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三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

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三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

第005期原创分享

大家好，我是hub哥，又到了本期分享。这期我们来聊聊Java中解析JSON的三个主流类库：

FastJSON 、 Gson 和 Jackson 。

先来看下这三货在Github上的基本数据：

FastJson

Github地址：https://github.com/alibaba/fastjson

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

Jackson

Github地址：https://github.com/FasterXML/jackson

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

Gson

Github地址：https://github.com/google/gson

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

码友们对这三货各方面也一直争议不断，大多关心的，还是性能以及稳定性。本文主测性能；对于这三个库的简介以及用法，就不去废话了，一个简单明了的测评，直接上！

主要对这三个类库在JSON序列化和反序列化在速度方面的表现做一些测评，为了防止由于内存导致测试结果出现偏差，测试中对JVM内存配置-Xmx4g -Xms4g。

测试代码已经贴到了文章末尾。

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

JSON序列化(Object => JSON)

测试样本数量为100000个，为了保证每个类库在测试中都能处理同一个样本，先把样本Java对象保存在文件中。每个类库测试5次，每次循环测试10遍，去掉最快速度和最慢速度，对剩下的8遍求平均值作为最终的速度，取5次测试中最好的平均速度作为最终的测试数据。

测试结果：

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

从测试数据可以看出，Jackson是最快的（耗时比Gson少了大约700毫秒）， Gson耗时最久。

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

JSON反序列化(JSON => Object)

同样，测试样本数量为100000个，为了保证每个类库在测试中都能处理同一个样本，先把样本JSON对象保存在文件中。每个类库测试5次，每次循环测试10遍，去掉最快速度和最慢速度，对剩下的8遍求平均值作为最终的速，取5次测试中最好的平均速度作为最终的测试数据。

测试结果：

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

从测试数据可以看出，在反序列化上性能 FastJson 最快，不过与Jackson差距并不明显，Gson耗时最久

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

可见，不管是序列化还是反序列化，速度方面首先阵亡的，是Gson！

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

那还剩下FastJson和Jackson

FastJson 在某些方面确实快一些，但是和 Jackson 的差距不大，优势并没有太明显。Jackson还可以加上AfterBurner来使用byte generation，这样和 FastJson 的差距就更小了。

除了在反序列化的速度胜出外， FastJson 相比较 Jackson 有不少短板，我们可以从以下3方面对比：

1. 可定制性
Jackson有灵活的API，可以很容易进行扩展和定制，而且很多时候需要的模块都已经有人提供了。比如guava中定义的数据类型，比如kotlin语言Immutable的类型等，比如java8 引入的新日期时间类型和Optional都已经有支持的模块。

FastJson只有一个(简陋)的SerializeFilter机制用来定制序列化，ParseProcess机制用来定制反序列化，每次调用序列化/反序列化的的时候都要自己传filter或者Process这个参数过去，Jackson和 Gson都是直接注册模块就可以了，Jackson还可以使用SPI来自动发现和注册模块。

2. 代码质量
公司有一些项目使用了Fastjson，在使用 Fastjson 的项目里面曾碰到过的两个低级bug:

1. 碰到在128~255 的字符直接异常，这些主要是西欧语言的字符，因为他用一个数组来记录转义后的字符表示，但是数组长度只有128...

2. 内存占用过多。Fastjson为了性能，在ThreadLocal中缓存了char[] buffer，这样避免分配内存和gc的开销。但是如果碰到了大的json(比如10M这样的)，就会占用大量的内存，而且以后都是处理小JSON了内存占用也回不来。

这些问题虽然后来的版本都修复了，但是也反映出Fastjson代码质量上要求不够严格。而Jackson这么多年来使用上还没有碰到过这样的Bug.

3. 文档
相比Jackson, Fastjson 英文文档就显得比较欠缺，已有的也不规范，这样就更没法指望老外用了，相对还是国内开发者占大多数

这么来看，最终结果很明显了：

三款主流的 JSON 解析库性能大比拼

观点

JSON从发明到现在之所以流行，并不是因为json快的原因（比json快且小巧的格式和类库一大把），而是因为json和web结合的时候更易于使用，对开发人员易于理解。很多人拿FastJson和Jackson比，就像拿非智能机和iphone比待机时间，其功能性不一样，Jackson的很多功能FastJson并没有实现，所以这种对比也不客观。FastJson之所以没在国际上流行起来，最主要的原因应该是开发者的思路全放到“快”上去了，而偏离了“标准”及功能性，质量也不够好，有点“舍本逐末”的味道。

当然在目前的环境下，国产软件能踏实的心态做好开源的不多，FastJson团队能这么快的反馈并修正问题，这种精神还是值得称赞的。希望国内的技术从业者能更重视“技术的原始需求”。

测试代码：

样本对象包括Boolean、Int、Long、Double、Date、String、List和Map字段，其中List长度和Map的Key数量可以根据需要改变。

/**
 * 样本数据工厂 提供各类元数据样本
 */
public class DataFactory {
    private static final String[] chars = new String[] { "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "a", "b",
            "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w",
            "x", "y", "z", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R",
            "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z" };

    // 配置各项长度/数量
    private static final int charNum = 62;
    private static final int maxStrLength = 120;
    private static final int defaultStrLength = 50;
    private static final int maxListSize = 120;
    private static final int defaultListSize = 20;
    private static final int maxMapSize = 120;
    private static final int defaultMapSize = 20;
    private static final String[] types = new String[] { "string", "int", "long", "double", "boolean", "date"};
    private static final int typeNum = 6;
    private static final Random random = new Random();
    /**
     * 生成随机长度的字符串
     * @return 字符串
     */
    public static String randomString(){
        return randomString(random.nextInt(maxStrLength));
    }
    /**
     * 生成指定长度字符串
     * @param len 字符串长度
     */
    public static String randomString(int len) {
        if (len < 1 || len > maxStrLength) {
            len = defaultStrLength;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder(len);
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            sb.append(chars[random.nextInt(charNum)]);
        }
        return sb.toString();
    }
    /**
     * 生成List，元素的数量随机
     * @return
     */
    public static List<String> randomStringList() {
        return randomStringList(random.nextInt(maxListSize));
    }
    /**
     * 生成List样本
     * @param size 元素的数量 
     * @return
     */
    public static List<String> randomStringList(int size) {
        if (size < 1 || size > maxListSize) {
            size = defaultListSize;
        }
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            list.add(randomString(random.nextInt(maxStrLength)));
        }
        return list;
    }
    /**
     * 生成随机Map样本,key的数量随机
     * @return
     */
    public static Map<String, Object> randomMap() {
        return randomMap(random.nextInt(maxMapSize));
    }
    /**
     * 生成随机Map样本
     * @param size key的数量
     * @return
     */
    public static Map<String, Object> randomMap(int size) {
        if (size < 1 || size > maxMapSize) {
            size = defaultMapSize;
        }
        Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            String type = types[random.nextInt(typeNum)];
            if ("boolean".equals(type)) {
                map.put("key" + i, random.nextBoolean());
            } else if ("int".equals(type)) {
                map.put("key" + i, random.nextInt());
            } else if ("long".equals(type)) {
                map.put("key" + i, random.nextLong());
            } else if ("double".equals(type)) {
                map.put("key" + i, random.nextDouble());
            } else if ("date".equals(type)) {
                map.put("key" + i, new Date());
            } else if ("string".equals(type)) {
                map.put("key" + i, randomString(random.nextInt(maxStrLength)));
            }
        }
        return map;
    }
}
/**
 * 样本对象
 */
public class TestEntity implements Serializable {
    private Double dataDouble;
    private Date dataDate;
    private String dataStr;
    private Boolean dataBoolean;
    private Integer dataInt;
    private Long dataLong;
    private List<String> dataList;
    private Map<String, Object> dataMap;

    public TestEntity() {
        Random random = new Random();
        dataBoolean = random.nextBoolean();
        dataInt = random.nextInt();
        dataLong = random.nextLong();
        dataDouble = random.nextDouble();
        dataDate = new Date();
        dataStr = DataFactory.randomString();
        dataList = DataFactory.randomStringList(defaultListSize);
        dataMap = DataFactory.randomMap(mapKeyNum);
    }
    /**
     * 指定元素数量的样本
     */
    public TestEntity(int listSize, int mapKeyNum) {
        Random random = new Random();
        dataBoolean = random.nextBoolean();
        dataInt = random.nextInt();
        dataLong = random.nextLong();
        dataDouble = random.nextDouble();
        dataDate = new Date();
        dataStr = DataFactory.randomString();
        dataList = DataFactory.randomStringList(listSize);
        dataMap = DataFactory.randomMap(defaultMapSize);
    }

    // get and set
    // ......
}
/**
 * 测试入口
 */
public class TestBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        int testSize = 100000;
        String jsonDataPath = "d://test_json.dat";
        String objectDataPath = "d://test_object.dat";
        buildJson(testSize, 10, 10, jsonDataPath);
        buildObject(testSize, 10, 10, objectDataPath);
    }
    public static List<String> loadJSON(String filePath) {
        List<String> list = new LinkedList<String>();
        File file = new File(filePath);
        if (!file.exists()) {
            return list;
        }
        BufferedReader br = null;
        try {
            br = new BufferedReader(new FileReader(file));
            String line = br.readLine();            
            while(line != null){
                list.add(line);
                line = br.readLine();
            }           
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != br) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        }
        return list;
    }
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static List<TestEntity> loadTests(String filePath) {
        List<TestEntity> list = new LinkedList<TestEntity>();
        File file = new File(filePath);
        if (!file.exists()) {
            return list;
        }
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
            list = (List<TestEntity>) ois.readObject();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != ois) {
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        }
        return list;
    }
    /**
     * 创建样本
     * 
     * @param testSize 样本数量
     * @param listSize 样本List长度
     * @param mapKeyNum 样本Map的Key数量
     * @return 样本List
     */
    public static List<TestEntity> buildTest(int testSize, int listSize, int mapKeyNum) {
        List<TestEntity> list = new LinkedList<TestEntity>();
        for (int i = 0; i < testSize; i++) {
            list.add(new TestEntity(listSize, mapKeyNum));
        }
        return list;
    }
    /**
     * 创建默认样本
     */
    public static List<TestEntity> buildTest(int testSize) {
        List<TestEntity> list = new LinkedList<TestEntity>();
        for (int i = 0; i < testSize; i++) {
            list.add(new TestEntity());
        }
        return list;
    }
    /**
     * 创建样本，并把样本JSON序列化，保存到文件中。
     * 
     * @param testSize 样本数量
     * @param listSize 样本List长度
     * @param mapKeyNum 样本Map中Key的数量
     * @param filePath 样本输出的文件路径
     */
    public static void buildJson(int testSize, int listSize, int mapKeyNum, String filePath) {
        File file = new File(filePath);
        File parent = file.getParentFile();
        if (!parent.exists()) {
            parent.mkdirs();
        }
        if (file.exists()) {
            file.delete();
        }
        List<TestEntity> list = buildTest(testSize, listSize, mapKeyNum);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (TestEntity item : list) {
            sb.append(JSON.toJSONString(item));
            sb.append("/n");
        }
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            file.createNewFile();

            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
            bw.write(sb.toString());
            bw.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != bw) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        }
    }
    public static void buildJson(int testSize, String filePath) {
        File file = new File(filePath);
        File parent = file.getParentFile();
        if (!parent.exists()) {
            parent.mkdirs();
        }
        if (file.exists()) {
            file.delete();
        }
        List<TestEntity> list = buildTest(testSize);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (TestEntity item : list) {
            sb.append(JSON.toJSONString(item));
            sb.append("/n");
        }
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            file.createNewFile();
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
            bw.write(sb.toString());
            bw.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != bw) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                }TestEntity
            }
        }
    }
    public static void buildObject(int testSize, String filePath) {
        List<TestEntity>  list = buildTest(testSize);
        File file = new File(filePath);
        File parent = file.getParentFile();
        if (!parent.exists()) {
            parent.mkdirs();
        }
        if (file.exists()) {
            file.delete();
        }
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            file.createNewFile();
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
            oos.writeObject(list);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != oos) {
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        }
    }
    /**
     * 生成样本对象，并保存到指定文件
     * 
     * @param testSize 样本大小
     * @param listSize 样本中List字段长度
     * @param mapKeyNum 样本中Map对象Key数量
     * @param filePath 样本输出的路径
     */
    public static void buildObject(int testSize, int listSize, int mapKeyNum, String filePath) {
        List<TestEntity> list = buildTest(testSize, listSize, mapKeyNum);
        File file = new File(filePath);
        File parent = file.getParentFile();
        if (!parent.exists()) {
            parent.mkdirs();
        }
        if (file.exists()) {
            file.delete();
        }
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            file.createNewFile();
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
            oos.writeObject(list);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (null != oos) {
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        }
    }
}