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JAVA最常使用的几种常用 JSON 库性能比较
时间:2019/7/12 9:01:36来源:网络阅读:168

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:


  1. 字符串解析成JSON性能

  2. 字符串解析成JavaBean性能

  3. JavaBean构造JSON性能

  4. 集合构造JSON性能

  5. 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:


  1. Jackson 所依赖的jar包较少,简单易用。

  2. 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。

  3. Jackson 运行时占用内存比较低,性能比较好

  4. 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:


  1. 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。

  2. jackson-annotations 注解包,提供标准注解功能;

  3. 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


public class FastJsonUtil {

public static String bean2Json(Object obj) {

return JSON.toJSONString(obj);

}


public static T json2Bean(String jsonStr, Class 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 json2Bean(String jsonStr, Class 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 json2Bean(String jsonStr, Class 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 json2Bean(String jsonStr, Class 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 hobbies;

private Map clothes;

private List 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 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 friends=new ArrayList ();

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 friends) {

Person newPerson=new Person();

newPerson.setName(name);

newPerson.setFullName(new FullName("zjj_first", "zjj_middle", "zjj_last"));

newPerson.setAge(24);

List hobbies=new ArrayList ();

hobbies.add("篮球");

hobbies.add("游泳");

hobbies.add("coding");

newPerson.setHobbies(hobbies);

Map clothes=new HashMap ();

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,具体代码我就不贴了,参考我的github源码。


执行后的结果图:


null



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 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:


null



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。