Jackson 2.x 系列【1】概述

有道无术，术尚可求，有术无道，止于术。

本系列Jackson 版本 2.17.0

源码地址：https://gitee.com/pearl-organization/study-seata-demo

1. 前言

本篇文档重点笔记：😀😀😀记住Jackson 包含的三大核心模块😀😀😀

对于Java编程人员来说，相信大家对JSON已经很熟悉了，或多或少都用过Fastjson、Jackson等JSON处理工具。

大多数开发场景下，涉及到JSON时，大部分成熟的框架已经帮我们封装好了，比如Spring MVC、Spring Boot，除了需要在业务代码中调用简单API进行JSON转换外，其他时候并不太涉及。所以这也导致了我们对JSON工具的高级用法、执行原理并不太熟悉。所以有必要深入了解一下相关Json工具，以便于我们在性能优化、高级扩展时能够从容应对。

本系列学习的对象是Jackson，从基础入门到深入剖析，相信通过本栏的学习，能够帮助大家在技术方面更上一层楼。

2. 什么是 JSON

JSON的全称是JavaScript Object Notation（JS对象图谱），来源于JavaScript中的对象表示法，是一种轻量级的数据交换格式。

XML作为可扩展标记语言，用于存储和传输数据，于1998年由W3C发布XML 1.0标准，并在之后陆续发布了其他版本。在编程中，XML常用于配置文件、数据交换，但是其存在语法复杂、冗余、文件体积较大等缺点。

2001年，JSON 之父Douglas Crockford基于JavaScript对象字面量语法，提出了JSON数据交换格式，因其易于阅读编写、易于机器解析生成、轻量级等特点，目前已成为Web领域数据交换格式的应用标准。

JSON其实也就是字符串， 只不过元素会使用特定的符号标注。比如：

{"a": 1, "b": [1, 2, 3]}

在上述示例中：

• {} 双括号表示对象
• [] 中括号表示数组
• ""双引号内是属性或值
• : 冒号表示后者是前者的值(这个值可以是字符串、数字、也可以是另一个数组或对象)

3. 常用 Java JSON 库

在JSON 官网中，可以看到几乎所有的编程语言都提供了对JSON的支持，基于Java的 JSON库也有很多种：

国内最常用的Java JSON 库有以下几种：

• Gson：由Google公司开源维护
• Fastjson：Java编写的高性能的JSON库，由阿里巴巴公司开发，号称其独创的算法解析速度超过所有JSON库
• Jackson ： 基于Java 处理 JSON 格式数据的一套类库（也支持其他格式）

4. Jackson

4.1 简介

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官方文档地址

Jackson 是一个由FasterXML组织开源维护的一个基于Java 的JSON库。

Jackson具有轻量级、高性能、易用性、无其他依赖（仅依赖JDK）等特点，已经成为了很多JAVA框架的默认JSON库，目前应该算是最受欢迎的JSON 工具。

Jackson包含了两个主要版本，1.x已经停止维护，2.x是当前积极开发的版本，最新稳定版本是于2024年03月14日发布的2.17.0。

4.2 套件

Jackson提供了一套适用于Java的数据处理工具，包括：

• JSON解析 & JSON生成库
• 数据绑定库，处理POJO和JSON之间的互相转换
• 其他数据格式库，用于处理Avro、BSON、CBOR、CSV、Smile、Java Properties、Protobuf、TOML、XML或YAML中编码的数据
• 大数据集格式库，如Guava、Joda、PCollections等

4.3 模块

Jackson包含了很多模块，大部分都是由Jackson团队开发维护，也有一些是由社区成员提供。

4.3.1 核心模块

Jackson核心模块是其他扩展模块构建的基础，包含以下三个核心模块：

• jackson-core：核心底层模块，定义了一些底层的流处理API和公共抽象类
• jackson-annotations：标准注解模块，定义了标准的用于数据处理的相关注解
• jackson-databind：数据绑定模块，依赖于上面两个模块，定义了用于数据绑定的高层API

4.3.2 数据类型模块

数据类型模块在ObjectMapper.registerModule()中进行注册，并通过添加序列化和反序列化功能对各种常用Java数据类型进行支持，然后使用Jackson数据绑定包中的ObjectMapper/ObjectReader/ObjectWriter可以读写这些类型。

Jackson核心团队直接维护的数据类型模块：

• 标准集合数据类型模块：
  • jackson-datatype-eclipse-collections：支持Eclipse集合（2.10版本）
  • jackson-datatype-guava：支持guava数据类型
  • jackson-datatype-hppc：支持High-Performance Primitive Containers
  • jackson-datatype-pcollections：支持PCollections数据类型（2.7版本）
• Hibernate：支持Hibernate功能（延迟加载、代理）
• Java 8模块：通过3个独立的模块支持JDK 8功能和数据类型
  • jackson-module-parameter-names：增加了对使用新的JDK8功能的支持，能够访问构造函数和方法参数的名称，从而允许省略@JsonProperty
  • jackson-datatype-jsr310：支持JDK8新增的JSR310时间API
  • jackson-datatype-jdk8：支持除日期/时间类型之外的JDK 8数据类型，包括Optional
• Joda数据类型：
  • jackson-datatype-joda：支持 Joda-Time日期/时间库数据类型的类型
  • jackson-datatype-joda-money：支持 Joda-Money数据类型，例如Money、CurrencyUnit
• JSON-P（json processing）：
  • jackson-datatype-jakarta-jsonp：支持jakarta.json中新的JSON-P类型（2.12.2版本）
  • jackson-datatype-jsr353：支持jakarta.json中旧的JSON-P类型
• jackson-datatype-json-org：支持org.json库中的类型，如JSONObject、JSONArray

Jackson核心团队没有直接维护的其他模块：

• jackson-datatype-bolts：支持Yandex-bolts集合类型定义的读/写类型（受函数编程启发的不可变集合）
• jackson-datatype-commons-lang3：用于Apache commons Lang v3的类型
• jackson-datatype-money：支持Java money
• vavr-jackson：支持VAVR （Java™8及以上版本的功能丰富且独立的功能编程）
• jackson-datatype-json-lib：支持son-lib定义的类型
• jackson-datatype-jts：支持GeoJSON 中的JTS Geometry
• jackson-lombok：支持lombok
• jackson-datatype-mongo：支持MongoDB 类型（已有替代方案）
• jackson-module-objectify：支持Objectify数据类型
• jackson-datatype-protobuf：支持由HubSpot开发的标准Java protobuf库定义的数据类型
• tinytypes-jackson：TinyTypes集成的Jackson
• jackson-datatype-vertx：支持Vert.x中用于用于读/写的JsonObject 对象

4.3.3 Jackson JAX-RS

Jackson JAX-RS添加了对JAX-RS实现（如Jersey、RESTeasy、CXF）的数据格式支持，提供实现MessageBodyReader和MessageBodyWriter，目前支持的格式包括JSON、Smile、XML、YAML和CBOR。

4.3.4 数据格式模块

数据格式模块支持JSON以外的数据格式，它们中的大多数只是实现流式API抽象，这样数据绑定组件就可以按原样使用，有些提供额外的数据绑定级别功能来处理模式之类的事情。

目前，以下数据格式模块是完全可用和受支持的：

• Avro：支持Avro数据格式，具有流式实现以及对Avro架构的额外数据绑定级别支持
• CBOR：支持CBOR数据格式（二进制JSON变体）
• CSV：支持逗号分隔的值格式
• Ion：支持Amazon Ion二进制数据格式（类似CBOR、Smile，即二进制JSON）
• Java Properties ：使用隐含表示法创建嵌套结构（默认为点式，可配置），在序列化时类似地进行扁平化
• Protobuf ：支持类似Avro
• Smile：支持Smile（二进制JSON），100%的API/logical模型通过流式API兼容，不更改数据绑定
• TOML：支持TOML，同时支持流媒体和数据绑定实现
• XML：支持XML，提供流和数据绑定实现，类似于JAXB的“代码优先”模式（不支持XML“模式优先”，但可以使用JAXB bean）
• YAML：支持YAML，与JSON类似，完全支持简单的流式实现

还有其他数据格式模块，由Jackson核心团队以外的开发人员提供：

• BEncode：支持读取/写入 BEncode（BitTorrent格式）编码数据
• bson4jackson：增加了对BSON数据格式的支持
• EXIficient ：EXIficient中支持高效的XML交换
• jackson-dataformat-msgpack ：支持MessagePack格式
• HOCON：支持HOCON格式
• Rison:：支持Rison

4.3.5 JVM 模块

除了 Java还支持基于JVM的其他语言：

• Kotlin ：处理原生类型的Kotlin
• Scala ：处理原生Scala类型，目前Scala 2.9支持到Jackson 2.3，Scala 2.10支持到Jackson 2.11

4.3.6 其他模块

FasterXML团队的其他完全可用的模块包括：

• Afterburner：使用字节码生成将数据绑定速度提高30-40%，以取代对字段访问、方法/构造函数调用使用反射
• Guice：允许来自Guice注入器（和基础的Guice注解）的注入值的扩展，而不是标准的@JacksonInject
• JAXB Annotations：允许使用JAXB注解作为标准Jackson注解的替代
• Mr Bean：type materialization支持（动态生成实现类，不生成源代码）
• OSGi：允许通过标准的@JacksonInject注解从OSGi注册表注入值
• Paranamer：用于自动计算创建者（构造函数、工厂方法）参数名称的微小扩展，以避免必须指定@JsonProperty

4.3.7 Jackson jr

Jackson jr建立在Jackson Streaming API上，但不依赖于数据绑定。因此，它的大小（jar和运行时内存使用量）要小得多，其API非常紧凑，常应用于移动端。

4.4 模式支持

Jackson除了使用编码的方式来读取/写入 JSON和其他格式数据外，还支持外部模式生成。其中一些功能包含在上述数据格式扩展中，但是也有许多独立的Schema工具，例如：

• jackson-jsonschema-ant-task
• jsonschema-generator
• mbknor-jackson-jsonSchema
• jackson-module-jsonSchema
• …

4.5 处理方式

Jackson提供了三种处理JSON的方式：

• Streaming API ：流式API，将JSON内容作为离散事件读取和写入，使用JsonParser、JsonGenerator进行读写操作，开销最小，效率最高
• Tree Model：树模型，类似于XML的DOM解析器，将JSON内容使用树状结构表示，比较灵活
• Data Binding：数据绑定，简单易用
  • Simple Data Binding：简单的数据类型绑定，Java基本数据类型、集合和JSON之间的转换
  • Full Data Binding：完整的数据类型绑定，Java Bean和JSON之间的转换