Gson

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介绍

JSON

JSON(JavaScript Object Notation)：轻量级的数据交换格式，广泛用于服务器和客户端的交互中

Gson

Google 公司发布的一个开放源代码的 Java 库，主要用途为序列化 Java 对象为 JSON 字符串，或反序列化 JSON 字符串成 Java 对象。官方仓库。主要优势有：

  • 允许已经存在的无法改变的对象转换成 Json，或者 Json 转换成已存在的对象，不需要注解就可以直接转换
  • 对泛型提供完全的支持

依赖

app/build.gradle 中增加依赖： 

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compile 'com.google.code.gson:gson:2.8.1`

基本概念

Gson 源码文档写的比较好，可以直接参考 JavaDoc 来看示例

部分特点

  • 推荐把成员变量都声明为 private
  • Java 对象一定要有一个无参构造方法，这是 Gson 实例化对象的关键，可以没有 setter/getter 方法
  • 默认不需要注解字段，所有包含在当前类的字段都默认会被序列化或者反序列化

JavaBean 的生成

  • 规则
    尽量不使用内部类或嵌套类，如果使用需要使用 static 声明？
    实际使用中内部类和嵌套类都能解析！

  • 使用工具将 Json 生成对应的 JavaBean
    先将 Json 格式化，使用 bejson 生成JavaBean

序列化/反序列化

  • Serialization
    序列化，使 Java 对象到 Json 字符串的过程
  • Deserialization
    反序列化，Json 字符串转换成 Java 对象的过程

Gson 默认会序列化和反序列化所有属性字段，但是也可以自定义，不过现在推荐使用 TypeAdapter。如下为自定义的方法：

  • 自定义序列化的一种方法 
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public class Id<T> {
  private final Class<T> clazz;
  private final long value;

  public Id(Class<T> clazz, long value) {
    this.clazz = clazz;
    this.value = value;
  }

  public long getValue() {
    return value;
  }
}

class IdSerializer implements JsonSerializer<T>() {
  public JsonElement serialize(Id id, Type typeOfId, JsonSerializationContext context) {
    return new JsonPrimitive(id.getValue());
  }
}

Gson gson = new GsonBuilder().registerTypeAdapter(Id.class, new IdSerializer()).create();
  • 自定义反序列化的一种方法 
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public class Id<T> {
  private final Class<T> clazz;
  private final long value;
  public Id(Class<T> clazz, long value) {
    this.clazz = clazz;
    this.value = value;
  }
  public long getValue() {
    return value;
  }
}

class IdDeserializer implements JsonDeserializer<Id>() {
  public Id deserialize(JsonElement json, Type typeOfT, JsonDeserializationContext context)
      throws JsonParseException {
    return new Id((Class)typeOfT, id.getValue());
  }
}

Gson gson = new GsonBuilder().registerTypeAdapter(Id.class, new IdDeserializer()).create();

JsonReader/JsonWriter

JsonReader 继承于 Reader 用来读取字符，JsonWriter 继承于 Writer用来写入字符。

  • JsonReader
    用于将 JSON 字符串转为 Java 对象
  • JsonWriter
    用于将 Java 对象写为 JSON 字符串

TypeAdapter

TypeAdapter 是一个抽象类，可以用来自定义类型转换，它的流式 API 比树式 API 解析更高效 

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public class PointAdapter extends TypeAdapter<Point> {
  public Point read(JsonReader reader) throws IOException {
    if (reader.peek() == JsonToken.NULL) {
      reader.nextNull();
      return null;
    }
    String xy = reader.nextString();
    String[] parts = xy.split(",");
    int x = Integer.parseInt(parts[0]);
    int y = Integer.parseInt(parts[1]);
    return new Point(x, y);
  }
  public void write(JsonWriter writer, Point value) throws IOException {
    if (value == null) {
      writer.nullValue();
      return;
    }
    String xy = value.getX() + "," + value.getY();
    writer.value(xy);
  }
}

GsonBuilder builder = new GsonBuilder();
builder.registerTypeAdapter(Point.class, new PointAdapter());
// if PointAdapter didn't check for nulls in its read/write methods, you should instead use
// builder.registerTypeAdapter(Point.class, new PointAdapter().nullSafe());
...
Gson gson = builder.create();

注解关键字

包含五个注解关键字，代码路径： com.google.gson.annotations

@Expose

@Expose 注解只有在如下构造方法初始化时才生效：
Gson gson = new GsonBuilder().excludeFieldsWithoutExposeAnnotation().create()
生效时被注解的成员变量才会参与序列化/反序列化，其他不会参与。如果不是使用该构造方法，没有任何功能。 

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public class User {
  @Expose private String firstName;
  @Expose(serialize = false) private String lastName;
  @Expose (serialize = false, deserialize = false) private String emailAddress;
  private String password;
}

@SerializedName

表示某个成员变量序列化/反序列化的名字。如果后台服务器使用的命名规则和 Java 规范不一致，或者返回的 Json 和 Java 类只有部分变量不一致时，通过 @SerializedName 注解转换一一对应关系 

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public class MyClass {
  // java 字段 a 和 json 中的 name 对应
  @SerializedName("name") String a;
  // java 字段 b 和 json 中的 name1, name2, name3 都可以对应
  @SerializedName(value="name1", alternate={"name2", "name3"}) String b;
  String c;
}

@Since

只有在如下构造方法初始化时才生效：
Gson gson = new GsonBuilder().setVersion(1.0).create()
注解生效表示成员变量从哪个版本开始有效 

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public class User {
  private String firstName;
  private String lastName;
  @Since(1.0) private String emailAddress;
  @Since(1.0) private String password;
  // address 字段不生效，因为需要版本大于 1.1 才有效
  @Since(1.1) private Address address;
}

@Until

和 since 一样，只有在如下构造方法初始化时才生效：
Gson gson = new GsonBuilder().setVersion(1.2).create()
注解生效时表示成员变量从哪个版本开始无效 

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public class User {
  private String firstName;
  private String lastName;
  // 当前版本为 1.2，而这两个字段只能支持到 1.1
  @Until(1.1) private String emailAddress;
  @Until(1.1) private String password;
}

@JsonAdapter

表示成员变量或者类上使用指定的 TypeAdapter 来进行序列化/反序列化 

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@JsonAdapter(UserJsonAdapter.class)
public class User {
  public final String firstName, lastName;
  private User(String firstName, String lastName) {
    this.firstName = firstName;
    this.lastName = lastName;
  }
}
public class UserJsonAdapter extends TypeAdapter<User> {
  @Override public void write(JsonWriter out, User user) throws IOException {
    // implement write: combine firstName and lastName into name
    out.beginObject();
    out.name("name");
    out.value(user.firstName + " " + user.lastName);
    out.endObject();
    // implement the write method
  }
  @Override public User read(JsonReader in) throws IOException {
    // implement read: split name into firstName and lastName
    in.beginObject();
    in.nextName();
    String[] nameParts = in.nextString().split(" ");
    in.endObject();
    return new User(nameParts[0], nameParts[1]);
  }
}

特殊关键字 transient

如果被关键字 transient 申明了的字段，不会参与 Gson 的序列化和反序列化：
transient int val;

使用流程

常见问题

Gson 转换过程中的空字段

如果元素看起来是个 list，但是实际一直为空，可以直接注释掉这个字段，也就是javabean 中不需要定义 comments 字段。否则会因空报错：
com.google.gson.JsonSyntaxException: java.lang.IllegalStateException: Expected a string but was BEGIN_OBJECT at line 1 column 10796 path $.data.data[3].comments[0]

包含相同字段解决方案

比如数据格式如下： 

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"message": "success",
"data": {
    "has_more": false,
    "has_new_message": false,
    "max_time": 1503994432,
    "data": [
        {
            "group": {
                "text": "\u513f\u5b50\u521d\u4e2d\uff0c",
                "dislike_reason": [
                    {
                        "type": 1,
                        "id": 319,
                        "title": "\u6076\u641e"
                    },

这里面有两个 data，json 转换为 javabean 时会出现重复字段，设计 javabean 可以通过将重复的类更换类名，但字段名不变： 

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// json中的第一个 data，类名更换
private DataX data;

public class DataX {

    private boolean has_more;
    private String tip;
    private boolean has_new_message;
    private float max_time;
    private float min_time;
    private List<Data> data;
    
    // json中的第二层 data
    public class Data {

        private Group group;
        private int type;
        private float display_time;
        private float online_time;
        ...
    }
    ...
}

参考文档：

  1. 官方仓库
  2. 国外经典教程
  3. Gson源码解读
  4. Gson全解析
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