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Java-Spring入门指南（十八）JSON字符串的解析与对象转换

news 2025/10/2 6:14:32

Java-Spring入门指南（十八）JSON字符串的解析：项目间交互与对象转换

  • 前言
  • 一、为什么选择JSON？—— 作用与核心优势
    • （1）传统表单与JSON的对比
    • （2）JSON的核心优势
  • 二、环境准备：导入JSON解析依赖
    • （1）在pom.xml中添加Jackson依赖
    • （2）依赖作用说明
  • 三、核心实战1：手动实现JSON与Java对象的转换
    • （1）准备实体类（复用+扩展）
      • ① Address.java（嵌套实体类）
      • ② 扩展User.java（添加Address属性）
    • （2）手动转换代码实现（测试类）
    • （3）测试结果与核心说明
  • 四、核心实战2：SpringMVC自动JSON转换
    • （1）自动转换的原理
    • （2）Controller层实现自动转换
    • （3）用Apipost测试自动转换接口
      • ① 测试“接收JSON→Java对象”（/json/accept）
      • ② 测试“返回Java对象→JSON”（/json/return）
      • ③ 测试“返回List→JSON数组”（/json/returnList）

前言

  • 在上一篇博客中，我们通过Apipost完成了RestFul接口的测试，验证了HTTP方法与参数传递的逻辑，但实际开发中，项目间交互（如订单系统调用用户系统）或前后端分离（前端Vue/React调用后端接口）时，数据传递很少用传统表单（application/x-www-form-urlencoded），而是以JSON格式为主。
  • JSON（JavaScript Object Notation）是一种轻量级数据交换格式，具有易读、跨语言、体积小的特点，能完美解决“复杂数 据结构传递”问题（如嵌套对象、数组）。本文的核心目标就是掌握：如何将Java对象打包为JSON字符串，如何将JSON字符串解析为Java对象，以及项目间如何通过JSON实现数据交互。
  • 本文将延续Maven+IDEA+Tomcat 11环境，基于上一篇的RestFul项目结构，从依赖导入、手动转换、SpringMVC自动转换，到项目间交互实战，逐步打通JSON数据处理全流程。

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一、为什么选择JSON？—— 作用与核心优势

在讲技术实现前，先明确JSON的定位：它不是SpringMVC专属，而是跨语言、跨项目的数据交换标准，解决了“不同系统间数据格式不兼容”的问题。我们先对比传统表单与JSON，理解其核心价值。

（1）传统表单与JSON的对比

以“用户登录”为例，传统表单与JSON传递数据的差异如下：

传递方式数据格式示例适用场景缺点
传统表单（GET）http://localhost:8080/login?username=zhangsan&password=123简单键值对、参数少1. 参数暴露在URL，不安全；2. 无法传递嵌套数据（如用户的地址对象）
传统表单（POST）请求体：username=zhangsan&password=123（application/x-www-form-urlencoded）简单键值对、非敏感数据无法传递复杂结构（如数组、嵌套对象）
JSON请求体：{"username":"zhangsan","password":"123","address":{"city":"Beijing","street":"Main Road"}}（application/json）复杂数据、前后端分离、项目间交互需额外解析（但SpringMVC可自动处理）

（2）JSON的核心优势

  1. 轻量级：相比XML（需大量标签），JSON体积更小，传输速度更快，尤其适合网络带宽有限的场景。
  2. 跨语言：无论后端是Java/Python/Go，前端是JavaScript，都能直接解析JSON（内置或轻量库支持），无兼容性问题。
  3. 支持复杂结构：可直接传递嵌套对象（如用户包含地址）、数组（如用户列表），无需手动拆分参数。
  4. 易读性：人类可直接看懂JSON结构，便于开发调试（如Apipost/Postman中可直接格式化显示）。

二、环境准备：导入JSON解析依赖

SpringMVC默认推荐使用Jackson作为JSON解析工具（官方集成，无需额外配置），核心依赖是jackson-databind，它包含了“Java对象转JSON”和“JSON转Java对象”的所有功能。

（1）在pom.xml中添加Jackson依赖

打开项目的pom.xml，新增以下依赖（版本与Spring 6.2.10兼容，推荐2.15.x版本）：

<!-- Jackson核心依赖：实现Java对象与JSON的相互转换 -->
<dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-databind</artifactId><version>2.15.2</version> <!-- 稳定版，与Spring 6.x兼容 -->
</dependency>
<!-- Jackson注解依赖：支持自定义JSON转换（如日期格式、忽略空值） -->
<dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-annotations</artifactId><version>2.15.2</version>
</dependency>

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  • 并在web环境中导入库文件

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（2）依赖作用说明

  • jackson-databind：核心包，提供ObjectMapper类（JSON转换的核心工具类），无需手动创建，SpringMVC会自动配置。
  • jackson-annotations：提供注解支持，如@JsonProperty（指定JSON字段名与Java属性名映射）、@JsonFormat（指定日期格式），解决“字段名不一致”“日期格式乱码”等问题。

三、核心实战1：手动实现JSON与Java对象的转换

手动转换适合理解底层逻辑（如自定义转换规则），核心工具是com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper，主要有两个核心方法：

  • writeValueAsString(Object obj)：将Java对象转换为JSON字符串。
  • readValue(String jsonStr, Class<T> clazz)：将JSON字符串转换为指定类型的Java对象。

（1）准备实体类（复用+扩展）

复用之前的User类，并新增Address类（演示嵌套对象，体现JSON处理复杂结构的优势）：

① Address.java（嵌套实体类）

package com.niit.pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;// Lombok注解：自动生成getter/setter/构造方法/toString
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Address {private String city;    // 城市private String street;  // 街道
}

在这里插入图片描述

② 扩展User.java（添加Address属性）

package com.niit.pojo;import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonFormat;
import java.util.Date;@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {private String username;    // 用户名（与JSON字段名一致）private String password;    // 密码private Integer age;        // 年龄private Address address;    // 嵌套地址对象（复杂结构）// 示例：自定义日期格式（解决JSON日期默认显示为时间戳的问题）@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private Date loginTime;     // 登录时间
}

关键注解说明：@JsonFormat指定日期转换格式为“年-月-日 时:分:秒”，并设置时区为东八区，避免日期显示为1620000000000这种时间戳。
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（2）手动转换代码实现（测试类）

在src/test/java下创建JsonTest类，编写测试方法，验证两种转换方向：

package com.niit.test;import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.niit.pojo.Address;
import com.niit.pojo.User;
import org.junit.Test;
import java.util.Date;public class JsonTest {// 核心工具类：ObjectMapper（Jackson的核心，线程安全，可全局复用）private final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();/*** 测试1：Java对象 → JSON字符串*/@Testpublic void testObjectToJson() throws Exception {// 1. 创建嵌套对象（Address）Address address = new Address("Beijing", "Main Road 100号");// 2. 创建Java对象（User）User user = new User("zhangsan", "123456", 25, address, new Date());// 3. 转换为JSON字符串（核心方法：writeValueAsString）String jsonStr = objectMapper.writeValueAsString(user);// 4. 打印结果（控制台查看JSON格式）System.out.println("Java对象转JSON字符串：");System.out.println(jsonStr);}/*** 测试2：JSON字符串 → Java对象*/@Testpublic void testJsonToObject() throws Exception {// 1. 定义JSON字符串（模拟项目间传递的JSON数据，注意字段名与User属性名一致）String jsonStr = "{" +"\"username\":\"lisi\"," +"\"password\":\"654321\"," +"\"age\":28," +"\"address\":{" +"\"city\":\"Shanghai\"," +"\"street\":\"Nanjing Road 50号\"" +"}," +"\"loginTime\":\"2024-10-01 14:30:00\"" +"}";// 2. 转换为Java对象（核心方法：readValue，第二个参数是目标类的Class）User user = objectMapper.readValue(jsonStr, User.class);// 3. 打印结果（验证是否正确转换，尤其是嵌套对象和日期）System.out.println("\nJSON字符串转Java对象：");System.out.println(user);System.out.println("嵌套地址：" + user.getAddress().getCity());}
}

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（3）测试结果与核心说明

  1. 运行testObjectToJson()：控制台输出JSON字符串（嵌套结构正确，日期格式为自定义格式）：

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  1. 运行testJsonToObject()：控制台输出Java对象（嵌套的Address被正确解析，日期格式正确）：
    在这里插入图片描述

四、核心实战2：SpringMVC自动JSON转换

手动转换仅用于理解逻辑，实际开发中，SpringMVC通过@RequestBody和@ResponseBody（或@RestController）实现自动JSON转换，无需手动调用ObjectMapper，极大简化代码。

（1）自动转换的原理

SpringMVC在启动时，会自动检测jackson-databind依赖，然后配置MappingJackson2HttpMessageConverter（JSON消息转换器），实现：

  • 当请求头为Content-Type: application/json时，@RequestBody会自动将请求体的JSON字符串转为Java对象。
  • 当方法返回Java对象时，@ResponseBody会自动将Java对象转为JSON字符串，响应头设为Content-Type: application/json。

（2）Controller层实现自动转换

在com.niit.controller下创建JsonController，编写3个接口，覆盖“JSON转对象”“对象转JSON”“复杂对象转JSON”场景：

package com.niit.controller;import com.niit.pojo.User;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;import java.util.Arrays;
import java.util.Date;
import java.util.List;// @RestController = @Controller + @ResponseBody，所有方法返回值自动转为JSON
@RestController
@RequestMapping("/json")
public class JsonController {/*** 场景1：接收JSON → 自动转为Java对象（@RequestBody）* 请求：POST http://localhost:8080/json/accept* 请求体：JSON字符串* 请求头：Content-Type: application/json*/@PostMapping("/accept")// @RequestBody：自动将JSON请求体转为User对象public String acceptJson(@RequestBody User user) {// 直接使用转换后的User对象（无需手动解析）System.out.println("接收的用户信息：" + user);System.out.println("用户地址：" + user.getAddress().getCity());return "JSON接收成功！用户名：" + user.getUsername();}/*** 场景2：返回Java对象 → 自动转为JSON（@RestController已包含@ResponseBody）* 请求：GET http://localhost:8080/json/return* 响应：JSON字符串（User对象自动转换）*/@GetMapping("/return")public User returnJson() {// 创建Java对象（模拟从数据库查询的数据）User user = new User();user.setUsername("wangwu");user.setPassword("888888");user.setAge(30);user.setLoginTime(new Date()); // 日期会自动按@JsonFormat格式转换// 返回User对象，SpringMVC自动转为JSONreturn user;}/*** 场景3：返回复杂结构（数组）→ 自动转为JSON数组* 请求：GET http://localhost:8080/json/returnList* 响应：JSON数组（List<User>自动转换）*/@GetMapping("/returnList")public List<User> returnJsonList() {// 模拟用户列表（复杂结构）User user1 = new User("zhaoliu", "111111", 22, null, new Date());User user2 = new User("qianqi", "222222", 24, null, new Date());List<User> userList = Arrays.asList(user1, user2);// 返回List，SpringMVC自动转为JSON数组return userList;}
}

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（3）用Apipost测试自动转换接口

启动Tomcat，用Apipost测试3个接口，验证自动转换是否生效：

① 测试“接收JSON→Java对象”（/json/accept）

  1. 新建接口，请求方法选POST，URL填http://localhost:8080/json/accept。
  2. 配置请求头：点击“Headers”，新增Content-Type: application/json。

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  1. 配置请求体：点击“Body”→“raw”→“JSON”，输入以下JSON：
    {"username":"zhangsan","password":"123456","age":25,"address":{"city":"Guangzhou","street":"Tianhe Road 30号"},"loginTime":"2024-10-01 15:00:00"
}

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  1. 点击“发送”，预期结果：
    • 响应体显示JSON接收成功！用户名：zhangsan。
    • IDEA控制台打印接收的用户信息：User(...)，嵌套的Address正确解析。

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② 测试“返回Java对象→JSON”（/json/return）

  1. 新建接口，请求方法选GET，URL填http://localhost:8080/json/return。
  2. 直接点击“发送”，预期结果：
    • 响应体为JSON字符串，字段名与User属性一致，日期格式为2024-10-01 15:30:00。
    • 响应头Content-Type自动设为application/json。

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③ 测试“返回List→JSON数组”（/json/returnList）

  1. 新建接口，请求方法选GET，URL填http://localhost:8080/json/returnList。
  2. 点击“发送”，预期结果：
    • 响应体为JSON数组，包含2个User对象，格式正确。

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