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几款主流 JSON 库性能对比,你用的是那种?


刘望舒

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www.xncoding.com/2018/01/09/java/jsons.html


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:

  1. 字符串解析成JSON性能

  2. 字符串解析成JavaBean性能

  3. JavaBean构造JSON性能

  4. 集合构造JSON性能

  5. 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:

  1. Jackson 所依赖的jar包较少,简单易用。

  2. 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。

  3. Jackson 运行时占用内存比较低,性能比较好

  4. 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:

  1. 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。

  2. jackson-annotations 注解包,提供标准注解功能;

  3. 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:

几款主流 JSON 库性能对比,你用的是那种?

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。

--------  END  ---------

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