高性能 JSON 处理:为何选择 Fastjson?

一、关于Fastjson

1.1 简介

Fastjson 是由阿里巴巴集团开发的一个高性能的 JSON 处理库,它支持 Java 对象与 JSON 字符串之间的互相转换。Fastjson 自 2011 年发布以来,以其卓越的性能和丰富的功能在 Java 社区中获得了广泛的应用。

Alibaba Fastjson: 目前在人类已知范围内,这个星球跑的最快的Java JSON库。在过去的十年里,fastjson v1作为国内github star最多和最受欢迎的json解析库,如今fastjson v2 重磅来袭,性能炸裂。

1.2 发展

初始阶段

  • 2010年:FastJSON 的起源可以追溯到 2010 年左右。当时,阿里巴巴的技术专家温绍锦(花名:高铁)在寻找一个高效、易用的 JSON 解析库时发现现有的解决方案并不完全满足需求,于是决定自己动手编写一个。
  • 早期版本:最初的 FastJSON 版本是基于一些基本的需求设计的,目标是提供快速且易于使用的 JSON 处理功能。

成长与发展

  • 开源与社区支持:随着 FastJSON 的性能和功能逐渐得到认可,阿里巴巴决定将其开源,以便更多开发者能够使用并贡献代码。这标志着 FastJSON 开始走向更广泛的社区支持和发展。
  • 版本迭代:FastJSON 经历了多个版本的迭代,每个新版本都会修复已知问题,并引入新的特性和优化。例如,v1.2.x 系列版本中就增加了许多重要的改进和安全特性。

安全性与漏洞

  • 安全性问题:尽管 FastJSON 在性能上表现出色,但它也经历了几次严重的安全漏洞事件。特别是在 v1.2.43 及之前的版本中,存在一些潜在的安全风险,如反序列化攻击等。
  • 响应与改进:面对这些挑战,FastJSON 团队积极应对,发布了多个补丁和更新来解决已知的安全问题,并增强了整体的安全性。

新一代 FastJSON

  • FastJSON 2.0:为了从根本上解决历史遗留的问题,并进一步提升性能和安全性,阿里巴巴推出了 FastJSON 2.0。这个新版本重新设计了架构,提供了更好的兼容性和扩展性,并且更加注重安全性。
  • 持续改进:FastJSON 2.0 之后,团队继续致力于提高库的稳定性和性能,同时增加了一些新的功能和优化,以适应不断变化的技术环境。

当前状态

  • 广泛采用:FastJSON 已经成为国内外非常流行的 JSON 处理库之一,被大量企业级应用和服务所采用。
  • 持续发展:FastJSON 仍在不断发展和完善中,定期发布新的版本以修复 bug、添加新功能和支持最新的 Java 版本。

FASTJSON v2是FASTJSON项目的重要升级,目标是为下一个十年提供一个高性能的JSON库。通过同一套API支持JSON/JSONB两种协议,JSONPath是一等公民,支持全量解析和部分解析,支持Java服务端、客户端Android、大数据场景。

1.3 特点

  1. 高性能: FASTJSON 在序列化和反序列化方面表现出色,速度通常比其他 JSON 处理库(如 Jackson 和 Gson)更快。
  2. 易用性: 提供简单易用的 API,使得 JSON 的处理变得直观,开发者可以轻松地将 Java 对象转化为 JSON 字符串,或从 JSON 字符串中解析出 Java 对象。
  3. 支持复杂数据结构: 能够处理复杂的数据结构,包括嵌套对象、数组等。
  4. 灵活的配置: 提供多种特性配置,允许用户根据需求定制序列化和反序列化的行为,比如日期格式、字段过滤等。
  5. 快速解析: 支持从字符串流或输入流快速解析 JSON 数据,提高了性能和内存使用效率。

1.4 应用场景

  • Web开发:常用于RESTful API的JSON数据处理。
  • 数据交换:在分布式系统中,作为不同服务之间的数据交换格式。
  • 配置文件解析:可以用作应用程序的配置文件格式,方便读取和写入。

二、基本用法

2.1 添加依赖

FastJSON 使用十分方便,只需要在 Maven 工程的 pom 文件中引入以下依赖即可:

v1版本

xml 复制代码
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.83</version> <!-- 请根据最新版本更新 -->
</dependency>

v2版本

fastjson v2​中,groupId​和1.x​不一样,是com.alibaba.fastjson2​:

xml 复制代码
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
    <artifactId>fastjson2</artifactId>
    <version>2.x.x</version>
</dependency>

fastjson v1​的兼容包

如果原来使用fastjson 1.2.x​版本,可以使用兼容包,兼容包不能保证100%兼容,请仔细测试验证,发现问题请及时反馈。

xml 复制代码
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>2.x.x</version>
</dependency>

2.2 序列化(Java对象转JSON字符串)

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSON;
​
public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User("Alice", 30);
        String jsonString = JSON.toJSONString(user);
        System.out.println(jsonString);  // 输出: {"name":"Alice","age":30}
    }
}
​
class User {
    private String name;
    private int age;
​
    // 构造函数和getter、setter略
}

2.3 反序列化(JSON字符串转Java对象)

ini 复制代码
String jsonString = "{"name":"Alice","age":30}";
User user = JSON.parseObject(jsonString, User.class);
System.out.println(user.getName());  // 输出: Alice

三、主要核心类

3.1 JSON类

简介

FastJSON 提供了几个核心类来处理 JSON 数据。在包中可以发现主要的3个类,JSON,JSONArray,JSONObject,三者之间的关系如下,JSONObject和JSONArray继承JSON

JSON类是 Fastjson 中最核心的类,提供了用于 JSON 数据处理的静态方法。

  • 常用方法

    • toJSON(Object obj):将 Java 对象转换为 JSON 对象。
    • toJSONString(Object obj):将 Java 对象序列化为 JSON 字符串。
    • parse(String text):将 JSON 字符串解析为 JSON 对象。
    • parseObject(String text, Class<T> clazz):将 JSON 字符串解析为指定类型的 Java 对象。

toJSONString(Object o)

这个方法平时最常见了,将JavaBean序列化成 JSON 文本

通过传入一个对象,便可以将对象转成 JSON 字符串,这里我们传入的不仅仅是 JavaBean 还可以是一个 Map 对象

传入一个 Map 对象 我们同样可以获取到一个 JSON 字符串。List 对象也很适用:

结果是一个标准的 JSONArray 的字符串

parseArray(String text)

这是一个将 JSON字符串 转为 JSONArray 的方法

parseObject(String text)

上面说到的是 序列化 ,那么对应的便是 反序列化

反序列化就是把JSON格式的字符串转化为Java Bean对象。

用法十分简单,可以将一个标准的 JSON 字符串 转为一个 JSONObject 对象 ,由于 JSONObject 类 实现了 Map 接口 ,因此我们可以通过 get()​ 来获取到值。

我们已经知道了 Map 的致命不足,所以我们更希望能得到一个 JavaBean 对象。

当然也是可以的!我们通过传入我们想要转换的对象类型,就可以得到我们想要的 JavaBean

3.2 JSONArray类

简介

JSONArray​ 是 Fastjson 库中用于表示 JSON 数组的类。它提供了多种方法来操作和管理 JSON 数组的数据。

  • 常用方法

    • add(Object value):向数组中添加一个元素。
    • get(int index):获取指定索引位置的元素。
    • size():返回数组的长度。
    • toJSONString():将 JSONArray 转换为 JSON 字符串。
    • toArray(Class<T> componentType):将 JSONArray 转换为指定类型的 Java 数组。
    • toList(Class<T> clazz):将 JSONArray 转换为指定类型的 Java 列表。

1. 创建 JSONArray

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
​
public class JSONArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个空的 JSONArray
        JSONArray jsonArray = new JSONArray();
  
        // 添加元素
        jsonArray.add("Hello");
        jsonArray.add(123);
        jsonArray.add(true);
  
        System.out.println(jsonArray);  // 输出: ["Hello",123,true]
    }
}

2. 从 JSON 字符串解析 JSONArray

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
​
public class ParseJSONArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 从 JSON 字符串解析 JSONArray
        String jsonString = "["Apple", "Banana", "Cherry"]";
        JSONArray jsonArray = JSONArray.parseArray(jsonString);
  
        System.out.println(jsonArray);  // 输出: ["Apple","Banana","Cherry"]
    }
}

3. 访问 JSONArray 中的元素

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
​
public class AccessJSONArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonString = "["Apple", "Banana", "Cherry"]";
        JSONArray jsonArray = JSONArray.parseArray(jsonString);
  
        // 获取元素
        String firstElement = jsonArray.getString(0);  // "Apple"
        String secondElement = jsonArray.getString(1); // "Banana"
​
        System.out.println(firstElement);  // 输出: Apple
        System.out.println(secondElement);  // 输出: Banana
    }
}

4. 遍历 JSONArray

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
​
public class IterateJSONArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonString = "["Apple", "Banana", "Cherry"]";
        JSONArray jsonArray = JSONArray.parseArray(jsonString);
  
        // 遍历 JSONArray
        for (int i = 0; i < jsonArray.size(); i++) {
            System.out.println(jsonArray.getString(i));
        }
        // 输出:
        // Apple
        // Banana
        // Cherry
    }
}

5. 修改 JSONArray 中的元素

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
​
public class ModifyJSONArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonString = "["Apple", "Banana", "Cherry"]";
        JSONArray jsonArray = JSONArray.parseArray(jsonString);
  
        // 修改元素
        jsonArray.set(1, "Blueberry");  // 将 "Banana" 修改为 "Blueberry"
​
        System.out.println(jsonArray);  // 输出: ["Apple","Blueberry","Cherry"]
    }
}

6. 删除 JSONArray 中的元素

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
​
public class RemoveFromJSONArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        String jsonString = "["Apple", "Banana", "Cherry"]";
        JSONArray jsonArray = JSONArray.parseArray(jsonString);
  
        // 删除元素
        jsonArray.remove(1);  // 删除 "Banana"
​
        System.out.println(jsonArray);  // 输出: ["Apple","Cherry"]
    }
}

3.3 JSONObject类

简介

JSONObject类实现了Map接口,代表了一个JSON对象。它允许你通过键值对的方式存储和检索。

  • 常用方法

    • get(String key):获取指定键的值。
    • put(String key, Object value):添加或替换指定键的值。
    • getString(String key)getIntValue(String key) 等:获取特定类型的值。
    • fluentPut(String key, Object value):链式调用的方式添加键值对。
    • toJSONString():将 JSONObject 转换为 JSON 字符串。

1. 构造方法

  • JSONObject() : 创建一个空的 JSON 对象。
  • JSONObject(Map<?, ?> map) : 根据给定的映射创建 JSON 对象。

2. 添加和设置键值对

  • put(String key, Object value) : 添加或更新键值对。

    javascript 复制代码
    JSONObject jsonObject = new JSONObject();
    jsonObject.put("name", "Alice");
    jsonObject.put("age", 30);
  • putAll(Map<? extends String, ?> map) : 将一个映射中的所有键值对添加到 JSON 对象中。

    arduino 复制代码
    Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    map.put("city", "Beijing");
    map.put("country", "China");
    jsonObject.putAll(map);

3. 获取值

  • get(String key) : 根据键获取对应的值。

    ini 复制代码
    Object name = jsonObject.get("name");
  • getString(String key) : 根据键获取字符串类型的值。

    ini 复制代码
    String name = jsonObject.getString("name");
  • getInteger(String key) : 根据键获取整数类型的值。

    ini 复制代码
    Integer age = jsonObject.getInteger("age");
  • getJSONObject(String key) : 根据键获取 JSON 对象。

    ini 复制代码
    JSONObject address = jsonObject.getJSONObject("address");
  • getJSONArray(String key) : 根据键获取 JSON 数组。

    ini 复制代码
    JSONArray hobbies = jsonObject.getJSONArray("hobbies");

4. 删除键值对

  • remove(String key) : 删除指定键的键值对。

    csharp 复制代码
    jsonObject.remove("city");
  • clear() : 清空 JSON 对象中的所有键值对。

    ini 复制代码
    jsonObject.clear();

5. 查询方法

  • containsKey(String key) : 检查 JSON 对象中是否包含指定的键。

    ini 复制代码
    boolean hasName = jsonObject.containsKey("name");
  • size() : 返回 JSON 对象中键值对的数量。

    ini 复制代码
    int size = jsonObject.size();

6. 转换

  • toJSONString() : 将 JSON 对象转换为 JSON 字符串。

    ini 复制代码
    String jsonString = jsonObject.toJSONString();
  • toJavaObject(Class<T> clazz) : 将 JSON 对象转换为 Java 对象。

    ini 复制代码
    Person person = jsonObject.toJavaObject(Person.class);

7. 其他方法

  • keySet() : 返回 JSON 对象中所有键的集合。

    ini 复制代码
    Set<String> keys = jsonObject.keySet();
  • clone() : 克隆一个新的 JSONObject​。

    ini 复制代码
    JSONObject clonedObject = jsonObject.clone();

示例

typescript 复制代码
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
​
public class FastjsonExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 JSON 对象
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
​
        // 添加键值对
        jsonObject.put("name", "Alice");
        jsonObject.put("age", 30);
        jsonObject.put("city", "Beijing");
​
        // 打印 JSON 对象
        System.out.println("JSON Object: " + jsonObject.toJSONString());
​
        // 访问值
        String name = jsonObject.getString("name");
        Integer age = jsonObject.getInteger("age");
        System.out.println("Name: " + name);
        System.out.println("Age: " + age);
​
        // 修改值
        jsonObject.put("age", 31);
        System.out.println("Updated JSON Object: " + jsonObject.toJSONString());
​
        // 删除键值对
        jsonObject.remove("city");
        System.out.println("After removal: " + jsonObject.toJSONString());
​
        // 查询大小
        System.out.println("Size of object: " + jsonObject.size());
    }
}
​

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