Java JSON 示例

11 月 ago
新, 韵
7 minutes

欢迎来到Java JSON示例教程。JSON（JavaScript对象表示法）是一种基于文本的轻量级技术，用于生成易于阅读的格式化数据。JSON以键值对的形式表示对象数据。我们还可以有嵌套的JSON对象，并且它提供了一种简便的方式来表示数组。

Java JSON 可以被改写成 “Java的JSON” 或者 “Java中的JSON” 。

JSON 在 Web 应用或作为服务器响应中被广泛使用，因为它比 XML 更轻量且更紧凑。JSON 对象易于阅读和编写，大多数技术都提供对 JSON 对象的支持。这就是为什么 Java Web 服务中的 JSON 非常流行。JSR353 最终纳入 Java EE 7，它是 Java 的 JSON 处理 API。jsonp 是 Java JSON 处理 API 的参考实现。我们可以通过添加以下依赖项在 Maven 项目中使用它。

<dependency>
	<groupId>org.glassfish</groupId>
  	<artifactId>javax.json</artifactId>
  	<version>1.0.2</version>
</dependency>

如果您使用的是GlassFish 4.0，则可以将范围保持为provided，因为它已经包含在服务器中。JSON API为JSON处理提供了两种方法：

    1. 对象模型 API – 它类似于 DOM 解析器，适用于小型对象。

 

    流式 API – 它类似于 StaX 解析器，适用于大型对象，您不希望将整个对象保存在内存中。

Java JSON API的一些重要接口是：

    1. javax.json.JsonReader: 我们可以使用这个类来读取JSON对象或数组为JsonObject。我们可以从Json类或JsonReaderFactory获得JsonReader。

javax.json.JsonWriter: 我们可以使用这个类将JSON对象写入输出流。

javax.json.stream.JsonParser: 这个类作为一个拉动式解析器，在读取JSON对象时提供流式支持。

javax.json.stream.JsonGenerator: 我们可以使用这个类以流式方式将JSON对象写入输出源。

javax.json.Json: 这个类是用于创建JSON处理对象的工厂类。该类提供了创建这些对象及其对应工厂的最常用方法。工厂类提供了创建这些对象的各种方式。

javax.json.JsonObject: JsonObject代表一个不可变的JSON对象值。

让我们使用简单的程序来了解Java JSON API的使用，我们有一个JSON对象存储在名为employee.txt的文件中；

{
	"id":123,
	"name":"Pankaj Kumar",
	"permanent":true,
	"address":{
			"street":"El Camino Real",
			"city":"San Jose",
			"zipcode":95014
		},
	"phoneNumbers":[9988664422, 1234567890],
	"role":"Developer"
}

我们有Java bean类，它们表示了上述的JSON格式：

package com.Olivia.model;

import java.util.Arrays;

public class Employee {

	private int id;
	private String name;
	private boolean permanent;
	private Address address;
	private long[] phoneNumbers;
	private String role;
	
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public boolean isPermanent() {
		return permanent;
	}
	public void setPermanent(boolean permanent) {
		this.permanent = permanent;
	}
	public Address getAddress() {
		return address;
	}
	public void setAddress(Address address) {
		this.address = address;
	}
	public long[] getPhoneNumbers() {
		return phoneNumbers;
	}
	public void setPhoneNumbers(long[] phoneNumbers) {
		this.phoneNumbers = phoneNumbers;
	}
	public String getRole() {
		return role;
	}
	public void setRole(String role) {
		this.role = role;
	}
	
	@Override
	public String toString(){
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		sb.append("***** Employee Details *****\n");
		sb.append("ID="+getId()+"\n");
		sb.append("Name="+getName()+"\n");
		sb.append("Permanent="+isPermanent()+"\n");
		sb.append("Role="+getRole()+"\n");
		sb.append("Phone Numbers="+Arrays.toString(getPhoneNumbers())+"\n");
		sb.append("Address="+getAddress());
		sb.append("\n*****************************");
		
		return sb.toString();
	}
}

package com.Olivia.model;

public class Address {
	
	private String street;
	private String city;
	private int zipcode;
	
	public String getStreet() {
		return street;
	}
	public void setStreet(String street) {
		this.street = street;
	}
	public String getCity() {
		return city;
	}
	public void setCity(String city) {
		this.city = city;
	}
	public int getZipcode() {
		return zipcode;
	}
	public void setZipcode(int zipcode) {
		this.zipcode = zipcode;
	}
	
	@Override
	public String toString(){
		return getStreet() + ", "+getCity()+", "+getZipcode();
	}
}

我已经重写了toString()方法，以返回人类可读的字符串表示形式，这将在我们的JSON实现类中使用。

Java JSON 读取示例

package com.Olivia.json;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

import javax.json.Json;
import javax.json.JsonArray;
import javax.json.JsonObject;
import javax.json.JsonReader;
import javax.json.JsonValue;

import com.Olivia.model.Address;
import com.Olivia.model.Employee;

public class EmployeeJSONReader {

	public static final String JSON_FILE="employee.txt";
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		InputStream fis = new FileInputStream(JSON_FILE);
		
		//create JsonReader object
		JsonReader jsonReader = Json.createReader(fis);
		
		/**
		 * We can create JsonReader from Factory also
		JsonReaderFactory factory = Json.createReaderFactory(null);
		jsonReader = factory.createReader(fis);
		*/
		
		//get JsonObject from JsonReader
		JsonObject jsonObject = jsonReader.readObject();
		
		//we can close IO resource and JsonReader now
		jsonReader.close();
		fis.close();
		
		//Retrieve data from JsonObject and create Employee bean
		Employee emp = new Employee();
		
		emp.setId(jsonObject.getInt("id"));
		emp.setName(jsonObject.getString("name"));
		emp.setPermanent(jsonObject.getBoolean("permanent"));
		emp.setRole(jsonObject.getString("role"));
		
		//reading arrays from json
		JsonArray jsonArray = jsonObject.getJsonArray("phoneNumbers");
		long[] numbers = new long[jsonArray.size()];
		int index = 0;
		for(JsonValue value : jsonArray){
			numbers[index++] = Long.parseLong(value.toString());
		}
		emp.setPhoneNumbers(numbers);
		
		//reading inner object from json object
		JsonObject innerJsonObject = jsonObject.getJsonObject("address");
		Address address = new Address();
		address.setStreet(innerJsonObject.getString("street"));
		address.setCity(innerJsonObject.getString("city"));
		address.setZipcode(innerJsonObject.getInt("zipcode"));
		emp.setAddress(address);
		
		//print employee bean information
		System.out.println(emp);
		
	}

}

执行这个程序很直观，感觉就像从HashMap获取参数一样。JsonReaderFactory实现了工厂设计模式。当我们执行上述程序后，就会得到以下输出。

***** Employee Details *****
ID=123
Name=Pankaj Kumar
Permanent=true
Role=Developer
Phone Numbers=[9988664422, 1234567890]
Address=El Camino Real, San Jose, 95014
*****************************

Java JSON 写入示例

package com.Olivia.json;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;

import javax.json.Json;
import javax.json.JsonArrayBuilder;
import javax.json.JsonObject;
import javax.json.JsonObjectBuilder;
import javax.json.JsonWriter;

import com.Olivia.model.Address;
import com.Olivia.model.Employee;

public class EmployeeJSONWriter {

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

		Employee emp = createEmployee();

		JsonObjectBuilder empBuilder = Json.createObjectBuilder();
		JsonObjectBuilder addressBuilder = Json.createObjectBuilder();
		JsonArrayBuilder phoneNumBuilder = Json.createArrayBuilder();

		for (long phone : emp.getPhoneNumbers()) {
			phoneNumBuilder.add(phone);
		}
		
		addressBuilder.add("street", emp.getAddress().getStreet())
						.add("city", emp.getAddress().getCity())
							.add("zipcode", emp.getAddress().getZipcode());
		
		empBuilder.add("id", emp.getId())
					.add("name", emp.getName())
						.add("permanent", emp.isPermanent())
							.add("role", emp.getRole());
		
		empBuilder.add("phoneNumbers", phoneNumBuilder);
		empBuilder.add("address", addressBuilder);
		
		JsonObject empJsonObject = empBuilder.build();
		
		System.out.println("Employee JSON String\n"+empJsonObject);
		
		//write to file
		OutputStream os = new FileOutputStream("emp.txt");
		JsonWriter jsonWriter = Json.createWriter(os);
		/**
		 * We can get JsonWriter from JsonWriterFactory also
		JsonWriterFactory factory = Json.createWriterFactory(null);
		jsonWriter = factory.createWriter(os);
		*/
		jsonWriter.writeObject(empJsonObject);
		jsonWriter.close();
	}
	

	public static Employee createEmployee() {

		Employee emp = new Employee();
		emp.setId(100);
		emp.setName("David");
		emp.setPermanent(false);
		emp.setPhoneNumbers(new long[] { 123456, 987654 });
		emp.setRole("Manager");

		Address add = new Address();
		add.setCity("Bangalore");
		add.setStreet("BTM 1st Stage");
		add.setZipcode(560100);
		emp.setAddress(add);

		return emp;
	}

}

当我们运行上述应用程序时，我们会得到以下的响应。

Employee JSON String
{"id":100,"name":"David","permanent":false,"role":"Manager","phoneNumbers":[123456,987654],"address":{"street":"BTM 1st Stage","city":"Bangalore","zipcode":560100}}

JSON对象也被保存在emp.txt文件中。JsonObjectBuilder实现了建造者模式，使其非常易于使用。

Java JSON 解析器示例

Java的JsonParser是一个拉解析器，我们可以通过next()方法读取下一个元素，该方法返回一个Event对象。javax.json.stream.JsonParser.Event是一个枚举类型，使其类型安全且易于使用。我们可以在switch case中使用它来设置我们的Java bean属性。

package com.Olivia.json;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import javax.json.Json;
import javax.json.stream.JsonParser;
import javax.json.stream.JsonParser.Event;

import com.Olivia.model.Address;
import com.Olivia.model.Employee;

public class EmployeeJSONParser {

	public static final String FILE_NAME = "employee.txt";

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		InputStream fis = new FileInputStream(FILE_NAME);

		JsonParser jsonParser = Json.createParser(fis);

		/**
		 * We can create JsonParser from JsonParserFactory also with below code
		 * JsonParserFactory factory = Json.createParserFactory(null);
		 * jsonParser = factory.createParser(fis);
		 */

		Employee emp = new Employee();
		Address address = new Address();
		String keyName = null;
		List<Long> phoneNums = new ArrayList<Long>();
		
		while (jsonParser.hasNext()) {
			Event event = jsonParser.next();
			switch (event) {
			case KEY_NAME:
				keyName = jsonParser.getString();
				break;
			case VALUE_STRING:
				setStringValues(emp, address, keyName, jsonParser.getString());
				break;
			case VALUE_NUMBER:
				setNumberValues(emp, address, keyName, jsonParser.getLong(), phoneNums);
				break;
			case VALUE_FALSE:
				setBooleanValues(emp, address, keyName, false);
				break;
			case VALUE_TRUE:
				setBooleanValues(emp, address, keyName, true);
				break;
			case VALUE_NULL:
				// don't set anything
				break;
			default:
				// we are not looking for other events
			}
		}
		emp.setAddress(address);
		long[] nums = new long[phoneNums.size()];
		int index = 0;
		for(Long l :phoneNums){
			nums[index++] = l;
		}
		emp.setPhoneNumbers(nums);
		
		System.out.println(emp);
		
		//close resources
		fis.close();
		jsonParser.close();
	}

	private static void setNumberValues(Employee emp, Address address,
			String keyName, long value, List<Long> phoneNums) {
		switch(keyName){
		case "zipcode":
			address.setZipcode((int)value);
			break;
		case "id":
			emp.setId((int) value);
			break;
		case "phoneNumbers":
			phoneNums.add(value);
			break;
		default:
			System.out.println("Unknown element with key="+keyName);	
		}
	}

	private static void setBooleanValues(Employee emp, Address address,
			String key, boolean value) {
		if("permanent".equals(key)){
			emp.setPermanent(value);
		}else{
			System.out.println("Unknown element with key="+key);
		}
	}

	private static void setStringValues(Employee emp, Address address,
			String key, String value) {
		switch(key){
		case "name":
			emp.setName(value);
			break;
		case "role":
			emp.setRole(value);
			break;
		case "city":
			address.setCity(value);
			break;
		case "street":
			address.setStreet(value);
			break;
		default:
			System.out.println("Unknown Key="+key);
				
		}
	}

}

当我们需要编写逻辑来解析数据时，主要复杂性就出现了，有时候可能会变得复杂。由于我们与JsonReader读取相同的文件，因此输出与EmployeeJsonReader程序相同。

Java 的 JsonGenerator 示例

package com.Olivia.json;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

import javax.json.Json;
import javax.json.stream.JsonGenerator;

import com.Olivia.model.Employee;

public class EmployeeJSONGenerator {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		OutputStream fos = new FileOutputStream("emp_stream.txt");
		JsonGenerator jsonGenerator = Json.createGenerator(fos);
		/**
		 * We can get JsonGenerator from Factory class also
		 * JsonGeneratorFactory factory = Json.createGeneratorFactory(null);
		 * jsonGenerator = factory.createGenerator(fos);
		 */
		
		Employee emp = EmployeeJSONWriter.createEmployee();
		jsonGenerator.writeStartObject(); // {
		jsonGenerator.write("id", emp.getId()); // "id":123
		jsonGenerator.write("name", emp.getName());
		jsonGenerator.write("role", emp.getRole());
		jsonGenerator.write("permanent", emp.isPermanent());
		
		jsonGenerator.writeStartObject("address") //start of address object
			.write("street", emp.getAddress().getStreet())
			.write("city",emp.getAddress().getCity())
			.write("zipcode",emp.getAddress().getZipcode())
			.writeEnd(); //end of address object
		
		jsonGenerator.writeStartArray("phoneNumbers"); //start of phone num array
		for(long num : emp.getPhoneNumbers()){
			jsonGenerator.write(num);
		}
		jsonGenerator.writeEnd(); // end of phone num array
		jsonGenerator.writeEnd(); // }
		
		jsonGenerator.close();
		
	}

}

Json生成器非常易于使用，对于大数据具有良好的性能。关于Java JSON处理API就是这些。我们学习了Java JSON解析器、读取和写入的示例。您可以从下面的链接下载Java项目并进行实验。

下载Java JSON项目

参考资料：JSONLint – 一个用于验证JSON数据的优秀网络工具，JSON处理参考实现JSR353 JCP页面。

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