JSON文件处理

定义

JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它基于JavaScript编程语言的一个子集，但是它的使用不限于JavaScript。JSON采用完全独立于语言的文本格式，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

作用

JSON格式文件在现代软件开发中扮演着至关重要的角色： 1. 数据交换：作为不同系统间数据交换的标准格式 2. 配置文件：常用于存储配置信息 3. API通信：作为Web API的主要数据格式 4. 数据存储：作为NoSQL数据库的数据存储格式

例子

以下是一个典型的JSON示例：

{
    "name": "张三",
    "age": 25,
    "isStudent": true,
    "hobbies": ["读书", "运动", "编程"],
    "address": {
        "city": "北京",
        "street": "朝阳区",
        "zipCode": "100000"
    },
    "scores": {
        "math": 95,
        "english": 88,
        "programming": 92
    }
}

说明

JSON结构

类型	说明	示例
对象	使用花括号表示	`{"name": "张三"}`
数组	使用方括号表示	`["读书", "运动"]`
字符串	使用双引号表示	`"Hello"`
数字	直接使用数字	`123`
布尔值	true或false	`true`
null	表示空值	`null`

常用JSON处理库

库名	特点	适用场景
Jackson	功能全面，性能好	企业级应用
Gson	使用简单，轻量级	小型项目
Fastjson	速度快，功能丰富	高性能需求

主要操作

操作类型	说明	示例方法
序列化	对象转JSON	`writeValueAsString()`
反序列化	JSON转对象	`readValue()`
解析	解析JSON字符串	`parse()`
生成	生成JSON字符串	`toJSONString()`

详细说明

Maven依赖配置

在Maven项目中，常用的JSON处理库有：

Jackson（推荐）：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.15.2</version>
</dependency>

Gson：

<dependency>
    <groupId>com.google.code.gson</groupId>
    <artifactId>gson</artifactId>
    <version>2.10.1</version>
</dependency>

Fastjson：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.83</version>
</dependency>

代码示例

以下是使用Jackson库处理JSON的示例代码：

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.io.File;
import java.io.IOException;

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

        try {
            // 将对象转换为JSON字符串
            Person person = new Person("张三", 25);
            String jsonString = mapper.writeValueAsString(person);
            System.out.println("JSON字符串: " + jsonString);

            // 将JSON字符串转换为对象
            Person parsedPerson = mapper.readValue(jsonString, Person.class);
            System.out.println("解析后的对象: " + parsedPerson);

            // 将对象写入JSON文件
            mapper.writeValue(new File("person.json"), person);

            // 从JSON文件读取对象
            Person filePerson = mapper.readValue(new File("person.json"), Person.class);
            System.out.println("从文件读取的对象: " + filePerson);

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

class Person {
    private String name;
    private int age;

    // 构造函数
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // getter和setter方法
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }
    public int getAge() { return age; }
    public void setAge(int age) { this.age = age; }

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

注意事项

编码问题：

始终使用UTF-8编码处理JSON文件

在读写文件时明确指定编码：

// 写入文件时指定编码
mapper.writeValue(new File("output.json"), object);

// 读取文件时指定编码
mapper.readValue(new File("input.json"), Object.class, "UTF-8");

性能考虑：
- 对于大量JSON处理，建议使用Jackson或Fastjson
- 考虑使用流式处理（Streaming API）处理大文件
- 适当使用缓存机制
安全性：
- 注意JSON注入攻击
- 验证输入数据的合法性
- 使用安全的JSON解析库
最佳实践：
- 使用统一的JSON处理库
- 合理处理异常情况
- 注意内存使用，特别是处理大文件时
- 使用适当的注解控制序列化/反序列化行为