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Java中使用JSONUtil处理JSON数据：从前端到后端的完美转换

news 2025/9/3 12:43:29

Java中使用JSONUtil处理JSON数据：从前端到后端的完美转换

在现代Web开发中，JSON（JavaScript Object Notation）已经成为前后端数据交互的标准格式。作为Java开发者，我们经常需要处理从前端传来的JSON数据，将其转换为Java对象，或者将Java对象转换为JSON格式返回给前端。本文将详细介绍如何使用Hutool工具包中的JSONUtil来高效处理JSON数据。

为什么选择JSONUtil？

JSONUtil是Hutool工具包中的一个强大的JSON处理工具类，它具有以下优势：

  • 简单易用：API设计简洁，学习成本低
  • 功能全面：支持各种JSON操作需求
  • 性能优良：基于成熟的JSON库实现
  • 零依赖冲突：与Spring Boot等框架完美集成

环境准备

首先，在项目中添加Hutool依赖：

Maven依赖

<dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.8.22</version>
</dependency>

Gradle依赖

implementation 'cn.hutool:hutool-all:5.8.22'

基础用法

1. JSON字符串与Java对象互转

创建示例实体类
public class User {private Long id;private String username;private String email;private Integer age;private Date createTime;// 构造方法、getter和setter省略
}
对象转JSON字符串
import cn.hutool.json.JSONUtil;public class JsonExample {public static void main(String[] args) {// 创建用户对象User user = new User();user.setId(1L);user.setUsername("张三");user.setEmail("zhangsan@example.com");user.setAge(25);user.setCreateTime(new Date());// 对象转JSON字符串String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(user);System.out.println(jsonStr);// 输出：{"id":1,"username":"张三","email":"zhangsan@example.com","age":25,"createTime":"2023-12-01 10:30:00"}}
}
JSON字符串转对象
// JSON字符串转对象
String jsonString = """{"id": 1,"username": "李四","email": "lisi@example.com","age": 28,"createTime": "2023-12-01 10:30:00"}""";User user = JSONUtil.toBean(jsonString, User.class);
System.out.println("用户名：" + user.getUsername());
System.out.println("邮箱：" + user.getEmail());

2. 处理集合类型

List转JSON
import java.util.Arrays;
import java.util.List;List<User> userList = Arrays.asList(new User(1L, "张三", "zhangsan@example.com", 25, new Date()),new User(2L, "李四", "lisi@example.com", 28, new Date())
);// List转JSON字符串
String listJson = JSONUtil.toJsonStr(userList);
System.out.println(listJson);
JSON转List
String jsonArray = """[{"id": 1, "username": "张三", "email": "zhangsan@example.com", "age": 25},{"id": 2, "username": "李四", "email": "lisi@example.com", "age": 28}]""";// JSON字符串转List
List<User> users = JSONUtil.toList(jsonArray, User.class);
users.forEach(user -> System.out.println(user.getUsername()));

3. 处理Map类型

import java.util.Map;// JSON字符串转Map
String jsonStr = """{"name": "张三","age": 25,"city": "北京","skills": ["Java", "Spring", "MySQL"]}""";Map<String, Object> map = JSONUtil.parseObj(jsonStr);
System.out.println("姓名：" + map.get("name"));
System.out.println("年龄：" + map.get("age"));// Map转JSON字符串
Map<String, Object> dataMap = new HashMap<>();
dataMap.put("status", "success");
dataMap.put("message", "操作成功");
dataMap.put("data", userList);String result = JSONUtil.toJsonStr(dataMap);

在Spring Boot中的实际应用

1. 控制器中处理JSON请求

@RestController
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {@PostMappingpublic ResponseEntity<?> createUser(@RequestBody String jsonData) {try {// 将JSON字符串转换为User对象User user = JSONUtil.toBean(jsonData, User.class);// 业务逻辑处理...userService.save(user);// 返回成功响应Map<String, Object> response = new HashMap<>();response.put("status", "success");response.put("message", "用户创建成功");response.put("data", user);return ResponseEntity.ok(JSONUtil.toJsonStr(response));} catch (Exception e) {Map<String, Object> errorResponse = new HashMap<>();errorResponse.put("status", "error");errorResponse.put("message", "数据格式错误：" + e.getMessage());return ResponseEntity.badRequest().body(JSONUtil.toJsonStr(errorResponse));}}
}

2. 批量处理JSON数据

@PostMapping("/batch")
public ResponseEntity<?> batchCreateUsers(@RequestBody String jsonArray) {try {// 将JSON数组转换为User列表List<User> users = JSONUtil.toList(jsonArray, User.class);// 数据验证for (User user : users) {if (user.getUsername() == null || user.getEmail() == null) {throw new IllegalArgumentException("用户名和邮箱不能为空");}}// 批量保存List<User> savedUsers = userService.batchSave(users);// 返回结果Map<String, Object> response = new HashMap<>();response.put("status", "success");response.put("message", "批量创建成功");response.put("count", savedUsers.size());response.put("data", savedUsers);return ResponseEntity.ok(JSONUtil.toJsonStr(response));} catch (Exception e) {return ResponseEntity.badRequest().body(JSONUtil.toJsonStr(Map.of("status", "error", "message", e.getMessage())));}
}

高级特性

1. 自定义日期格式

import cn.hutool.json.JSONConfig;
import cn.hutool.json.JSONUtil;// 创建自定义JSON配置
JSONConfig config = JSONConfig.create().setDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");User user = new User();
user.setCreateTime(new Date());// 使用自定义配置转换
String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(user, config);

2. 处理复杂嵌套对象

public class Department {private Long id;private String name;private List<User> employees;// getter和setter省略
}// 处理嵌套对象
String complexJson = """{"id": 1,"name": "技术部","employees": [{"id": 1, "username": "张三", "email": "zhangsan@example.com", "age": 25},{"id": 2, "username": "李四", "email": "lisi@example.com", "age": 28}]}""";Department dept = JSONUtil.toBean(complexJson, Department.class);
System.out.println("部门：" + dept.getName());
System.out.println("员工数量：" + dept.getEmployees().size());
实际案例：处理IoT设备数据

在物联网应用中，我们经常需要处理来自设备的复杂嵌套JSON数据。以下是一个智能手表设备上报数据的处理示例：

// 定义设备数据相关的实体类
public class DeviceNotification {private String resource;private String event;@JsonProperty("event_time")private String eventTime;@JsonProperty("event_time_ms")private String eventTimeMs;@JsonProperty("request_id")private String requestId;@JsonProperty("notify_data")private NotifyData notifyData;// getter和setter省略
}public class NotifyData {private Header header;private Body body;// getter和setter省略
}public class Header {@JsonProperty("app_id")private String appId;@JsonProperty("device_id")private String deviceId;@JsonProperty("node_id")private String nodeId;@JsonProperty("product_id")private String productId;@JsonProperty("gateway_id")private String gatewayId;// getter和setter省略
}public class Body {private List<Service> services;// getter和setter省略
}public class Service {@JsonProperty("service_id")private String serviceId;private Properties properties;@JsonProperty("event_time")private String eventTime;// getter和setter省略
}public class Properties {@JsonProperty("BodyTemp")private Integer bodyTemp;@JsonProperty("HeartRate")private Double heartRate;private Double xueyang;@JsonProperty("BatteryPercentage")private Double batteryPercentage;// getter和setter省略
}// 处理设备上报的JSON数据
public void processDeviceData(String deviceJsonData) {String iotDeviceJson = """{"resource": "device.property","event": "report","event_time": "20250217T083248Z","event_time_ms": "2025-02-17T08:32:48.938Z","request_id": "57f53c8e-9f20-4ce8-aceb-83953391c6c2","notify_data": {"header": {"app_id": "d51bfac701644b9daa4363cf76c661af","device_id": "67ad95860c504e29c72b2436_watch88","node_id": "watch88","product_id": "67ad95860c504e29c72b2436","gateway_id": "67ad95860c504e29c72b2436_watch88"},"body": {"services": [{"service_id": "watch_services","properties": {"BodyTemp": 1,"HeartRate": 87.6276,"xueyang": 93.12909,"BatteryPercentage": 6.9553375},"event_time": "20250217T083248Z"}]}}}""";try {// 将复杂JSON转换为Java对象DeviceNotification notification = JSONUtil.toBean(iotDeviceJson, DeviceNotification.class);// 提取设备信息Header header = notification.getNotifyData().getHeader();System.out.println("设备ID: " + header.getDeviceId());System.out.println("产品ID: " + header.getProductId());// 处理设备服务数据List<Service> services = notification.getNotifyData().getBody().getServices();for (Service service : services) {Properties props = service.getProperties();System.out.println("=== 设备健康数据 ===");System.out.println("体温: " + props.getBodyTemp() + "°C");System.out.println("心率: " + props.getHeartRate() + " bpm");System.out.println("血氧: " + props.getXueyang() + "%");System.out.println("电池电量: " + props.getBatteryPercentage() + "%");// 可以进一步处理数据，如存储到数据库或触发告警if (props.getBatteryPercentage() < 10) {System.out.println("⚠️ 设备电量不足，请及时充电！");}if (props.getHeartRate() > 100) {System.out.println("⚠️ 心率异常，建议关注健康状况！");}}} catch (Exception e) {System.err.println("处理设备数据失败: " + e.getMessage());// 记录错误日志并进行相应处理}
}
简化版处理方式

如果不需要严格的类型约束，也可以使用Map方式灵活处理：

public void processDeviceDataWithMap(String deviceJsonData) {try {// 使用Map处理复杂JSONMap<String, Object> deviceData = JSONUtil.parseObj(deviceJsonData);// 获取嵌套数据Map<String, Object> notifyData = (Map<String, Object>) deviceData.get("notify_data");Map<String, Object> header = (Map<String, Object>) notifyData.get("header");Map<String, Object> body = (Map<String, Object>) notifyData.get("body");List<Map<String, Object>> services = (List<Map<String, Object>>) body.get("services");// 提取设备信息String deviceId = (String) header.get("device_id");String nodeId = (String) header.get("node_id");System.out.println("处理设备: " + nodeId + " (" + deviceId + ")");// 处理服务数据for (Map<String, Object> service : services) {Map<String, Object> properties = (Map<String, Object>) service.get("properties");// 安全地获取属性值Double heartRate = getDoubleValue(properties, "HeartRate");Double xueyang = getDoubleValue(properties, "xueyang");Double battery = getDoubleValue(properties, "BatteryPercentage");Integer bodyTemp = getIntegerValue(properties, "BodyTemp");// 构建响应数据Map<String, Object> healthData = new HashMap<>();healthData.put("deviceId", nodeId);healthData.put("heartRate", heartRate);healthData.put("bloodOxygen", xueyang);healthData.put("batteryLevel", battery);healthData.put("bodyTemperature", bodyTemp);healthData.put("timestamp", deviceData.get("event_time_ms"));// 转换为JSON并存储或发送String healthDataJson = JSONUtil.toJsonStr(healthData);System.out.println("健康数据JSON: " + healthDataJson);}} catch (Exception e) {System.err.println("处理设备数据失败: " + e.getMessage());}
}// 辅助方法：安全获取Double值
private Double getDoubleValue(Map<String, Object> map, String key) {Object value = map.get(key);if (value instanceof Number) {return ((Number) value).doubleValue();}return null;
}// 辅助方法：安全获取Integer值
private Integer getIntegerValue(Map<String, Object> map, String key) {Object value = map.get(key);if (value instanceof Number) {return ((Number) value).intValue();}return null;
}

3. JSON路径查询

import cn.hutool.json.JSONObject;String jsonStr = """{"user": {"profile": {"name": "张三","contact": {"email": "zhangsan@example.com","phone": "13800138000"}}}}""";JSONObject jsonObj = JSONUtil.parseObj(jsonStr);// 使用路径获取深层嵌套的值
String email = jsonObj.getByPath("user.profile.contact.email", String.class);
System.out.println("邮箱：" + email);

错误处理和最佳实践

1. 异常处理

public User parseUserSafely(String jsonData) {try {return JSONUtil.toBean(jsonData, User.class);} catch (Exception e) {log.error("JSON解析失败：{}", e.getMessage());throw new BusinessException("数据格式不正确");}
}

2. 数据验证

public boolean isValidJson(String jsonStr) {try {JSONUtil.parseObj(jsonStr);return true;} catch (Exception e) {return false;}
}public List<User> parseAndValidateUsers(String jsonArray) {if (!isValidJson(jsonArray)) {throw new IllegalArgumentException("JSON格式不正确");}List<User> users = JSONUtil.toList(jsonArray, User.class);// 数据验证for (User user : users) {if (user.getUsername() == null || user.getUsername().trim().isEmpty()) {throw new IllegalArgumentException("用户名不能为空");}if (user.getAge() != null && (user.getAge() < 0 || user.getAge() > 150)) {throw new IllegalArgumentException("年龄数值不合法");}}return users;
}

性能优化建议

1. 大量数据处理

// 对于大量数据，考虑分批处理
public void processBatchData(String largeJsonArray) {List<Map> rawList = JSONUtil.toList(largeJsonArray, Map.class);int batchSize = 100;for (int i = 0; i < rawList.size(); i += batchSize) {int endIndex = Math.min(i + batchSize, rawList.size());List<Map> batch = rawList.subList(i, endIndex);// 转换并处理这一批数据List<User> users = batch.stream().map(map -> JSONUtil.toBean(JSONUtil.toJsonStr(map), User.class)).collect(Collectors.toList());// 批量处理...processBatch(users);}
}

2. 缓存JSON模板

// 对于频繁使用的JSON模板，可以预定义
public class JsonTemplates {public static final String SUCCESS_TEMPLATE = """{"status": "success","message": "%s","timestamp": "%s"}""";public static String createSuccessResponse(String message) {return String.format(SUCCESS_TEMPLATE, message, LocalDateTime.now().format(DateTimeFormatter.ISO_LOCAL_DATE_TIME));}
}

总结

JSONUtil是Java开发中处理JSON数据的利器，它不仅提供了简洁的API，还具有强大的功能和良好的性能。通过本文的介绍，我们学习了：

  • JSONUtil的基础用法：对象与JSON的互转
  • 集合类型的处理：List、Map与JSON的转换
  • 在Spring Boot中的实际应用场景
  • 高级特性：自定义配置、复杂对象处理
  • 错误处理和性能优化的最佳实践

在实际开发中，合理使用JSONUtil可以大大简化JSON数据的处理逻辑，提高开发效率。记住要始终进行适当的异常处理和数据验证，确保系统的稳定性和安全性。

希望这篇文章能帮助你更好地掌握Java中的JSON数据处理技巧！

http://www.dtcms.com/a/357869.html

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