Java 几种常用 JSON 库性能比较

冯杰宁

发布于 2019-06-19 18:50:56

6920

发布于 2019-06-19 18:50:56

文章被收录于专栏：全栈技术Kojo全栈技术Kojo

本篇通过JMH来测试一下Java中几种常见的JSON解析库的性能。每次都在网上看到别人说什么某某库性能是如何如何的好，碾压其他的库。但是百闻不如一见，只有自己亲手测试过的才是最值得相信的。

JSON不管是在Web开发还是服务器开发中是相当常见的数据传输格式，一般情况我们对于JSON解析构造的性能并不需要过于关心，除非是在性能要求比较高的系统。

目前对于Java开源的JSON类库有很多种，下面我们取4个常用的JSON库进行性能测试对比，同时根据测试结果分析如果根据实际应用场景选择最合适的JSON库。

这4个JSON类库分别为：Gson，FastJson，Jackson，Json-lib。

简单介绍

选择一个合适的JSON库要从多个方面进行考虑：

字符串解析成JSON性能

字符串解析成JavaBean性能

JavaBean构造JSON性能

集合构造JSON性能

易用性

先简单介绍下四个类库的身份背景

Gson

项目地址：https://github.com/google/gson

Gson是目前功能最全的Json解析神器，Gson当初是为因应Google公司内部需求而由Google自行研发而来，但自从在2008年五月公开发布第一版后已被许多公司或用户应用。Gson的应用主要为toJson与fromJson两个转换函数，无依赖，不需要例外额外的jar，能够直接跑在JDK上。在使用这种对象转换之前，需先创建好对象的类型以及其成员才能成功的将JSON字符串成功转换成相对应的对象。类里面只要有get和set方法，Gson完全可以实现复杂类型的json到bean或bean到json的转换，是JSON解析的神器。

FastJson

项目地址：https://github.com/alibaba/fastjson

Fastjson是一个Java语言编写的高性能的JSON处理器,由阿里巴巴公司开发。无依赖，不需要例外额外的jar，能够直接跑在JDK上。FastJson在复杂类型的Bean转换Json上会出现一些问题，可能会出现引用的类型，导致Json转换出错，需要制定引用。FastJson采用独创的算法，将parse的速度提升到极致，超过所有json库。

Jackson

项目地址：https://github.com/FasterXML/jackson

Jackson是当前用的比较广泛的，用来序列化和反序列化json的Java开源框架。Jackson社区相对比较活跃，更新速度也比较快，从Github中的统计来看，Jackson是最流行的json解析器之一，Spring MVC的默认json解析器便是Jackson。

Jackson优点很多：

Jackson 所依赖的jar包较少，简单易用。

与其他 Java 的 json 的框架 Gson 等相比，Jackson 解析大的 json 文件速度比较快。

Jackson 运行时占用内存比较低，性能比较好

Jackson 有灵活的 API，可以很容易进行扩展和定制。

目前最新版本是2.9.4，Jackson 的核心模块由三部分组成：

jackson-core 核心包，提供基于”流模式”解析的相关 API，它包括 JsonPaser 和 JsonGenerator。Jackson 内部实现正是通过高性能的流模式 API 的 JsonGenerator 和 JsonParser 来生成和解析 json。

jackson-annotations 注解包，提供标准注解功能；

jackson-databind 数据绑定包，提供基于”对象绑定” 解析的相关 API（ ObjectMapper ）和”树模型” 解析的相关 API（JsonNode）；基于”对象绑定” 解析的 API 和”树模型”解析的 API 依赖基于”流模式”解析的 API。

为什么Jackson的介绍这么长啊？因为它也是本人的最爱。

Json-lib

项目地址：http://json-lib.sourceforge.net/index.html

json-lib最开始的也是应用最广泛的json解析工具，json-lib 不好的地方确实是依赖于很多第三方包，对于复杂类型的转换，json-lib对于json转换成bean还有缺陷，比如一个类里面会出现另一个类的list或者map集合，json-lib从json到bean的转换就会出现问题。json-lib在功能和性能上面都不能满足现在互联网化的需求。

编写性能测试

接下来开始编写这四个库的性能测试代码。

添加maven依赖

当然首先是添加四个库的maven依赖，公平起见，我全部使用它们最新的版本：

net.sf.json-lib

json-lib

2.4

jdk15

com.google.code.gson

gson

2.8.2

com.alibaba

fastjson

1.2.46

com.fasterxml.jackson.core

jackson-databind

2.9.4

com.fasterxml.jackson.core

jackson-annotations

2.9.4

四个库的工具类

FastJsonUtil.java

publicclassFastJsonUtil {

publicstaticStringbean2Json(Object obj){

returnJSON.toJSONString(obj);

}

publicstaticTjson2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass){

returnJSON.parseObject(jsonStr, objClass);

}

GsonUtil.java

publicclassGsonUtil {

privatestaticGson gson =newGsonBuilder().create();

publicstaticStringbean2Json(Object obj){

returngson.toJson(obj);

}

publicstaticTjson2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass){

returngson.fromJson(jsonStr, objClass);

}

publicstaticStringjsonFormatter(String uglyJsonStr){

Gson gson =newGsonBuilder().setPrettyPrinting().create();

JsonParser jp =newJsonParser();

JsonElement je = jp.parse(uglyJsonStr);

returngson.toJson(je);

}

JacksonUtil.java

publicclassJacksonUtil {

privatestaticObjectMapper mapper =newObjectMapper();

publicstaticStringbean2Json(Object obj){

try{

returnmapper.writeValueAsString(obj);

}catch(JsonProcessingException e) {

e.printStackTrace();

returnnull;

}

publicstaticTjson2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass){

try{

returnmapper.readValue(jsonStr, objClass);

}catch(IOException e) {

e.printStackTrace();

returnnull;

}

JsonLibUtil.java

publicclassJsonLibUtil {

publicstaticStringbean2Json(Object obj){

JSONObject jsonObject = JSONObject.fromObject(obj);

returnjsonObject.toString();

}

@SuppressWarnings("unchecked")

publicstaticTjson2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass){

return(T) JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(jsonStr), objClass);

}

准备Model类

这里我写一个简单的Person类，同时属性有Date、List、Map和自定义的类FullName，最大程度模拟真实场景。

publicclassPerson {

privateString name;

privateFullName fullName;

privateintage;

privateDate birthday;

privateList hobbies;

privateMap clothes;

privateList friends;

// getter/setter省略

@Override

publicStringtoString()

{

StringBuilder str =newStringBuilder("Person [name="+ name +", fullName="+ fullName +", age="

+ age +", birthday="+ birthday +", hobbies="+ hobbies

+", clothes="+ clothes +"]\n");

if(friends != null) {

str.append("Friends:\n");

for(Person f : friends) {

str.append("\t").append(f);

}

returnstr.toString();

}

publicclassFullName {

privateString firstName;

privateString middleName;

privateString lastName;

publicFullName(){

}

publicFullName(String firstName, String middleName, String lastName){

this.firstName = firstName;

this.middleName = middleName;

this.lastName = lastName;

}

// 省略getter和setter

@Override

publicStringtoString()

{

return"[firstName="+ firstName +", middleName="

+ middleName +", lastName="+ lastName +"]";

}

JSON序列化性能基准测试

@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)

@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)

@State(Scope.Benchmark)

publicclassJsonSerializeBenchmark {

/**

* 序列化次数参数

@Param({"1000","10000","100000"})

privateintcount;

privatePerson p;

publicstaticvoidmain(String[] args)throws Exception{

Options opt =newOptionsBuilder()

.include(JsonSerializeBenchmark.class.getSimpleName())

.forks(1)

.warmupIterations(0)

.build();

Collection results =newRunner(opt).run();

ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results,"count","秒");

}

@Benchmark

publicvoidJsonLib()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

JsonLibUtil.bean2Json(p);

}

@Benchmark

publicvoidGson()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

GsonUtil.bean2Json(p);

}

@Benchmark

publicvoidFastJson()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

FastJsonUtil.bean2Json(p);

}

@Benchmark

publicvoidJackson()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

JacksonUtil.bean2Json(p);

}

@Setup

publicvoidprepare()

{

List friends=newArrayList();

friends.add(createAPerson("小明",null));

friends.add(createAPerson("Tony",null));

friends.add(createAPerson("陈小二",null));

p=createAPerson("邵同学",friends);

}

@TearDown

publicvoidshutdown()

{

}

privatePersoncreateAPerson(String name,List<Person> friends){

Person newPerson=newPerson();

newPerson.setName(name);

newPerson.setFullName(newFullName("zjj_first","zjj_middle","zjj_last"));

newPerson.setAge(24);

List hobbies=newArrayList();

hobbies.add("篮球");

hobbies.add("游泳");

hobbies.add("coding");

newPerson.setHobbies(hobbies);

Map clothes=newHashMap();

clothes.put("coat","Nike");

clothes.put("trousers","adidas");

clothes.put("shoes","安踏");

newPerson.setClothes(clothes);

newPerson.setFriends(friends);

returnnewPerson;

}

说明一下，上面的代码中

ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results,"count","秒");

这个是我自己编写的将性能测试报告数据填充至Echarts图，然后导出png图片的方法，具体代码我就不贴了，参考我的github源码。

执行后的结果图：

从上面的测试结果可以看出，序列化次数比较小的时候，Gson性能最好，当不断增加的时候到了100000，Gson明细弱于Jackson和FastJson，这时候FastJson性能是真的牛，另外还可以看到不管数量少还是多，Jackson一直表现优异。而那个Json-lib简直就是来搞笑的。^_^

JSON反序列化性能基准测试

@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)

@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)

@State(Scope.Benchmark)

publicclassJsonDeserializeBenchmark {

/**

* 反序列化次数参数

@Param({"1000","10000","100000"})

privateintcount;

privateString jsonStr;

publicstaticvoidmain(String[] args)throws Exception{

Options opt =newOptionsBuilder()

.include(JsonDeserializeBenchmark.class.getSimpleName())

.forks(1)

.warmupIterations(0)

.build();

Collection results =newRunner(opt).run();

ResultExporter.exportResult("JSON反序列化性能", results,"count","秒");

}

@Benchmark

publicvoidJsonLib()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

JsonLibUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

}

@Benchmark

publicvoidGson()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

GsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

}

@Benchmark

publicvoidFastJson()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

FastJsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

}

@Benchmark

publicvoidJackson()

{

for(inti =0; i < count; i++) {

JacksonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

}

@Setup

publicvoidprepare()

{

jsonStr="{\"name\":\"邵同学\",\"fullName\":{\"firstName\":\"zjj_first\",\"middleName\":\"zjj_middle\",\"lastName\":\"zjj_last\"},\"age\":24,\"birthday\":null,\"hobbies\":[\"篮球\",\"游泳\",\"coding\"],\"clothes\":{\"shoes\":\"安踏\",\"trousers\":\"adidas\",\"coat\":\"Nike\"},\"friends\":[{\"name\":\"小明\",\"fullName\":{\"firstName\":\"xxx_first\",\"middleName\":\"xxx_middle\",\"lastName\":\"xxx_last\"},\"age\":24,\"birthday\":null,\"hobbies\":[\"篮球\",\"游泳\",\"coding\"],\"clothes\":{\"shoes\":\"安踏\",\"trousers\":\"adidas\",\"coat\":\"Nike\"},\"friends\":null},{\"name\":\"Tony\",\"fullName\":{\"firstName\":\"xxx_first\",\"middleName\":\"xxx_middle\",\"lastName\":\"xxx_last\"},\"age\":24,\"birthday\":null,\"hobbies\":[\"篮球\",\"游泳\",\"coding\"],\"clothes\":{\"shoes\":\"安踏\",\"trousers\":\"adidas\",\"coat\":\"Nike\"},\"friends\":null},{\"name\":\"陈小二\",\"fullName\":{\"firstName\":\"xxx_first\",\"middleName\":\"xxx_middle\",\"lastName\":\"xxx_last\"},\"age\":24,\"birthday\":null,\"hobbies\":[\"篮球\",\"游泳\",\"coding\"],\"clothes\":{\"shoes\":\"安踏\",\"trousers\":\"adidas\",\"coat\":\"Nike\"},\"friends\":null}]}";

}

@TearDown

publicvoidshutdown()

{

}

执行后的结果图：