几种常用 JSON 库性能比较

作者: Java架构师CAT | 来源:发表于2019-08-02 10:44 被阅读0次

    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。

    简单介绍

    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:

    net.sf.json-lib

    json-lib

    2.4

    jdk15

    com.google.code.gson

    gson

    2.8.2

    com.alibaba

    fastjson

    1.2.46

    com.fasterxml.jackson.core

    jackson-databind

    2.9.4

    com.fasterxml.jackson.core

    jackson-annotations

    2.9.4

    四个库的工具类

    FastJsonUtil.java

    public class FastJsonUtil {

    public static String bean2Json(Object obj) {

    return JSON.toJSONString(obj);

    }

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

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

    }

    }

    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。

    public class Person {

    private String name;

    private FullName fullName;

    private int age;

    private Date birthday;

    private List hobbies;

    private Map clothes;

    private List 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 + "]\n");

    if (friends != null) {

    str.append("Friends:\n");

    for (Person f : friends) {

    str.append("\t").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序列化性能基准测试

    @BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)

    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)

    @State(Scope.Benchmark)

    public class JsonSerializeBenchmark {

    /**

    * 序列化次数参数

    */

    @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(1)

    .warmupIterations(0)

    .build();

    Collection results = new Runner(opt).run();

    ResultExporter.exportResult("JSON序列化性能", results, "count", "秒");

    }

    @Benchmark

    public void JsonLib() {

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

    JsonLibUtil.bean2Json(p);

    }

    }

    @Benchmark

    public void Gson() {

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

    GsonUtil.bean2Json(p);

    }

    }

    @Benchmark

    public void FastJson() {

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

    FastJsonUtil.bean2Json(p);

    }

    }

    @Benchmark

    public void Jackson() {

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

    JacksonUtil.bean2Json(p);

    }

    }

    @Setup

    public void prepare() {

    List friends=new ArrayList();

    friends.add(createAPerson("小明",null));

    friends.add(createAPerson("Tony",null));

    friends.add(createAPerson("陈小二",null));

    p=createAPerson("邵同学",friends);

    }

    @TearDown

    public void shutdown() {

    }

    private Person createAPerson(String name,List friends) {

    Person newPerson=new Person();

    newPerson.setName(name);

    newPerson.setFullName(new FullName("zjj_first", "zjj_middle", "zjj_last"));

    newPerson.setAge(24);

    List hobbies=new ArrayList();

    hobbies.add("篮球");

    hobbies.add("游泳");

    hobbies.add("coding");

    newPerson.setHobbies(hobbies);

    Map clothes=new HashMap();

    clothes.put("coat", "Nike");

    clothes.put("trousers", "adidas");

    clothes.put("shoes", "安踏");

    newPerson.setClothes(clothes);

    newPerson.setFriends(friends);

    return newPerson;

    }

    }

    说明一下,上面的代码中

    ResultExporter.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

    @BenchmarkMode(Mode.SingleShotTime)

    @OutputTimeUnit(TimeUnit.SECONDS)

    @State(Scope.Benchmark)

    public class JsonDeserializeBenchmark {

    /**

    * 反序列化次数参数

    */

    @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(1)

    .warmupIterations(0)

    .build();

    Collection results = new Runner(opt).run();

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

    }

    @Benchmark

    public void JsonLib() {

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

    JsonLibUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

    }

    }

    @Benchmark

    public void Gson() {

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

    GsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

    }

    }

    @Benchmark

    public void FastJson() {

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

    FastJsonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

    }

    }

    @Benchmark

    public void Jackson() {

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

    JacksonUtil.json2Bean(jsonStr, Person.class);

    }

    }

    @Setup

    public void prepare() {

    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}]}";

    }

    @TearDown

    public void shutdown() {

    }

    }

    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。

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    来源:知乎

    作者:白天不懂夜的黑

    原文:https://zhuanlan.zhihu.com/p/76309610

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