什么是JSON，如何与Java对象转化

JSON概念

JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。JSON 基于 JavaScript（ECMAScript（欧洲计算机协会制定的js规范）） 编程语言的一个子集，但它是一种独立于语言的数据格式，被广泛应用于各种编程语言和平台之间的数据交换。

JSON 的主要特点：

• 轻量级： JSON 格式非常简洁，只包含必要的数据信息，减少了传输的数据量，提高了数据传输效率。
• 易于阅读和编写： JSON 的结构清晰，使用键值对的方式组织数据，易于人理解和编写。
• 易于解析和生成： 各种编程语言都提供了 JSON 解析器和生成器，方便程序处理 JSON 数据。
• 跨平台、跨语言： JSON 是一种与编程语言无关的数据格式，可以在不同的平台和编程语言之间进行数据交换。
• 数据结构： JSON 支持两种基本的数据结构：
  • 对象（Object）： 由花括号 {} 包围，包含一系列键值对。键必须是字符串，值可以是基本数据类型（字符串、数字、布尔值、null）、数组或另一个 JSON 对象。
  • 数组（Array）： 由方括号 [] 包围，包含一系列值。值可以是基本数据类型（字符串、数字、布尔值、null）、JSON 对象或另一个数组。

JSON 的数据类型：

• 字符串（String）： 用双引号 "" 包围的 Unicode 字符序列。
• 数字（Number）： 可以是整数或浮点数。
• 布尔值（Boolean）： true 或 false。
• 空值（Null）： null。
• 对象（Object）： 键值对的集合。
• 数组（Array）： 值的有序列表。

语法：

1. 数据在 键值对(Key/Value) 中

2. 数据由逗号 , 分隔

3. 对象⽤ {} 表⽰

4. 数组⽤ [] 表⽰

5. 值可以为对象, 也可以为数组, 数组中可以包含多个对象

JSON 示例：

{
  "name": "张三",
  "age": 30,
  "city": "北京",
  "isStudent": false,
  "courses": ["语文", "数学", "英语"],
  "address": {
    "street": "XX大街",
    "zipcode": "100000"
  }
}

如何与Java对象进行转化

ObjectMapper 是 Jackson 库中的一个核心类，主要用于在 Java 对象（POJO，Plain Old Java Object）和 JSON 数据之间进行转换。 简单来说，它能帮你把 JSON 字符串变成 Java 对象，也能把 Java 对象变成 JSON 字符串。

ObjectMapper 的主要功能：

1. 序列化 (Serialization): 将 Java 对象转换为 JSON 字符串。 这个过程也称为 “marshalling”。
2. 反序列化 (Deserialization): 将 JSON 字符串转换为 Java 对象。 这个过程也称为 “unmarshalling”。

为什么需要 ObjectMapper？

• 简化 JSON 处理： 手动解析 JSON 字符串或手动构建 JSON 字符串非常繁琐且容易出错。 ObjectMapper 封装了这些复杂的操作，让你只需要调用几个简单的方法就能完成转换。
• 类型安全： ObjectMapper 在转换过程中会进行类型检查，确保数据的正确性。 例如，如果你尝试将一个包含字符串的 JSON 字段反序列化为 Java 的 int 类型，ObjectMapper 会抛出异常。
• 配置灵活： ObjectMapper 提供了丰富的配置选项，可以自定义 JSON 转换的行为，例如日期格式、字段命名策略、忽略未知字段等。

ObjectMapper 的常用方法：

• writeValueAsString(Object value): 将 Java 对象转换为 JSON 字符串。

  ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
  MyObject obj = new MyObject("张三", 30);
  String jsonString = mapper.writeValueAsString(obj);
  System.out.println(jsonString); // 输出: {"name":"张三","age":30}
  

• readValue(String content, Class<T> valueType): 将 JSON 字符串转换为 Java 对象。

  ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
  String jsonString = "{\"name\":\"李四\",\"age\":25}";
  MyObject obj = mapper.readValue(jsonString, MyObject.class);
  System.out.println(obj.getName()); // 输出: 李四
  System.out.println(obj.getAge());  // 输出: 25
  

易错点：
·readValue(String content, TypeReference<T> valueTypeRef): 将 JSON 字符串转换为复杂的泛型类型（如 List 或 Map<K, V>）。

当你需要将一个 JSON 数组转换为 Java 的 List 集合时，你需要使用 TypeReference 来帮助 Jackson 保留泛型信息。

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
String jsonArrayString = "[{\"name\":\"张三\",\"age\":30}, {\"name\":\"李四\",\"age\":25}]";

// 错误的做法：mapper.readValue(jsonArrayString, List.class);
// 这会导致 List 中的元素被解析为 LinkedHashMap，而不是 MyObject

// 正确的做法：使用 TypeReference
List<MyObject> userList = mapper.readValue(jsonArrayString, new TypeReference<List<MyObject>>() {});

System.out.println(userList.get(0).getName()); // 输出: 张三

• readTree(String content): 将 JSON 字符串转换为 JsonNode 对象。 JsonNode 是 Jackson 库中表示 JSON 树结构的类，可以方便地访问 JSON 数据的各个部分。

  ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
  String jsonString = "{\"name\":\"王五\",\"age\":40}";
  JsonNode rootNode = mapper.readTree(jsonString);
  String name = rootNode.get("name").asText();
  int age = rootNode.get("age").asInt();
  System.out.println(name); // 输出: 王五
  System.out.println(age);  // 输出: 40
  

使用 ObjectMapper 的步骤：

1. 添加 Jackson 依赖： 在你的项目中添加 Jackson 库的依赖。 如果你使用 Maven，可以在 pom.xml 文件中添加以下依赖：（如果是Springboot项目那么其已经内置了，不需要再导入）

   <dependency>
       <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
       <artifactId>jackson-databind</artifactId>
       <version>2.16.1</version>  <!-- 使用最新版本 -->
   </dependency>
   

2. 创建 ObjectMapper 对象

• 普通项目：

  ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
  

• SpringBoot项目

  • 正如前文所说，Spring Boot 已经为我们自动配置了一个 ObjectMapper Bean。因此，在 Spring Boot 项目中，我们不应该手动 new ObjectMapper()，而应该通过依赖注入（DI）来使用这个已经配置好的单例对象。

@Service
public class MyService {

    private final ObjectMapper objectMapper;

    // 通过构造函数注入（推荐）
    @Autowired
    public MyService(ObjectMapper objectMapper) {
        this.objectMapper = objectMapper;
    }

    public void doSomething() {
        // 直接使用注入的 objectMapper 实例
        // ...
    }
}

4. 调用 ObjectMapper 的方法进行 JSON 转换： 使用 writeValueAsString() 进行序列化，使用 readValue() 或 readTree() 进行反序列化。

ObjectMapper 的高级用法：

• 自定义序列化器和反序列化器： 可以自定义 JsonSerializer 和 JsonDeserializer 来控制 JSON 转换的细节。
• 使用注解： 可以使用 Jackson 提供的注解 (例如 @JsonProperty, @JsonIgnore, @JsonFormat) 来配置 JSON 转换的行为。
  • @JsonProperty("user_name"): 用于指定 Java 属性在 JSON 中对应的键名，常用于连接不同的命名风格（如 Java 的驼峰 userName 和 JSON 的下划线 user_name）。
  • @JsonIgnore: 在序列化和反序列化时完全忽略某个属性。
  • @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"): 用于指定 Date 或 LocalDateTime 等日期类型的格式。
• 配置 ObjectMapper： 可以通过 ObjectMapper 的配置方法 (例如 configure(), setPropertyNamingStrategy()) 来调整 JSON 转换的各种参数。