Gson

Gson 是 Google 提供的用来在 Java 对象和 JSON 数据之间进行映射的 Java 类库。可以将一个 JSON 字符串转成一个 Java 对象,或者反过来。

1. 基本用法

Gson 提供了 fromJson()toJson() 两个直接用于解析和生成的方法,前者实现反序列化,后者实现了序列化。

public class User {
    public String name;
    public int age;
    public String emailAddress;

    // 省略 getter/setter
}

生成 JSON 格式字符串:(Object to JSON-String)

Gson gson = new Gson();
User user = new User("怪盗kidou",24);
String jsonObject = gson.toJson(user); // {"name":"怪盗kidou","age":24}

解析 JSON 格式字符串:(JSON-String to Object)

Gson gson = new Gson();
String jsonString = "{\"name\":\"怪盗kidou\",\"age\":24}";
User user = gson.fromJson(jsonString, User.class);

@SerializedName 注解

默认/一般情况下,JSON 字段中的名字和类的属性名是一致的。但是也有不一致的情况,因为本身驼峰命名法(如 Java)和下划线命名法(如 C)本身就是两大命名规则“流派”。

对类的属性使用 @SerializedName 注解,可以重新指定与该属性对应的 JSON 字符串中的名字。

@SerializedName("email_address")
public String emailAddress;

你甚至可以重新命名为另一个看起来毫不相关的名字:

@SerializedName("xxx")
public String emailAddress;

数组的序列化和反序列化

数组的序列化和反序列化比较简单,与普通对象类似,唯一需要注意的就是填写正确的数组类型:

str = gson.toJson(arr);

arr = gson.fromJson(str, int[].class);
arr = gson.fromJson(str, String[].class);
arr = gson.fromJson(str, User[].class);

集合的序列化和反序列化

相较于数组,集合的序列化和反序列化就复杂一些,因为泛型的 类型檫除,Java “分辨”不出 ListList,对 Java 而言它们的类型都是 List.class

为了解决的上面的问题,Gson 为我们提供了 TypeToken 来实现对泛型的支持,所以当我们希望使用将以上的数据解析为 List 时需要讲 List “套在” new TypeToken(){}.getType() 中。

arr = gson.fromJson(str, new TypeToken>(){}.getType());

泛型 和 RESETfull API

泛型的引入可以减少无关的代码,这在 resetful api 返回数据时反映得更为清楚,通常 resetful api 接口返回的 Json 数据为:

{"status":0,"msg":'...',"data":{...}},
{"status":0,"msg":'...',"data":[...]},

status 表示响应状态码,msg 表示状态码配套的信息,而 data 才是最核心的部分:响应的数据。一般而言,它要么表示返回一个对象,要么表示返回一个对象的集合(数组或 List)

在这里会把这个结果对象定义成泛型类:

public class Result {
    public int code;
    public String message;
    public T data;
}

否则,data 的类型无穷无尽,你就需要为每一种情况定义一种 Result 类。

那么对于 data 字段,当 T 是 User 时则可以写为 Result,当是个列表的时候为 Result>,其它类型同理(Result\Result>)。

对此,Json 字符串转对象时,代码自然就类似如下:

//不再重复定义Result类
Type userType = new TypeToken>(){}.getType();
Result userResult = gson.fromJson(json,userType);
User user = userResult.data;

Type userListType = new TypeToken>>(){}.getType();
Result> userListResult = gson.fromJson(json,userListType);
List users = userListResult.data;

使用 GsonBuilder 导出 null 值、格式化输出、日期时间

显而易见,GsonBuilder 是用于构建 Gson 实例的一个类,要想改变 Gson 默认的设置必须使用该类配置 Gson 。

Gson gson = new GsonBuilder()
               //各种配置
               .create(); //生成配置好的 Gson

一个最常见的使用场景就是:导出 null 值。Gson 在默认情况下是不动导出值 null 的键的。

Gson gson = new Gson();
User user = new User("tom",20, null);
System.out.println(gson.toJson(user));
// {"name":"tom","age":24}

因其值为 null,emailAddress 字段并未出现在 JSON-String 中。这里容易造成一个困惑:单看 JSON-String,你无法知道它所表示的对象中还存在一个 emailAddress 属性。或者说,在调试时,需要生成完整的 JSON-String 以供分析查错。

对此,你可以使用 GsonBuilder 设置所生成的 Gson 对象,开启其导出 null 值的功能。

Gson gson = new GsonBuilder().serializeNulls().create();
User user = new User("tom",20, null);
System.out.println(gson.toJson(user));
// {"name":"tom","age":20,"emailAddress":null}

另一个比较常见的场景就是 Date 类型的属性 和 字符串 之间转换时的格式化。

Gson gson = new GsonBuilder()
                  .serializeNulls()
                  .setDateFormat("yyyy-MM-dd")
                  .create();

循环引用 和 @Expose 注解

在 Java 中,两个对象可能会互相持有,此时就是循环引用现象。当序列化其中一个对象时,会涉及到它的相关对象,而序列化它的相关对象时,又会再次序列化它自己,而序列化它自己时又需要去序列化它的相关对象... ...,从而造成一个死循环。

Gson 提供的 @Expose 注解可以解决循环依赖问题。被标注了 @Expose 的属性会被导出,没有标注的则不会导出。另外,@Expose 还有两个属性可以进一步细化控制序列化和反序列化行为:

@Expose // 默认值都为 true
@Expose(deserialize = true, serialize = true) // 序列化、反序列化都生效
@Expose(deserialize = true, serialize = false) // 序列化时忽略该属性
@Expose(deserialize = false, serialize = true) // 反序列化时忽略该属性
@Expose(deserialize = false, serialize = false) // 序列化、反序列化时都忽略该属性

注意,@Expose 注解需要配合 GsonBuilder 使用:

Gson gson = new GsonBuilder()
              .excludeFieldsWithoutExposeAnnotation()
              .create();

补充,还有其他的办法能解决循环引用问题,但是 @Expose 是最常见方案。

POJO 与 JSON 的字段映射规则

之前提到过这样的场景,如果提供 JSON-String 的人和使用(反序列化)JSON-String 的人是两个不同的人,那么就无法保证 JSON-String 中的字段名和类的属性名一定一致。当然,如前面所说,对于这个问题,可以通过使用 @SerializedNam 注解决绝。

除此之外,对于常见的“不一致”的情况,Gson 提供了统一设置。

GsonBuilder.setFieldNamingPolicy 方法与 Gson 提供的另一个枚举类 FieldNamingPolicy 配合使用,该枚举类提供了 5 种实现方式分别为:

FieldNamingPolicy 例如(emailAddress属性)
IDENTITY {"emailAddress":"[email protected]"}
LOWER_CASE_WITH_DASHES {"email-address":"[email protected]"}
LOWER_CASE_WITH_UNDERSCORES {"email_address":"[email protected]"}
UPPER_CAMEL_CASE {"EmailAddress":"[email protected]"}
UPPER_CAMEL_CASE_WITH_SPACES {"Email Address" : "[email protected]"}

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