的一切，毫不保留的，除了我和女朋友之间的一些秘密，只为能够帮助到你。

如果你觉得我有点用的话，不妨点个赞，留个言，see you。

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