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：
<!-- Json libs-->
<dependency>
<groupId>net.sf.json-lib</groupId>
<artifactId>json-lib</artifactId>
<version>2.4</version>
<classifier>jdk15</classifier>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.google.code.gson</groupId>
<artifactId>gson</artifactId>
<version>2.8.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.46</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>2.9.4</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-annotations</artifactId>
<version>2.9.4</version>
</dependency>
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> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> 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> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> 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> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> 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> T json2Bean(String jsonStr, Class<T> 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<String> hobbies;
private Map<String, String> clothes;
private List<Person> 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<RunResult> 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<Person> friends=new ArrayList<Person>();
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<Person> friends) {
Person newPerson=new Person();
newPerson.setName(name);
newPerson.setFullName(new FullName("zjj_first", "zjj_middle", "zjj_last"));
newPerson.setAge(24);
List<String> hobbies=new ArrayList<String>();
hobbies.add("篮球");
hobbies.add("游泳");
hobbies.add("coding");
newPerson.setHobbies(hobbies);
Map<String,String> clothes=new HashMap<String, String>();
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<RunResult> 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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