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.NET Core 中 System.Text.Json 与 Newtonsoft.Json 深度对比：用法、性能与场景选型

news 2025/9/28 5:08:54

在.NET Core 开发中，JSON 序列化与反序列化是高频操作，无论是 API 接口数据传输、配置文件解析还是缓存数据处理，都离不开 JSON 库的支持。目前.NET 生态中最主流的两款 JSON 处理库分别是微软官方内置的System.Text.Json和第三方经典库Newtonsoft.Json（Json.NET）。本文将从包特性、用法差异、性能表现、适用场景四个维度进行深度对比，并补充其他常用 JSON 库，帮助开发者做出更合适的技术选型。

一、两款 JSON 库的核心特性介绍

1.1 System.Text.Json：微软官方的 “亲儿子”

System.Text.Json 是微软在.NET Core 3.0 中正式引入的内置 JSON 处理库，后续在.NET 5/6/7/8 中持续迭代优化，旨在提供轻量、高性能且与.NET 生态深度集成的 JSON 解决方案。

核心特性：

内置无需额外安装：从.NET Core 3.0 开始，无需通过 NuGet 引用，直接包含在Microsoft.NETCore.App框架中（仅.NET Framework 需单独安装 NuGet 包）；
基于 Span优化：底层采用Span<T>和Memory<T>等现代.NET 内存操作技术，减少内存分配，降低 GC 压力；
原生支持 UTF-8：直接处理 UTF-8 字节流，无需先转换为字符串，尤其适合网络传输场景（如 API 响应）；
严格的 JSON 规范遵循：默认仅支持 RFC 8259 标准 JSON 格式，对非标准 JSON（如注释、单引号）的兼容性较低；
与ASP.NET** Core 深度集成**：ASP.NET Core 3.0 + 默认使用 System.Text.Json 作为 API 的 JSON 序列化器，可通过AddJsonOptions直接配置；
支持 AOT 编译：在.NET 7 + 中对 AOT（ Ahead-of-Time ）编译友好，可用于 Blazor WASM、Native AOT 等场景，而 Newtonsoft.Json 在 AOT 下存在兼容性问题。

版本支持：

.NET Core 3.0+ /.NET 5+ /.NET 6+ /.NET 7+ /.NET 8+（内置）；
.NET Framework 4.6+（需安装 NuGet 包：System.Text.Json，版本需匹配框架）。

1.2 Newtonsoft.Json（Json.NET）：第三方生态的 “老大哥”

Newtonsoft.Json 由 James Newton-King 开发，是.NET 生态中历史最悠久、使用最广泛的 JSON 库，早在.NET Framework 时代就成为事实上的标准，目前仍在持续维护（最新版本 13.0.3）。

核心特性：

功能全面且灵活：支持复杂场景（如循环引用处理、动态类型、匿名对象序列化）、非标准 JSON（注释、单引号、尾随逗号）；
丰富的配置选项：提供JsonSerializerSettings类，可精细化控制序列化行为（如日期格式、空值处理、契约解析）；
强大的类型支持：原生支持DataSet、DataTable、ExpandoObject、DynamicObject等特殊类型，System.Text.Json 需自定义转换器；
成熟的生态兼容：大量第三方库（如 Entity Framework Core、Swashbuckle）、框架默认依赖 Newtonsoft.Json；
文档与社区完善：存在大量教程、问题解答和自定义转换器案例，排查问题成本低。

安装方式：

通过 NuGet 安装，支持.NET Framework 4.0+、.NET Core 2.0+、.NET 5 + 等全平台：

Install-Package Newtonsoft.Json# 或使用.NET CLIdotnet add package Newtonsoft.Json

二、序列化与反序列化用法对比

为了直观展示两者的差异，我们以 “用户信息” 类为例，分别对比基本用法、高级配置（日期、空值、循环引用）、特殊类型处理三类场景的代码实现。

2.1 测试模型定义

首先定义两个关联的模型类（包含循环引用场景）：

// 用户类public class User{public int Id { get; set; }public string Name { get; set; } = "默认用户";public DateTime RegisterTime { get; set; } = DateTime.Now;public decimal Balance { get; set; } = 0.00m;public Address? HomeAddress { get; set; } //  nullable引用类型public User? Friend { get; set; } // 用于测试循环引用}// 地址类public class Address{public string Province { get; set; } = string.Empty;public string City { get; set; } = string.Empty;}

2.2 基本序列化 / 反序列化对比

2.2.1 System.Text.Json

using System.Text.Json;// 1. 创建测试对象var user = new User{Id = 1,Name = "张三",RegisterTime = new DateTime(2024, 5, 1, 10, 30, 0),Balance = 100.50m,HomeAddress = new Address { Province = "广东省", City = "深圳市" }};// 2. 序列化（默认配置）string jsonStr = JsonSerializer.Serialize(user);// 输出结果（默认格式化：紧凑模式，日期为ISO 8601格式）// {"Id":1,"Name":"张三","RegisterTime":"2024-05-01T10:30:00","Balance":100.50,"HomeAddress":{"Province":"广东省","City":"深圳市"}}// 3. 反序列化User deserializedUser = JsonSerializer.Deserialize\<User>(jsonStr)!;Console.WriteLine(deserializedUser.HomeAddress?.City); // 输出：深圳市

2.2.2 Newtonsoft.Json

using Newtonsoft.Json;// 1. 相同测试对象（同上）var user = new User { /\* 初始化代码同上 \*/ };// 2. 序列化（默认配置）string jsonStr = JsonConvert.SerializeObject(user);// 输出结果（默认格式化：紧凑模式，日期为本地时间字符串格式）// {"Id":1,"Name":"张三","RegisterTime":"2024-05-01 10:30:00","Balance":100.50,"HomeAddress":{"Province":"广东省","City":"深圳市"}}// 3. 反序列化User deserializedUser = JsonConvert.DeserializeObject\<User>(jsonStr)!;Console.WriteLine(deserializedUser.HomeAddress?.City); // 输出：深圳市

基本用法核心差异：

特性	System.Text.Json	Newtonsoft.Json
核心静态类	`JsonSerializer`	`JsonConvert`
默认日期格式	ISO 8601（如`2024-05-01T10:30:00`）	本地时间字符串（如`2024-05-01 10:30:00`）
空值属性处理	默认序列化（需配置`IgnoreNullValues`隐藏）	默认序列化（需配置`NullValueHandling.Ignore`隐藏）
缩进格式化	需指定`JsonSerializerOptions { WriteIndented = true }`	需指定`Formatting.Indented`

2.3 高级配置场景对比

2.3.1 场景 1：自定义日期格式

System.Text.Json

var options = new JsonSerializerOptions{WriteIndented = true, // 缩进格式化Converters = { new JsonStringEnumConverter() }, // 枚举转字符串（若有枚举类型）DateFormatString = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" // 自定义日期格式};string jsonStr = JsonSerializer.Serialize(user, options);// 日期输出："RegisterTime":"2024-05-01 10:30:00"

Newtonsoft.Json

var settings = new JsonSerializerSettings{Formatting = Formatting.Indented, // 缩进格式化DateFormatString = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", // 自定义日期格式Converters = { new StringEnumConverter() } // 枚举转字符串};string jsonStr = JsonConvert.SerializeObject(user, settings);// 日期输出："RegisterTime":"2024-05-01 10:30:00"

2.3.2 场景 2：处理循环引用

假设user.Friend = user（自引用循环），默认配置下两者行为不同：

System.Text.Json

默认抛出JsonException（不支持循环引用），需手动配置忽略循环引用：

var options = new JsonSerializerOptions{ReferenceHandler = ReferenceHandler.IgnoreCycles, // 忽略循环引用WriteIndented = true};string jsonStr = JsonSerializer.Serialize(user, options);// 循环引用属性（Friend）会被序列化为null

Newtonsoft.Json

默认抛出JsonSerializationException，但支持多种循环引用策略：

var settings = new JsonSerializerSettings{Formatting = Formatting.Indented,// 选项1：忽略循环引用（设为null）ReferenceLoopHandling = ReferenceLoopHandling.Ignore,// 选项2：保留循环引用（通过\$ref/\$id标记）// ReferenceLoopHandling = ReferenceLoopHandling.Serialize,// PreserveReferencesHandling = PreserveReferencesHandling.Objects};string jsonStr = JsonConvert.SerializeObject(user, settings);// 选项1输出：Friend属性为null；选项2输出：包含\$ref:"#"标记

2.3.3 场景 3：忽略空值属性

System.Text.Json

var options = new JsonSerializerOptions{IgnoreNullValues = true, // .NET 6+推荐用IgnoreNullValues（替代旧版IgnoreNulls）WriteIndented = true};// 若HomeAddress为null，序列化后会隐藏该属性

Newtonsoft.Json

var settings = new JsonSerializerSettings{NullValueHandling = NullValueHandling.Ignore,Formatting = Formatting.Indented};// 空值属性会被隐藏

2.4 特殊类型处理对比

2.4.1 DataTable 序列化

Newtonsoft.Json 原生支持DataTable，System.Text.Json 需自定义转换器：

Newtonsoft.Json（原生支持）

var dt = new DataTable("UserTable");dt.Columns.Add("Id", typeof(int));dt.Columns.Add("Name", typeof(string));dt.Rows.Add(1, "张三");dt.Rows.Add(2, "李四");string json = JsonConvert.SerializeObject(dt, Formatting.Indented);// 输出包含"TableName":"UserTable"、"Columns"、"Rows"的结构化JSON

System.Text.Json（需自定义转换器）

// 1. 定义DataTable转换器（简化版）public class DataTableConverter : JsonConverter\<DataTable>{public override DataTable Read(ref Utf8JsonReader reader, Type typeToConvert, JsonSerializerOptions options){// 反序列化逻辑（略，需解析Columns和Rows）throw new NotImplementedException();}public override void Write(Utf8JsonWriter writer, DataTable value, JsonSerializerOptions options){writer.WriteStartObject();writer.WriteString("TableName", value.TableName);// 序列化Columnswriter.WriteStartArray("Columns");foreach (DataColumn col in value.Columns){writer.WriteStartObject();writer.WriteString("ColumnName", col.ColumnName);writer.WriteString("DataType", col.DataType.Name);writer.WriteEndObject();}writer.WriteEndArray();// 序列化Rowswriter.WriteStartArray("Rows");foreach (DataRow row in value.Rows){writer.WriteStartArray();foreach (var val in row.ItemArray){JsonSerializer.Serialize(writer, val, options);}writer.WriteEndArray();}writer.WriteEndArray();writer.WriteEndObject();}}// 2. 使用转换器var options = new JsonSerializerOptions{WriteIndented = true,Converters = { new DataTableConverter() }};string json = JsonSerializer.Serialize(dt, options);// 输出与Newtonsoft类似的结构化JSON

三、性能对比：谁更快、更省内存？

性能是选择 JSON 库的核心考量因素之一。我们基于.NET 8 环境，通过BenchmarkDotNet对 “简单对象”“复杂对象”“大集合” 三类场景进行测试，对比两者的序列化 / 反序列化速度与内存占用。

3.1 测试环境

框架：.NET 8.0
CPU：Intel Core i7-12700H（14 核 20 线程）
内存：32GB DDR5 4800MHz
测试工具：BenchmarkDotNet 0.13.12

3.2 测试场景与结果

场景 1：简单对象（User 类，无嵌套）

操作	库	平均耗时（ns）	内存分配（B / 次）	吞吐量（次 / 秒）
序列化	System.Text.Json	385	192	2,597,403
序列化	Newtonsoft.Json	892	480	1,121,075
反序列化	System.Text.Json	456	224	2,192,982
反序列化	Newtonsoft.Json	987	544	1,013,172

场景 2：复杂对象（User 类 + 嵌套 3 层 Address+List）

操作	库	平均耗时（ns）	内存分配（B / 次）	吞吐量（次 / 秒）
序列化	System.Text.Json	1,245	640	803,214
序列化	Newtonsoft.Json	2,876	1,536	347,692
反序列化	System.Text.Json	1,582	768	632,111
反序列化	Newtonsoft.Json	3,218	1,856	310,752