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Java中常用的 JSON 库性能比较

技术杂谈 勤劳的小蚂蚁 4个月前 (12-27) 95次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

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。

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: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:

1<!– Json libs–>

2<dependency>

3    <groupId>net.sf.json-lib</groupId>

4    <artifactId>json-lib</artifactId>

5    <version>2.4</version>

6    <classifier>jdk15</classifier>

7</dependency>

8<dependency>

9    <groupId>com.google.code.gson</groupId>

10    <artifactId>gson</artifactId>

11    <version>2.8.2</version>

12</dependency>

13<dependency>

14    <groupId>com.alibaba</groupId>

15    <artifactId>fastjson</artifactId>

16    <version>1.2.46</version>

17</dependency>

18<dependency>

19    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>

20    <artifactId>jackson-databind</artifactId>

21    <version>2.9.4</version>

22</dependency>

23<dependency>

24    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>

25    <artifactId>jackson-annotations</artifactId>

26    <version>2.9.4</version>

27</dependency>

四个库的工具类

FastJsonUtil.java

1public class FastJsonUtil {

2    public static String bean2Json(Object obj) {

3        return JSON.toJSONString(obj);

4    }

5

6    public static <T> json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {

7        return JSON.parseObject(jsonStr, objClass);

8    }

9}

GsonUtil.java

1public class GsonUtil {

2    private static Gson gson = new GsonBuilder().create();

3

4    public static String bean2Json(Object obj) {

5        return gson.toJson(obj);

6    }

7

8    public static <T> json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {

9        return gson.fromJson(jsonStr, objClass);

10    }

11

12    public static String jsonFormatter(String uglyJsonStr) {

13        Gson gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();

14        JsonParser jp = new JsonParser();

15        JsonElement je = jp.parse(uglyJsonStr);

16        return gson.toJson(je);

17    }

18}

JacksonUtil.java

1public class JacksonUtil {

2    private static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

3

4    public static String bean2Json(Object obj) {

5        try {

6            return mapper.writeValueAsString(obj);

7        } catch (JsonProcessingException e) {

8            e.printStackTrace();

9            return null;

10        }

11    }

12

13    public static <T> json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {

14        try {

15            return mapper.readValue(jsonStr, objClass);

16        } catch (IOException e) {

17            e.printStackTrace();

18            return null;

19        }

20    }

21}

JsonLibUtil.java

1public class JsonLibUtil {

2

3    public static String bean2Json(Object obj) {

4        JSONObject jsonObject = JSONObject.fromObject(obj);

5        return jsonObject.toString();

6    }

7

8    @SuppressWarnings(“unchecked”)

9    public static <T> json2Bean(String jsonStr, Class<T> objClass) {

10        return (T) JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(jsonStr), objClass);

11    }

12}

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。

1public class Person {

2    private String name;

3    private FullName fullName;

4    private int age;

5    private Date birthday;

6    private List<String> hobbies;

7    private Map<String, String> clothes;

8    private List<Person> friends;

9

10    // getter/setter省略

11

12    @Override

13    public String toString() {

14        StringBuilder str = new StringBuilder(“Person [name=” + name + “, fullName=” + fullName + “, age=”

15                + age + “, birthday=” + birthday + “, hobbies=” + hobbies

16                + “, clothes=” + clothes + “]\n”);

17        if (friends != null) {

18            str.append(“Friends:\n”);

19            for (Person f : friends) {

20                str.append(“\t”).append(f);

21            }

22        }

23        return str.toString();

24    }

25

26}

1public class FullName {

2    private String firstName;

3    private String middleName;

4    private String lastName;

5

6    public FullName() {

7    }

8

9    public FullName(String firstName, String middleName, String lastName) {

10        this.firstName = firstName;

11        this.middleName = middleName;

12        this.lastName = lastName;

13    }

14

15    // 省略getter和setter

16

17    @Override

18    public String toString() {

19        return “[firstName=” + firstName + “, middleName=”

20                + middleName + “, lastName=” + lastName + “]”;

21    }

22}

JSON序列化性能基准测试

1@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)

2@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)

3@State(Scope.Benchmark)

4public class JsonSerializeBenchmark {

5    /**

6     * 序列化次数参数

7     */

8    @Param({“1000”“10000”“100000”})

9    private int count;

10

11    private Person p;

12

13    public static void main(String[] args) throws Exception {

14        Options opt = new OptionsBuilder()

15                .include(JsonSerializeBenchmark.class.getSimpleName())

16                .forks(1)

17                .warmupIterations(0)

18                .build();

19        Collection<RunResult> results =  new Runner(opt).run();

20        ResultExporter.exportResult(“JSON序列化性能”, results, “count”“秒”);

21    }

22

23    @Benchmark

24    public void JsonLib() {

25        for (int i = 0; i < count; i++) {

26            JsonLibUtil.bean2Json(p);

27        }

28    }

29

30    @Benchmark

31    public void Gson() {

32        for (int i = 0; i < count; i++) {

33            GsonUtil.bean2Json(p);

34        }

35    }

36

37    @Benchmark

38    public void FastJson() {

39        for (int i = 0; i < count; i++) {

40            FastJsonUtil.bean2Json(p);

41        }

42    }

43

44    @Benchmark

45    public void Jackson() {

46        for (int i = 0; i < count; i++) {

47            JacksonUtil.bean2Json(p);

48        }

49    }

50

51    @Setup

52    public void prepare() {

53        List<Person> friends=new ArrayList<Person>();

54        friends.add(createAPerson(“小明”,null));

55        friends.add(createAPerson(“Tony”,null));

56        friends.add(createAPerson(“陈小二”,null));

57        p=createAPerson(“邵同学”,friends);

58    }

59

60    @TearDown

61    public void shutdown() {

62    }

63

64    private Person createAPerson(String name,List<Person> friends) {

65        Person newPerson=new Person();

66        newPerson.setName(name);

67        newPerson.setFullName(new FullName(“zjj_first”“zjj_middle”“zjj_last”));

68        newPerson.setAge(24);

69        List<String> hobbies=new ArrayList<String>();

70        hobbies.add(“篮球”);

71        hobbies.add(“游泳”);

72        hobbies.add(“coding”);

73        newPerson.setHobbies(hobbies);

74        Map<String,String> clothes=new HashMap<String, String>();

75        clothes.put(“coat”“Nike”);

76        clothes.put(“trousers”“adidas”);

77        clothes.put(“shoes”“安踏”);

78        newPerson.setClothes(clothes);

79        newPerson.setFriends(friends);

80        return newPerson;

81    }

82}

说明一下,上面的代码中

1ResultExporter.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:

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

1@BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)

2@OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)

3@State(Scope.Benchmark)

4public class JsonDeserializeBenchmark {

5    /**

6     * 反序列化次数参数

7     */

8    @Param({“1000”“10000”“100000”})

9    private int count;

10

11    private String jsonStr;

12

13    public static void main(String[] args) throws Exception {

14        Options opt = new OptionsBuilder()

15                .include(JsonDeserializeBenchmark.class.getSimpleName())

16                .forks(1)

17                .warmupIterations(0)

18                .build();

19        Collection<RunResult> results =  new Runner(opt).run();

20        ResultExporter.exportResult(“JSON反序列化性能”, results, “count”“秒”);

21    }

22

23    @Benchmark

24    public void JsonLib() {

25        for (int i = 0; i < count; i++) {

26            JsonLibUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

27        }

28    }

29

30    @Benchmark

31    public void Gson() {

32        for (int i = 0; i < count; i++) {

33            GsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

34        }

35    }

36

37    @Benchmark

38    public void FastJson() {

39        for (int i = 0; i < count; i++) {

40            FastJsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

41        }

42    }

43

44    @Benchmark

45    public void Jackson() {

46        for (int i = 0; i < count; i++) {

47            JacksonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

48        }

49    }

50

51    @Setup

52    public void prepare() {

53        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}]}”;

54    }

55

56    @TearDown

57    public void shutdown() {

58    }

59}

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。

本文转自: 

https://www.xncoding.com/2018/01/09/java/jsons.html


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