JAVA中幾種常用JSON庫性能比較
- 2019 年 10 月 7 日
- 筆記
作者：飛污熊 xncoding.com/2018/01/09/java/jsons.html
本篇通過JMH來測試一下Java中幾種常見的JSON解析庫的性能。每次都在網上看到別人說什麼某某庫性能是如何如何的好，碾壓其他的庫。但是百聞不如一見，只有自己親手測試過的才是最值得相信的。
JSON不管是在Web開發還是伺服器開發中是相當常見的數據傳輸格式，一般情況我們對於JSON解析構造的性能並不需要過於關心，除非是在性能要求比較高的系統。
目前對於Java開源的JSON類庫有很多種，下面我們取4個常用的JSON庫進行性能測試對比， 同時根據測試結果分析如果根據實際應用場景選擇最合適的JSON庫。
這4個JSON類庫分別為：Gson，FastJson，Jackson，Json-lib。
簡單介紹
選擇一個合適的JSON庫要從多個方面進行考慮：
- 字元串解析成JSON性能
- 字元串解析成JavaBean性能
- JavaBean構造JSON性能
- 集合構造JSON性能
- 易用性
先簡單介紹下四個類庫的身份背景。
Gson
項目地址：https://github.com/google/gson
Gson是目前功能最全的Json解析神器，Gson當初是為因應Google公司內部需求而由Google自行研發而來，但自從在2008年五月公開發布第一版後已被許多公司或用戶應用。Gson的應用主要為toJson與fromJson兩個轉換函數，無依賴，不需要例外額外的jar，能夠直接跑在JDK上。在使用這種對象轉換之前，需先創建好對象的類型以及其成員才能成功的將JSON字元串成功轉換成相對應的對象。類裡面只要有get和set方法，Gson完全可以實現複雜類型的json到bean或bean到json的轉換，是JSON解析的神器。
FastJson
項目地址：https://github.com/alibaba/fastjson
Fastjson是一個Java語言編寫的高性能的JSON處理器,由阿里巴巴公司開發。無依賴，不需要例外額外的jar，能夠直接跑在JDK上。FastJson在複雜類型的Bean轉換Json上會出現一些問題，可能會出現引用的類型，導致Json轉換出錯，需要制定引用。FastJson採用獨創的演算法，將parse的速度提升到極致，超過所有json庫。
Jackson
項目地址：https://github.com/FasterXML/jackson
Jackson是當前用的比較廣泛的，用來序列化和反序列化json的Java開源框架。Jackson社區相對比較活躍，更新速度也比較快， 從Github中的統計來看，Jackson是最流行的json解析器之一，Spring MVC的默認json解析器便是Jackson。
Jackson優點很多：
- Jackson 所依賴的jar包較少，簡單易用。
- 與其他 Java 的 json 的框架 Gson 等相比，Jackson 解析大的 json 文件速度比較快。
- Jackson 運行時佔用記憶體比較低，性能比較好
- Jackson 有靈活的 API，可以很容易進行擴展和訂製。
目前最新版本是2.9.4，Jackson 的核心模組由三部分組成：
- jackson-core 核心包，提供基於」流模式」解析的相關 API，它包括 JsonPaser 和 JsonGenerator。Jackson 內部實現正是通過高性能的流模式 API 的 JsonGenerator 和 JsonParser 來生成和解析 json。
- jackson-annotations 註解包，提供標準註解功能；
- jackson-databind 數據綁定包，提供基於」對象綁定」 解析的相關 API（ ObjectMapper ）和」樹模型」 解析的相關 API（JsonNode）；基於」對象綁定」 解析的 API 和」樹模型」解析的 API 依賴基於」流模式」解析的 API。
Json-lib
項目地址：http://json-lib.sourceforge.net/index.html
json-lib最開始的也是應用最廣泛的json解析工具，json-lib 不好的地方確實是依賴於很多第三方包，對於複雜類型的轉換，json-lib對於json轉換成bean還有缺陷， 比如一個類裡面會出現另一個類的list或者map集合，json-lib從json到bean的轉換就會出現問題。json-lib在功能和性能上面都不能滿足現在互聯網化的需求。
編寫性能測試
接下來開始編寫這四個庫的性能測試程式碼。
添加maven依賴
當然首先是添加四個庫的maven依賴，公平起見，我全部使用它們最新的版本：
<!-- 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>
四個庫的工具類
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); } }
準備Model類
這裡我寫一個簡單的Person類，同時屬性有Date、List、Map和自定義的類FullName，最大程度模擬真實場景。
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序列化性能基準測試
@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime) @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS) @State(Scope.Benchmark) public class JsonSerializeBenchmark { /** * 序列化次數參數 */ @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() .warmupIterations() .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 = ; i < count; i++) { JsonLibUtil.bean2Json(p); } } @Benchmark public void Gson() { for (int i = ; i < count; i++) { GsonUtil.bean2Json(p); } } @Benchmark public void FastJson() { for (int i = ; i < count; i++) { FastJsonUtil.bean2Json(p); } } @Benchmark public void Jackson() { for (int i = ; 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("陳小二",null)); p=createAPerson("邵同學",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(); List<String> hobbies=new ArrayList<String>(); hobbies.add("籃球"); 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; } }
說明一下，上面的程式碼中
ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results, "count", "秒");
這個是我自己編寫的將性能測試報告數據填充至Echarts圖，然後導出png圖片的方法。
執行後的結果圖：
從上面的測試結果可以看出，序列化次數比較小的時候，Gson性能最好，當不斷增加的時候到了100000，Gson明細弱於Jackson和FastJson， 這時候FastJson性能是真的牛，另外還可以看到不管數量少還是多，Jackson一直表現優異。而那個Json-lib簡直就是來搞笑的。^_^
JSON反序列化性能基準測試
@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime) @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS) @State(Scope.Benchmark) public class JsonDeserializeBenchmark { /** * 反序列化次數參數 */ @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() .warmupIterations() .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 = ; i < count; i++) { JsonLibUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class); } } @Benchmark public void Gson() { for (int i = ; i < count; i++) { GsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class); } } @Benchmark public void FastJson() { for (int i = ; i < count; i++) { FastJsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class); } } @Benchmark public void Jackson() { for (int i = ; i < count; i++) { JacksonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class); } } @Setup public void prepare() { jsonStr="{"name":"邵同學","fullName":{"firstName":"zjj_first","middleName":"zjj_middle","lastName":"zjj_last"},"age":24,"birthday":null,"hobbies":["籃球","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":["籃球","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":["籃球","游泳","coding"],"clothes":{"shoes":"安踏","trousers":"adidas","coat":"Nike"},"friends":null},{"name":"陳小二","fullName":{"firstName":"xxx_first","middleName":"xxx_middle","lastName":"xxx_last"},"age":24,"birthday":null,"hobbies":["籃球","游泳","coding"],"clothes":{"shoes":"安踏","trousers":"adidas","coat":"Nike"},"friends":null}]}"; } @TearDown public void shutdown() { } }
執行後的結果圖：
從上面的測試結果可以看出，反序列化的時候，Gson、Jackson和FastJson區別不大，性能都很優異，而那個Json-lib還是來繼續搞笑的。
以上就是幾種幾種主流JSON庫的基本介紹，希望能對你有所幫助！
