Java 中几种常用 JSON 库性能比较

作 者:飞污熊

来 源:xncoding.com/2018/01/09/java/jsons.html

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。

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:

<!-- Json libs--><dependency>    <groupId>net.sf.json-lib</groupId>    <artifactId>json-lib</artifactId>    <version>2.4</version>    <classifier>jdk15</classifier></dependency><dependency>    <groupId>com.google.code.gson</groupId>    <artifactId>gson</artifactId>    <version>2.8.2</version></dependency><dependency>    <groupId>com.alibaba</groupId>    <artifactId>fastjson</artifactId>    <version>1.2.46</version></dependency><dependency>    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>    <artifactId>jackson-databind</artifactId>    <version>2.9.4</version></dependency><dependency>    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>    <artifactId>jackson-annotations</artifactId>    <version>2.9.4</version></dependency>

四个库的工具类

FastJsonUtil.java

public class FastJsonUtil {    public static String bean2Json(Object obj) {        return JSON.toJSONString(obj);    }
    public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {        return JSON.parseObject(jsonStr, objClass);    }}

GsonUtil.java

public class GsonUtil {    private static Gson gson = new GsonBuilder().create();
    public static String bean2Json(Object obj) {        return gson.toJson(obj);    }
    public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {        return gson.fromJson(jsonStr, objClass);    }
    public static String jsonFormatter(String uglyJsonStr) {        Gson gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();        JsonParser jp = new JsonParser();        JsonElement je = jp.parse(uglyJsonStr);        return gson.toJson(je);    }}

JacksonUtil.java

public class JacksonUtil {    private static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    public static String bean2Json(Object obj) {        try {            return mapper.writeValueAsString(obj);        } catch (JsonProcessingException e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }
    public static <T> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {        try {            return mapper.readValue(jsonStr, objClass);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }}

JsonLibUtil.java

public class JsonLibUtil {
    public static String bean2Json(Object obj) {        JSONObject jsonObject = JSONObject.fromObject(obj);        return jsonObject.toString();    }
    @SuppressWarnings("unchecked")    public static <T> T json2Bean(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。

public class Person {    private String name;    private FullName fullName;    private int age;    private Date birthday;    private List<String> hobbies;    private Map<String, String> clothes;    private List<Person> friends;    // getter/setter省略    @Override    public String toString() {        StringBuilder str = new StringBuilder("Person [name=" + name + ", fullName=" + fullName + ", age="                + age + ", birthday=" + birthday + ", hobbies=" + hobbies                + ", clothes=" + clothes + "]");        if (friends != null) {            str.append("Friends:");            for (Person f : friends) {                str.append("  ").append(f);            }        }        return str.toString();    }
}
public class FullName {    private String firstName;    private String middleName;    private String lastName;
    public FullName() {    }    public FullName(String firstName, String middleName, String lastName) {        this.firstName = firstName;        this.middleName = middleName;        this.lastName = lastName;    }    // 省略getter和setter    @Override    public String toString() {        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)public class JsonSerializeBenchmark {    /**     * 序列化次数参数     */    @Param({"1000", "10000", "100000"})    private int count;
    private Person p;
    public static void main(String[] args) throws Exception {        Options opt = new OptionsBuilder()                .include(JsonSerializeBenchmark.class.getSimpleName())                .forks(1)                .warmupIterations(0)                .build();        Collection<RunResult> results =  new Runner(opt).run();        ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results, "count", "秒");    }
    @Benchmark    public void JsonLib() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            JsonLibUtil.bean2Json(p);        }    }
    @Benchmark    public void Gson() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            GsonUtil.bean2Json(p);        }    }
    @Benchmark    public void FastJson() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            FastJsonUtil.bean2Json(p);        }    }
    @Benchmark    public void Jackson() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            JacksonUtil.bean2Json(p);        }    }
    @Setup    public void prepare() {        List<Person> friends=new ArrayList<Person>();        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    public void shutdown() {    }
    private Person createAPerson(String name,List<Person> friends) {        Person newPerson=new Person();        newPerson.setName(name);        newPerson.setFullName(new FullName("zjj_first", "zjj_middle", "zjj_last"));        newPerson.setAge(24);        List<String> hobbies=new ArrayList<String>();        hobbies.add("篮球");        hobbies.add("游泳");        hobbies.add("coding");        newPerson.setHobbies(hobbies);        Map<String,String> clothes=new HashMap<String, String>();        clothes.put("coat", "Nike");        clothes.put("trousers", "adidas");        clothes.put("shoes", "安踏");        newPerson.setClothes(clothes);        newPerson.setFriends(friends);        return newPerson;    }}

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。

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)public class JsonDeserializeBenchmark {    /**     * 反序列化次数参数     */    @Param({"1000", "10000", "100000"})    private int count;
    private String jsonStr;
    public static void main(String[] args) throws Exception {        Options opt = new OptionsBuilder()                .include(JsonDeserializeBenchmark.class.getSimpleName())                .forks(1)                .warmupIterations(0)                .build();        Collection<RunResult> results =  new Runner(opt).run();        ResultExporter.exportResult("JSON反序列化性能", results, "count", "秒");    }
    @Benchmark    public void JsonLib() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            JsonLibUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);        }    }
    @Benchmark    public void Gson() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            GsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);        }    }
    @Benchmark    public void FastJson() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            FastJsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);        }    }
    @Benchmark    public void Jackson() {        for (int i = 0; i < count; i++) {            JacksonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);        }    }
    @Setup    public void prepare() {        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    public void shutdown() {    }}

执行后的结果图:

从上面的测试结果可以看出,反序列化的时候,Gson、Jackson和FastJson区别不大,性能都很优异,而那个Json-lib还是来继续搞笑的。

以上就是几种几种主流JSON库的基本介绍,希望能对你有所帮助!

原文发布于微信公众号 - 好好学java(SIHAIloveJAVA)

原文发表时间:2019-06-27

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