Java中JSON处理工具类使用详解

什么是JSON

JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于ECMAScript的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于C语言家族的习惯（包括C、C++、C#、Java、JavaScript、Perl、Python等）。JSON格式常用于服务端和客户端之间的数据传输。

为什么使用JSON

• JSON格式数据包含在HTTP数据包中比XML更小，传输速度更快。
• AJAX应用中，客户端统一管理JSON对象，JSON对象转换为JavaScript对象，简洁高效。
• RESTful架构的web service可以使用JSON作为数据格式，JSON代表了web2.0以来的潮流和趋势，解析速度比XML快。

Java中常用的JSON处理工具类

在Java中我们可以使用多种JSON处理工具包来处理JSON模式的数据，其中常用的有以下几种：

1. org.json
2. com.google.gson
3. net.sf.json
4. Jackson

在本文中将详细介绍org.json和com.google.gson两种JSON处理工具的使用。

org.json的使用

org.json是Java语言中最基本的JSON处理工具之一，它提供的API简单易用且无需任何第三方依赖。要使用org.json，只需要在项目中加入两个jar包：json.jar 和 jsontest.jar。

1. org.json的JSONObject类

org.json的JSONObject类表示JSON类型的一个对象。可以通过以下方式创建一个JSONObject对象：

JSONObject object = new JSONObject();

我们也可以根据一个JSON格式的字符串来创建一个JSONObject对象：

String jsonString = "{\"name\":\"张三\",\"age\":20}";
JSONObject object = new JSONObject(jsonString);

此时我们已经创建了一个JSONObject对象，并且在该对象中设置了一个名称为name，值为张三的属性，一个名称为age，值为20的属性。

2. org.json的JSONArray类

org.json的JSONArray类表示JSON类型的一个数组。可以通过以下方式创建一个JSONArray对象：

JSONArray array = new JSONArray();

我们也可以根据一个JSON格式的字符串来创建一个JSONArray对象：

String jsonArray = "[\"apple\",\"banana\",\"orange\"]";
JSONArray array = new JSONArray(jsonArray);

此时我们已经创建了一个JSONArray对象，并且在该对象中设置了三个元素，分别是apple、banana、orange。

3. org.json的JSONArray与JSONObject互转

我们可以通过JSONObject中的put方法向一个JSONObject对象中添加一个JSONArray类型的属性：

JSONObject object = new JSONObject();
JSONArray array = new JSONArray();
array.put("apple");
array.put("banana");
array.put("orange");
object.put("fruit", array);

通过以上代码，我们在JSONObject对象中添加了一个fruit属性，它的值是一个JSONArray类型，其中包含了三个字符串：apple、banana、orange。

我们也可以通过JSONArray的构造器来创建一个JSONArray对象，并在其中包含多个JSONObject对象：

JSONArray array = new JSONArray();
JSONObject object1 = new JSONObject();
object1.put("name", "张三");
object1.put("age", 20);
array.put(object1);
JSONObject object2 = new JSONObject();
object2.put("name", "李四");
object2.put("age", 23);
array.put(object2);

通过以上代码，我们已经创建了一个包含两个JSONObject的JSONArray对象。

4. org.json的JSON格式化

org.json提供了JSONArray和JSONObject的toString方法来将JSONArray和JSONObject对象转换成JSON格式的字符串。同时，org.json也提供了一个优化的JSON格式化器。

JSONObject object = new JSONObject();
JSONArray array = new JSONArray();
array.put("apple");
array.put("banana");
array.put("orange");
object.put("fruit", array);
System.out.println(object);

以上代码输出结果如下：

{"fruit":["apple","banana","orange"]}

通过上述代码可以看出，json对象被自动格式化为带缩进的json字符串。

com.google.gson的使用

com.google.gson是Google出品的Java语言中比较流行的JSON处理工具之一，它使用注解和反射机制，让Java对象与JSON对象之间可以自动映射，简化了开发人员的工作复杂度。

1. com.google.gson的JsonParser类

com.google.gson的JsonParser类用于将JSON格式字符串转换为JsonElement对象。JsonElement是一个基类，可以代表一个JSON对象或JSON数组。

String jsonString = "{\"name\":\"张三\",\"age\":20}";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonElement element = parser.parse(jsonString);

以上代码将JSON格式字符串转换成了JsonElement对象。

2. com.google.gson的JsonArray对象

com.google.gson的JsonArray类表示JSON类型的一个数组。可以通过以下方式创建一个JsonArray对象：

JsonArray array = new JsonArray();

我们也可以根据JSON格式字符串来创建一个JsonArray对象：

String jsonArray = "[\"apple\",\"banana\",\"orange\"]";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonElement element = parser.parse(jsonArray);
JsonArray array = element.getAsJsonArray();

此时我们已经创建了一个JsonArray对象，并且在该对象中设置了三个元素，分别是apple、banana、orange。

3. com.google.gson的JsonObject对象

com.google.gson的JsonObject表示JSON类型的一个对象。可以通过以下方式创建一个JsonObject对象：

JsonObject object = new JsonObject();

我们也可以根据JSON格式字符串来创建一个JsonObject对象：

String jsonString = "{\"name\":\"张三\",\"age\":20}";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonElement element = parser.parse(jsonString);
JsonObject object = element.getAsJsonObject();

此时我们已经创建了一个JsonObject对象，并且在该对象中设置了一个名称为name，值为张三的属性，一个名称为age，值为20的属性。

4. com.google.gson的JSON格式化

com.google.gson提供了GsonBuilder类用于创建Gson对象，并提供了toJson方法将Java对象转换为JSON格式字符串。

Gson gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();
JsonObject object = new JsonObject();
JsonArray array = new JsonArray();
array.add("apple");
array.add("banana");
array.add("orange");
object.add("fruit", array);
System.out.println(gson.toJson(object));

以上代码输出结果如下：

{
  "fruit": [
    "apple",
    "banana",
    "orange"
  ]
}

总结

本文详细介绍了Java中org.json和com.google.gson两种JSON处理工具的使用及其原理，也介绍了JSON格式的优势和常用的类型。在实际开发中，开发人员可以选择适用的JSON处理工具进行开发，以便在数据交换和解析上取得更好的效果。

示例说明

以下是org.json和com.google.gson两种JSON处理工具的使用示例：

org.json示例

//创建JSONObject对象
JSONObject object = new JSONObject();
object.put("name", "张三");
object.put("age", 20);
System.out.println(object.toString());

//创建JSONArray对象
JSONArray array = new JSONArray();
array.put("apple");
array.put("banana");
array.put("orange");
System.out.println(array.toString());

//JSONArray和JSONObject互相转换
JSONObject object1 = new JSONObject();
object1.put("name", "张三");
object1.put("age", 20);
JSONObject object2 = new JSONObject();
object2.put("name", "李四");
object2.put("age", 21);
JSONArray array = new JSONArray();
array.put(object1);
array.put(object2);
System.out.println(array.toString());

//JSON格式化
JSONObject object = new JSONObject();
JSONArray array = new JSONArray();
array.put("apple");
array.put("banana");
array.put("orange");
object.put("fruit", array);
System.out.println(object);

com.google.gson示例

//JsonParser的使用
String jsonString = "{\"name\":\"张三\",\"age\":20}";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonElement element = parser.parse(jsonString);
System.out.println(element.getAsJsonObject());

//JsonArray的使用
String jsonArray = "[\"apple\",\"banana\",\"orange\"]";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonElement element = parser.parse(jsonArray);
JsonArray array = element.getAsJsonArray();
System.out.println(array.toString());

//JsonObject的使用
String jsonString = "{\"name\":\"张三\",\"age\":20}";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonElement element = parser.parse(jsonString);
JsonObject object = element.getAsJsonObject();
System.out.println(object.toString());

//JSON格式化
Gson gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();
JsonObject object = new JsonObject();
JsonArray array = new JsonArray();
array.add("apple");
array.add("banana");
array.add("orange");
object.add("fruit", array);
System.out.println(gson.toJson(object));

通过以上示例，我们可以清晰的了解了org.json和com.google.gson的使用方式。