Java 常用的几个 Json 库,性能强势对比!
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:https://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 + "]n"); if (friends != null) { str.append("Friends:n"); for (Person f : friends) { str.append("t").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,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。
本文文字及图片出自 InfoQ
共有 14 条讨论