JSON在Java中的使用

悲且狂2023-12-30 23:33

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第一章、快速了解JSON

1.1）JSON是什么

①JSON简单介绍

一种轻量级的数据交换格式，采用键值对的方式表示数据。常用于 Web 应用程序中的数据传输。

PS：JSON格式可以使用一些转义字符。

②json格式：

在这六个构造字符的前或后允许存在无意义的空白符

java 复制代码 
[ 左方括号
{ 左大括号
] 右方括号
} 右大括号
: 冒号
, 逗号

③JSON的键和值

1、JSON 的键是一个 String 类型的字符串。字符串必须使用双引号""

2、值（value）：值可以是对象、数组、数字、字符串、布尔值或null。JSON支持复杂的数据结构，可以嵌套对象和数组。

1.2）json的语法格式

①键值对、字符串、数字、布尔值、数组、对象

java 复制代码 
{"name":"John"}   //键值对
"Hello, World!"   //字符串
123或3.14 		  //数字：整数或浮点数
true或false       //布尔值
[1, 2, 3, 4, 5]   //数组结构
{"name": "John","age": 30,"city": "New York"}   //对象结构

②嵌套的格式

1、对象中有对象

java 复制代码 
{
"name": "John","age": 30,
"address": {"street": "123 Main St","city": "New York"}
}

传输测试：

2、多个对象在数组中

java 复制代码 
[
{"name": "John","age": 30},
{"name": "Jane","age": 25}
]

传输测试

3、对象中包含数组结构，和对象属性

java 复制代码 
{
    "id":1,
    "name":"张三",
    "age":18,
    "job":{
        "jobName":"Java开发",
        "company":"某知名大厂"
    },
    "nickName":[
        "张三",
        "法外狂徒",
        "传奇人物"
    ]
}

传输测试

1.3）为什么使用JSON

①为什么使用

JSON具有简洁性，可读性，跨语言支持，数据结构灵活，数据传输效率高的特点。

②使用场景

①前后端数据交互：将服务器端的数据以 JSON 格式发送给前端，前端再使用 JavaScript 解析JSON数据后再展示和处理。

②API接口设计：使用 JSON 作为数据交换格式。通过将数据以 JSON 格式发送到 API 接口，可以实现数据的传输和交互。

③数据存储：将数据序列化为 JSON 格式后存储在文件或数据库中，并在需要时重新解析为对象。

④日志记录：将复杂的结构化数据以 JSON 格式记录下来。

⑤配置文件：JSON可以用于表示配置文件，例如Web应用程序的配置信息。

第二章、发送和接收JSON格式数据

2.1）postman发送JSON格式数据

比较简单直接查看这个文章就好了：
postman的下载安装和使用

2.2）Java后端接收数据

注意：后端接收参数大概四种情况：
①不写任何注解
②写@RequestParam注解，多个@RequestParam注解
③写@RequestBody
④写@RequestParam注解同时又写@RequestBody

2.2.1）后端不写任何注解情况下接收参数

情况A:后端不写注解postman发出get请求

①后端参数类型为Integer，发送参数String "1"，结论接收成功

②后端参数类型为String，发送参数为String "1"，结论接收成功

③后端参数类型为一个Integer，一个String。发送参数方式为form-data 为key(pid) value(1)，key(eid) value("1")，结论接收成功

④后端参数类型为一个Integer，一个String，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论接受到的俩个值为NULL值

postman页面

⑤后端参数类型为一个数组，接收多个同名参数，结论接收成功

postman页面

⑥后端参数类型为map，接收多个不同名参数，结论失败

postmanye页面

⑦后端参数类型为一个实体类，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论对象参数的属性值为null

postman页面

情况B:后端不写注解postman发出post请求

①后端参数类型为Integer，发送参数为String "1"，结论接收成功

②后端参数类型为String，发送参数为String "1"，结论接收成功

③后端参数类型为一个Integer，一个String。发送参数方式为form-data 为key(pid) value(1)，key(eid) value("1")，结论接收成功

④后端参数类型为一个Integer，一个String，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论失败，两个值为NULL值

⑤后端参数类型为一个数组，接收多个同名参数，结论接收成功

⑥后端参数类型为map，接收多个不同名参数，结论失败

⑦后端参数类型为一个实体类，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论失败，对象参数的属性值为null

2.2.2）后端写@RequestParam注解接收参数

情况A:postman发出post请求

①后端参数类型为Integer，发送参数为String "1"，结论接收成功

②后端参数类型为String，发送参数为String "1"，结论接收成功

③后端参数类型为一个Integer，一个String。发送参数方式为form-data 为key(pid) value(1)，key(eid) value("1")，结论接收成功

④后端参数类型为一个Integer，一个String，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论失败bad request

⑤后端参数类型为一个数组，接收多个同名参数，结论接收成功

注意：不同名的不会存入

请求：

如果传递的三个参数有两个与数组参数同名会存入数组，不同名的则不会被存入数组

传参：两个与数组参数同名，一个不同名

⑥使用Map去接收请求参数，接收成功

postman请求：

⑦后端参数类型为一个实体类，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论失败，Bad Request

@RequestParam不能注解实体类参数

postman页面

情况B:postman发出get请求

①后端参数类型为Integer，发送参数为String "1"，结论接收成功

②后端参数类型为String，发送参数为String "1"，结论接收成功

③后端参数类型为一个Integer，一个String。发送参数方式为form-data 为key(pid) value(1)，key(eid) value("1")，结论接收成功

④后端参数类型为一个Integer，一个String，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论失败bad request

⑤后端参数类型为一个数组，接收多个同名参数，结论接收成功

不同名的不会存入

⑥后端参数类型为map，接收多个不同名参数，结论成功

⑦后端参数类型为一个实体类，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1} ，结论失败，Bad Request

@RequestParam不能注解实体类参数

2.2.3）后端写@RequestBody注解接收参数

@RequestBody（只能接收JSON字符串）

情况A:postman发出post请求

①后端参数是Integer，传参数是数字 1 ，结论成功。

json的value为" " ：后端对应属性是String类型的，那么接受到的就是" "，如果后端属性的类型是Integer、Double等，那么接收到的就是null。

json的value为null：后端对应收到的就是null。
②后端参数是String，传参数是字符串 1，结论成功
③后端参数是Integer，传参数是json {"eid":1}，结论失败 bad request
④后端参数是一个简单对象，发送参数方式为JSON{"eid":"1","pid":1}

会根据json字符串中的key来匹配对应实体类的属性，如果匹配一致且key对应的值符合实体类对应属性的类型要求时,会调用实体类的setter方法将值赋给该属性。

postman页面

⑥@RequestBody与@RequestParam()同时使用：

Controller：

postman页面：

情况B:postman发出get请求

@RequestBody主要用来接收前端传递给后端的json字符串中的数据的(请求体中的数据的)；而最常用的使用请求体传参的无疑是POST请求了，所以使用@RequestBody接收数据时，一般都用POST方式进行提交。

@RequestParam和@RequestBody总结

①@RequestParam用来绑定查询参数(也就是在URL上的参数)和from data(也就是请求体，对应postman中的 from-data)。发起请求时在URL上和使用from data传参都可以使用 @RequestParam来接收。

②@RequestParam将接收到的字符串自动转化为对应的类型

③@RequestParam不支持直接传递实体类的方式，可接收Map和数组，可接收单个参数。

④@RequestParam注解的属性

1、如果参数前写了@RequestParam(xxx)，那么前端发送的请求路径中必须有对应的xxx参数才行

2、value：请求中传入参数的名称，如果不设置后台接口的value值，则会默认为该变量名。

3、name:作用同value相同

4、required：表示请求中一定要传入对应的参数，如果设置为false时，当请求中没有此参数，将会默认为null

5、defaultValue：参数的默认值，如果请求中没有同名的参数时，该变量默认为此值。注意默认值可以使用SpEL表达式，如"#{systemProperties['java.vm.version']}"

java 复制代码 
@RequestParam(value = "参数名",required = false,defaultValue = "12")

⑤一个请求中@RequestBody最多只能有一个，而@RequestParam()可以有多个。它们可以同时使用。

⑥@RequestParam指定接收的参数可以是普通元素、数组、集合、对象等等，@RequestBody接收的是请求体里面的数据

⑦如果参数是放在请求体中，以application/json的格式传入后台接口，那么后台要@RequestBody才能接收到；如果不是放在请求体中的话要用@RequestParam来接收，或者在形参前不贴@RequestParam注解也能接收。

⑧feign或者openfeign远程调用服务时，如果参数前什么也不写，那么会被默认是@RequestBody。

第三章、JSON与其他格式数据的互相转换

3.1）JSON使用的第三方包：Jackson

将不同的数据格式与JSON格式进行转换需要依赖第三方包

java 复制代码 
JSON      //json官方提供的
FastJson  //阿里巴巴提供
Jackson   //springboot启动包自带
GSON      //Google提供的
hutool json   //hutool 工具

第三方包有很多，选择一种就好了，这里选择Jackson
①导入依赖

Jackson 解析JSON，SpringMVC内置的解析器就是这个

spring-boot-starter-web启动包内嵌了Jackson 依赖

java 复制代码 
<dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
      <version>2.7.16</version>
    </dependency>

或者也可以自己导入依赖包

maven依赖:

java 复制代码 
<dependency>
  <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
  <artifactId>jackson-core</artifactId>
  <version>2.9.6</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
  <artifactId>jackson-annotations</artifactId>
  <version>2.9.6</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
  <artifactId>jackson-databind</artifactId>
  <version>2.9.6</version>
</dependency>

②Jackson包中ObjectMapper类介绍

1、常用方法1：readValue() 方法可以进行 JSON 的反序列化操作，就是将其他格式数转为Java对象

2、常用方法2：writeValue() 方法可以进行 JSON 的序列化操作，就是将 Java 对象转换成 JSON 字符串

③转义字符介绍介绍

Java中看到的JSON字符经常带有斜杠，其实是转义符，例如：

java 复制代码 
\r  将光标定位到当前行的开头，不会跳到下一行。
\n  换到下一行的开头。
\t  制表符，将光标移到下一个制表符的位置，就像在文档中用Tab键一样。
\\  表示反斜杠字符，由于在Java代码中的反斜杠（＼）是转义字符，多加一个反斜杠就代表其本身

\"表示双引号字符，Java代码中双引号表示字符串的开始和结束，包含在字符串中的双引号需要使用 \ 进行转义

java 复制代码 
String str = "{\"name\":\"bbb\",\"id\":\"1234\"}"
其实是 str = {"name":"bbb","id":"1234"}

3.2）其他数据转为JSON格式数据（生成JSON）

首先我有个User类

java 复制代码 
package com.test.springboot.model;
public class User {
        private String name;
        private int age;
        private List<String> skillsList;
//省略getter setter toString

①对象转json，比如我有一个user对象

使用方法：objectMapper.writeValueAsString(类名);

java 复制代码 
    public static void objectToJson() {
        User user = new User();
        user.setName("bbb");
        user.setAge(18);
        user.setSkillsList(Arrays.asList("java", "python"));
        // 创建ObjectMapper对象
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        String json = null;
        try {
            // 将对象转换为JSON字符串
            json = objectMapper.writeValueAsString(user);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //{"name":"bbb","age":18,"skillsList":["java","python"]}
        System.out.println(json);
    }

3.3）JSON格式数据转为其他数据(解析JSON)

①json字符串信息 写入（转为） 对象

首先我有个User类

java 复制代码 
package com.test.springboot.model;
public class User {
        private String name;
        private int age;
        private List<String> skillsList;
//省略getter setter toString

使用objectMapper.readValue(json, User.class);方法，前面传入json字符串，后面是类

java 复制代码 
 //json字符串信息 写入（转为） 对象
    public static void jsonToObject(){
        String json = "{\"name\":\"bbb\",\"age\":18,\"skillsList\":[\"java\",\"python\",\"php\"]}";
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        User user = null;
        try {
            user = objectMapper.readValue(json, User.class);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //User(name=bbb, age=18, skillsList=[java, python, php])
        System.out.println(user);
        //{"name":"bbb","age":18,"skillsList":["java","python","php"]}
        System.out.println(json);
    }

②将JSON文件转为对象

001-test/src下新建json文件，内容如下

java 复制代码 
{
  "name" : "bbb",
  "age" : 18,
  "skillsList" : [
    "java",
    "python"
  ]
}

如图：

使用readValue方法

java 复制代码 
public static void jsonFileToObject() {
        File file = new File("001-test/src/test.json");
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        User user = null;
        try {
            user = objectMapper.readValue(file, User.class);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //User(name=bbb, age=18, skillsList=[java, python])
        System.out.println(user);

    }

③字节输入流读取json文件后，再转为对象

java 复制代码 
    //通过字节输入流FileInputStream 读取json文件后，再转为对象
    public static void jsonFileInputStrToObject() {
        FileInputStream input = null;
        try {
            input = new FileInputStream("001-test/src/test.json");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        User user = null;
        try {
            user = objectMapper.readValue(input, User.class);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //User{name='bbb', age=18, skillsList=[java, python]}
        System.out.println(user);
    }

④JSON字符串 转为 Map

java 复制代码 
   //JSON字符串 转为 Map
    public static void jsonToMap() {
        String json = "{\"name\":\"bbb\",\"age\":18,\"skillsList\":[\"java\",\"python\",\"php\"]}";
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        Map<String, Object> objectMap = null;
        try {
            objectMap = objectMapper.readValue(json, new TypeReference<Map<String, Object>>() {
            });
        } catch (JsonProcessingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //{name=bbb, age=18, skillsList=[java, python, php]}
        System.out.println(objectMap);
        //bbb
        System.out.println(objectMap.get("name"));

    }

⑤复杂JSON（json数组中有多个对象） 转为 对象数组

readValue方法

java 复制代码 
    public static void jsonArrToObject() {
        String json = "[{\"name\":\"bbb\",\"age\":18,\"skillsList\":[\"java\",\"python\"]}," +
                "{\"name\":\"aaa\",\"age\":15,\"skillsList\":[\"唱跳\",\"rap\"]}]";
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        User[] user = new User[0];
        try {
            user = objectMapper.readValue(json, User[].class);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //User{name='bbb', age=18, skillsList=[java, python]}
        //User{name='aaa', age=15, skillsList=[唱跳, rap]}
        for (User user1 : user) {
            System.out.println(user1);
        }
    }

⑤复杂JSON（json数组中有多个对象） 转为List

readValue方法

java 复制代码 
    public static void jsonListToList() {
        String json = "[{\"name\":\"bbb\",\"age\":18,\"skillsList\":[\"java\",\"python\"]}," +
                       "{\"name\":\"aaa\",\"age\":15,\"skillsList\":[\"唱跳\",\"rap\"]},"+
                       "{\"name\":\"ccc\",\"age\":10,\"skillsList\":[\"biu\",\"pon\"]}]";
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

        List<User> list = null;
        try {
            list = objectMapper.readValue(json, new TypeReference<List<User>>(){
        });
        } catch (JsonProcessingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
       // User{name='bbb', age=18, skillsList=[java, python]}
      //  User{name='aaa', age=15, skillsList=[唱跳, rap]}
      //  User{name='ccc', age=10, skillsList=[biu, pon]}
        for (User user1 : list) {
            System.out.println(user1);
        }
    }

3.4）忽略不存在的字段

如果 JSON出现了 Java 类中不存在的属性，转 Java 对象时会报com.fasterxml.jackson.databind.exc.UnrecognizedPropertyException 异常。
使用configure方法，设置false来忽略

java 复制代码 
    public static void jsonIgn() {
        String json = "{\"需要忽略的\":\"需要忽略\",\"name\":\"bbb\",\"age\":18,\"skillsList\":[\"java\",\"python\"]}";
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        //忽略字段设置
        objectMapper.configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
        User user=null;
        try {
            user = objectMapper.readValue(json, User.class);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //User{name='bbb', age=18, skillsList=[java, python]}
        System.out.println(user);
    }

3.5）使用jackson进行日期格式化

①添加数据绑定支持包依赖

java 复制代码 
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
    <artifactId>jackson-datatype-jsr310</artifactId>
    <version>2.13.3</version>
</dependency>

②在类中使用注解@JsonFormat

java 复制代码 
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Order {
    private Integer id;
    @JsonFormat(pattern = "yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒",timezone = "Asia/Shanghai")
    private Date date;
    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss",timezone = "Asia/Shanghai")
    private LocalDateTime localDateTime;
}

③定义 ObjectMapper 时通过 findAndRegisterModules() 方法来注册依赖。然后再互相转换

java 复制代码 
//Jackson 日期格式化
public class JsonToJava9 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper().findAndRegisterModules();
        Order order = new Order();
        order.setId(1);
        order.setDate(new Date());
        order.setLocalDateTime(LocalDateTime.now());
        //将java转换成json字符串
        String json = objectMapper.writeValueAsString(order);
        //{"id":1,"date":"2023年07月28日 15时14分01秒","localDateTime":"2023-07-28 15:14:01"}
        System.out.println(json);
        //将json字符串转换成java对象
        Order orderObject = objectMapper.readValue(json, Order.class);
        //Order(id=1, date=Fri Jul 28 15:15:59 CST 2023, localDateTime=2023-07-28T15:15:59)
        System.out.println(orderObject);
    }
}

3.6）Jackson注解

①@JsonIgnore

使用 @JsonIgnore可以忽略某个 Java 对象中的属性，它将不参与 JSON 的序列化与反序列化

②@JsonGetter

使用 @JsonGetter可以在对 Java 对象进行 JSON 序列化时自定义属性名称。写在getter方法上

java 复制代码 
 @JsonGetter(value = "catName")
    public String getName() {
        return name;
    }

输出结果，name 已经设置成了 catName：

java 复制代码 
{"age":2,"catName":"Tom"}

③@JsonSetter

使用 @JsonSetter可以在对 JSON 进行反序列化时设置 JSON 中的 key 与 Java 属性的映射关系。用在属性上

比如我json中是这样catName

java 复制代码 
String json = "{\"age\":2,\"catName\":\"Tom\"}";

为了我这个name能对应上json内容，把 private String name;通过注解设置成catName

java 复制代码 
 @JsonSetter(value = "catName")
    private String name;

参考资料：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/646744855

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