开发者的秘密武器：深入学习org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper

发布时间：2023年12月19日

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开发者的秘密武器：深入学习org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper

前言

在Java开发的世界中，处理JSON是家常便饭。而在这个 JSON 的世界中，Jackson ObjectMapper就像一位神奇的翻译官，能够轻松地将 Java 对象转化为 JSON 字符串，或者反之。今天，我们将揭开 ObjectMapper 的神秘面纱，带你走进它的世界，探索其中蕴藏的技巧和精妙之处。

基础用法

好的，下面是使用 org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper 完成基础用法的示例：

import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;

public class JacksonExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建 ObjectMapper 实例
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

        try {
            // 2. 将 Java 对象序列化为 JSON 字符串
            MyObject myObject = new MyObject("John Doe", 25);
            String jsonString = objectMapper.writeValueAsString(myObject);
            System.out.println("Serialized JSON: " + jsonString);

            // 3. 将 JSON 字符串反序列化为 Java 对象
            MyObject deserializedObject = objectMapper.readValue(jsonString, MyObject.class);
            System.out.println("Deserialized Object: " + deserializedObject);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 定义一个简单的 Java 对象
    static class MyObject {
        private String name;
        private int age;

        // 必须有默认构造函数（反序列化时需要）
        public MyObject() {
        }

        public MyObject(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }

        // 省略 getter 和 setter 方法

        @Override
        public String toString() {
            return "MyObject{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
}

在这个例子中，首先创建了 ObjectMapper 实例，然后将一个自定义的 MyObject 对象序列化为 JSON 字符串，并将该字符串反序列化为另一个 MyObject 对象。需要注意的是，MyObject 类必须有一个默认的构造函数，因为在反序列化时需要使用。

配置选项

在 Jackson 中，你可以通过配置 ObjectMapper 的不同属性来进行序列化和反序列化的定制。以下是一些常见的配置选项的示例：

import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;
import org.codehaus.jackson.map.SerializationConfig;
import org.codehaus.jackson.map.DeserializationConfig;
import org.codehaus.jackson.map.annotate.JsonSerialize;

public class JacksonConfigExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 ObjectMapper 实例
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

        try {
            // 配置选项
            // 禁止序列化空值
            objectMapper.setSerializationInclusion(JsonSerialize.Inclusion.NON_NULL);

            // 配置序列化时将枚举转换为字符串
            objectMapper.configure(SerializationConfig.Feature.WRITE_ENUMS_USING_TO_STRING, true);
            objectMapper.configure(DeserializationConfig.Feature.READ_ENUMS_USING_TO_STRING, true);

            // 配置日期格式化
            objectMapper.configure(SerializationConfig.Feature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS, false);
            objectMapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));

            // 配置在反序列化时忽略未知的属性
            objectMapper.configure(DeserializationConfig.Feature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);

            // 配置在反序列化时允许空字符串转为 null
            objectMapper.configure(DeserializationConfig.Feature.ACCEPT_EMPTY_STRING_AS_NULL_OBJECT, true);

            // 将 Java 对象序列化为 JSON 字符串
            MyObject myObject = new MyObject("John Doe", 25);
            String jsonString = objectMapper.writeValueAsString(myObject);
            System.out.println("Serialized JSON: " + jsonString);

            // 将 JSON 字符串反序列化为 Java 对象
            MyObject deserializedObject = objectMapper.readValue(jsonString, MyObject.class);
            System.out.println("Deserialized Object: " + deserializedObject);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，通过调用 ObjectMapper 的不同方法，设置了一些常见的配置选项，包括序列化时不包含空值、枚举以字符串形式序列化、自定义日期格式等。这些配置可以根据项目的需求进行调整。

自定义序列化和反序列化

在 Jackson 中，你可以使用注解进行定制序列化和反序列化，同时也可以编写自定义的 JsonSerializer 和 JsonDeserializer 来实现更复杂的定制。以下是一个简单的例子，演示了如何使用注解和自定义序列化与反序列化：

import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;
import org.codehaus.jackson.map.annotate.JsonDeserialize;
import org.codehaus.jackson.map.annotate.JsonSerialize;

import java.io.IOException;

public class JacksonCustomizationExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 ObjectMapper 实例
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

        try {
            // 创建自定义对象
            CustomObject customObject = new CustomObject("John Doe", Gender.MALE);

            // 将对象序列化为 JSON 字符串
            String jsonString = objectMapper.writeValueAsString(customObject);
            System.out.println("Serialized JSON: " + jsonString);

            // 将 JSON 字符串反序列化为对象
            CustomObject deserializedObject = objectMapper.readValue(jsonString, CustomObject.class);
            System.out.println("Deserialized Object: " + deserializedObject);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 自定义枚举类型的序列化和反序列化
    @JsonSerialize(using = GenderSerializer.class)
    @JsonDeserialize(using = GenderDeserializer.class)
    enum Gender {
        MALE, FEMALE
    }

    // 自定义序列化器，将 Gender 对象序列化为字符串
    static class GenderSerializer extends org.codehaus.jackson.map.JsonSerializer<Gender> {
        @Override
        public void serialize(Gender gender, org.codehaus.jackson.JsonGenerator jsonGenerator, org.codehaus.jackson.map.SerializerProvider serializerProvider) throws IOException {
            jsonGenerator.writeString(gender.toString().toLowerCase());
        }
    }

    // 自定义反序列化器，将字符串反序列化为 Gender 对象
    static class GenderDeserializer extends org.codehaus.jackson.map.JsonDeserializer<Gender> {
        @Override
        public Gender deserialize(org.codehaus.jackson.JsonParser jsonParser, org.codehaus.jackson.map.DeserializationContext deserializationContext) throws IOException {
            return Gender.valueOf(jsonParser.getText().toUpperCase());
        }
    }

    // 自定义对象，包含枚举类型
    static class CustomObject {
        private String name;
        private Gender gender;

        public CustomObject() {
        }

        public CustomObject(String name, Gender gender) {
            this.name = name;
            this.gender = gender;
        }

        // Getter 和 Setter 方法省略

        @Override
        public String toString() {
            return "CustomObject{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", gender=" + gender +
                    '}';
        }
    }
}

在这个例子中，Gender 枚举类型通过 JsonSerialize 和 JsonDeserialize 注解分别指定了自定义的序列化器 GenderSerializer 和反序列化器 GenderDeserializer。这样可以灵活地控制序列化和反序列化过程，实现对特定类型的定制。

处理复杂对象的结构

在处理复杂对象结构时，Jackson 提供了一些特性和配置选项，以支持嵌套对象、集合、复杂的对象关系、循环引用和树形结构的序列化问题。以下是一个示例，演示了如何处理这些情况：

import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;
import org.codehaus.jackson.map.annotate.JsonIdentityInfo;
import org.codehaus.jackson.map.annotate.JsonIdentityReference;
import org.codehaus.jackson.map.annotate.JsonTypeInfo;
import org.codehaus.jackson.map.introspect.JacksonAnnotationIntrospector;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class JacksonComplexObjectExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 ObjectMapper 实例
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

        try {
            // 创建复杂对象结构
            User john = new User("John Doe");
            User alice = new User("Alice Smith");

            john.addFriend(alice);
            alice.addFriend(john);

            // 将对象序列化为 JSON 字符串
            String jsonString = objectMapper.writeValueAsString(john);
            System.out.println("Serialized JSON: " + jsonString);

            // 将 JSON 字符串反序列化为对象
            User deserializedUser = objectMapper.readValue(jsonString, User.class);
            System.out.println("Deserialized User: " + deserializedUser);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 用户类，包含嵌套对象和集合
    @JsonIdentityInfo(generator = ObjectIdGenerators.PropertyGenerator.class, property = "id")
    static class User {
        private String name;

        @JsonIdentityReference(alwaysAsId = true)
        private List<User> friends = new ArrayList<>();

        public User() {
        }

        public User(String name) {
            this.name = name;
        }

        public void addFriend(User friend) {
            friends.add(friend);
        }

        // Getter 和 Setter 方法省略

        @Override
        public String toString() {
            return "User{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", friends=" + friends +
                    '}';
        }
    }
}

在这个例子中，User 类包含了嵌套的对象关系和集合。通过使用 @JsonIdentityInfo 注解，解决了循环引用的问题，并通过 @JsonIdentityReference 注解，告诉 Jackson 总是将引用表示为 ID。这有助于处理树形结构的序列化问题。

此外，你还可以使用 @JsonTypeInfo 注解来包括类型信息，以支持多态性，特别是在处理包含不同子类型的集合时。这样可以确保正确地反序列化对象的实际类型。

性能优化与最佳实践

提高 ObjectMapper 的性能并避免常见的陷阱和问题是使用 Jackson 库的关键。以下是一些建议和最佳实践：

重用 ObjectMapper 实例： 创建和配置 ObjectMapper 实例是一个相对昂贵的操作。为了提高性能，尽量在整个应用程序生命周期内重用 ObjectMapper 实例，而不是在每次序列化或反序列化时都创建一个新实例。
```
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
```

使用 ObjectMapper 配置： 针对你的使用场景，合理配置 ObjectMapper 以提高性能。例如，关闭未知属性的处理、设置日期格式、禁用空值的序列化等。

objectMapper.configure(DeserializationConfig.Feature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false);
objectMapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"));
objectMapper.setSerializationInclusion(JsonSerialize.Inclusion.NON_NULL);

使用合适的数据结构： 在设计数据模型时，选择合适的数据结构可以影响序列化和反序列化的性能。例如，使用 List 而不是 LinkedList 可能更适合大型集合。
避免循环引用： 在对象之间存在循环引用时，使用 @JsonIdentityInfo 和 @JsonIdentityReference 注解来解决问题。这有助于避免无限递归，并提高性能。
使用视图定制序列化： 使用 Jackson 的视图机制，通过定义不同的视图来选择性地序列化对象的属性。这可以提高序列化的性能，并减小生成的 JSON 字符串的大小。
```
@JsonView(Views.Public.class)
public class User {
    // ...
}
```
注意安全性： 谨慎处理反序列化，以防止潜在的安全漏洞。避免从未受信任的源接受 JSON 数据，或者使用 @JsonTypeInfo 来限制反序列化的类型。
了解 Jackson 版本： 使用最新版本的 Jackson 库，因为新版本通常包含性能改进和 bug 修复。定期检查并更新 Jackson 版本。
性能测试和优化： 使用性能测试工具（如 JMH）来评估序列化和反序列化操作的性能，以便找到潜在的瓶颈并进行优化。

总的来说，合理配置 ObjectMapper、选择适当的数据结构、处理循环引用、使用视图机制以及保持库的更新是提高性能和避免常见问题的关键。

与其他Jackson组件的集成

Jackson 是一个功能强大且灵活的库，它由多个组件组成，包括 ObjectMapper、注解、模块等。这些组件可以协同工作，以提供更丰富的功能。以下是一些关于 ObjectMapper 与其他 Jackson 组件的集成的重要方面：

注解：
- @JsonProperty、@JsonIgnore 等注解： 用于定义字段的 JSON 属性名称，以及在序列化和反序列化时是否忽略字段。
- @JsonView 注解： 用于定义视图，允许根据视图的不同选择性地序列化对象的属性。
模块：
- Module 接口： Jackson 的模块机制允许你扩展或定制 ObjectMapper 的行为。通过实现 Module 接口，你可以添加自定义的序列化器、反序列化器、特性等。
- 内置模块： Jackson 提供了许多内置的模块，如 JavaTimeModule 用于处理 Java 8 的日期和时间，JaxbAnnotationModule 用于支持 JAXB 注解等。
```
// 注册模块到 ObjectMapper
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
objectMapper.registerModule(new JavaTimeModule());
```
ObjectReader 和 ObjectWriter：
- ObjectReader： 提供了更灵活的配置选项，用于创建用于反序列化的 ObjectMapper 的子集。
- ObjectWriter： 提供了更灵活的配置选项，用于创建用于序列化的 ObjectMapper 的子集。
```
// 使用 ObjectReader 创建一个定制的 ObjectMapper 子集
ObjectReader reader = objectMapper.reader().withView(Views.Public.class);
```
ObjectCodec 接口：
- ObjectMapper 实现了 ObjectCodec 接口，这使得它可以在一些场景中被用作通用的编解码器。比如，可以在一些高级别的 API 中，接受 ObjectCodec 作为参数，从而可以接受 ObjectMapper。
```
// 使用 ObjectCodec 进行编码解码
ObjectCodec codec = new ObjectMapper();
```
JsonInclude 注解：
- 与 ObjectMapper 的配置选项相结合，JsonInclude 注解允许在类级别或属性级别上定义哪些属性在序列化时包括或排除。
```
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
public class MyObject {
    // ...
}
```

通过合理使用注解、模块、ObjectReader、ObjectWriter 等，你可以充分发挥 Jackson 的灵活性和可扩展性，以满足不同场景的需求。这种组件之间的协同工作使得 Jackson 成为处理 JSON 数据的强大工具。

常见问题与解决方案

在使用 Jackson 进行 JSON 序列化和反序列化时，一些常见问题可能涉及性能、安全性、定制化等方面。以下是一些可能的常见问题以及相应的解决方法：

性能问题：
- 问题： 序列化或反序列化性能较低。
- 解决方案： 使用最新版本的 Jackson 库，重用 ObjectMapper 实例，合理配置选项以提高性能。进行性能测试，并根据结果进行优化。
循环引用问题：
- 问题： 在对象之间存在循环引用，导致栈溢出或无限递归。
- 解决方案： 使用 @JsonIdentityInfo 和 @JsonIdentityReference 注解，或者通过配置 ObjectMapper 来解决循环引用问题。
日期格式问题：
- 问题： 日期格式不符合预期，或者在反序列化时无法正确解析日期。
- 解决方案： 配置 ObjectMapper 设置日期格式，使用 @JsonFormat 注解对字段进行定制，或者使用内置的日期模块。
安全问题：
- 问题： 反序列化时存在安全风险，可能受到恶意攻击。
- 解决方案： 避免从未受信任的源接受 JSON 数据，使用 @JsonTypeInfo 注解来限制反序列化的类型，仔细审查和验证输入数据。
自定义序列化和反序列化问题：
- 问题： 需要对特定类型进行自定义序列化和反序列化，但无法达到预期效果。
- 解决方案： 使用 @JsonSerialize 和 @JsonDeserialize 注解进行注解式的定制，或者实现 JsonSerializer 和 JsonDeserializer 接口进行更灵活的定制。
模块缺失问题：
- 问题： 在使用某些特定的功能时，发现缺少相关的 Jackson 模块。
- 解决方案： 根据需求添加合适的 Jackson 模块，例如 JavaTimeModule、JaxbAnnotationModule 等。

在实际项目中的应用案例可以涉及各种场景，如 Web 应用、微服务、数据处理等。例如，在一个 Spring Boot Web 应用中，你可以使用 Jackson 来处理请求和响应的 JSON 数据，同时通过注解和模块实现对日期、枚举、嵌套对象的定制。在微服务架构中，你可能需要处理跨服务的 JSON 数据传输，并通过循环引用处理来避免序列化问题。在数据处理任务中，你可能需要使用 Jackson 将复杂的数据结构序列化为 JSON 或者反序列化为 Java 对象，同时优化性能以满足大规模数据处理的需求。

结语

深深感谢你阅读完整篇文章，希望你从中获得了些许收获。如果觉得有价值，欢迎点赞、收藏，并关注我的更新，期待与你共同分享更多技术与思考。

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文章来源:https://blog.csdn.net/Mrxiao_bo/article/details/135090601
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