Java Json API：Gson使用简单入门

GSON是Google开发的Java API，用于转换Java对象和Json对象。本文讨论并提供了使用API的简单代码示例。更多关于GSON的API可以访问：http://sites.google.com/site/gson/.

本文是GSON系列文章的第一篇。本文是其他文章的基础，因此不需要任何GSON或JSON经验。第二篇文章提供了关于GSON反序列化（从JSON到Java）的示例，第三篇文章提供了关于GSON序列化（从Java到JSON）的示例。

下面列出的所有代码都可以在https://java-creed-examples.googlecode.com/svn/gson/Simple%20Gson%20Example. 找到。绝大部分示例都不会包含全部的代码，可能会忽略一些片段，这些片段都与讨论的示例无关。读者可以从上面的链接下载或查阅所有代码。

读者需要有基础的Java（教程）知识和很基础的Maven(首页)知识。这里展示的代码使用maven来下载GSON库。把项目导入到Springsource Tool Suite（推荐的IDE），无需任何配置。

下载与安装

在使用GSON API工作之前，你需要下载库(jar文件)，并将其包含到类路径中。库，连同源代码和Java文档，都可以从http://code.google.com/p/google-gson/downloads/list下载。下载完毕后，添加gson-<version>.jar到类路径。对于那些偏好使用Maven管理依赖(JAR文件)的读者，添加如下依赖到pom.xml。

<dependency>
    <groupId>com.google.code.gson</groupId>
    <artifactId>gson</artifactId>
    <version>2.2.4</version>
</dependency>

需要修改 <version>2.2.4</version>。本文所有代码示例使用上面列出的版本。pom.xml文件拷贝可以在这里找到。

如果这个库用于web应用，请确保在WEB-INF/lib文件夹中保持一份拷贝。或者，GSON库可以放到应用服务器提供给web应用。

一个简单示例

GSON API提供一个类文件，Gson（Java文档），它被用来处理Java和JSON对象的转换。可以调用默认构造器，或如下代码的形式，使用GsonBuilder（Java文档）类创建这个类的实例。GsonBuilder类是可定制化的，并且允许开发者按需实例化Gson。

package com.javacreed.examples.gson.part1;

import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;

public class SimpleExample1 {
    public static void main(String[] args) {
        Gson gson = new GsonBuilder().create();
        gson.toJson("Hello", System.out);
        gson.toJson(123, System.out);
    }
}

在上面的例子中，我们创建了一个Gson实例，并把Java String和int转化为JSON对象。以上代码命令行里的输出结果如下：

"Hello"123

这不是火箭科学，但它是一个开始。注意，上述的结果都将输入到命令行。该toJason()方法有两个参数，Java对象转换为JSON和可追加（Java的文档）的一个实例。我们可以很容易地改变了一个文件或网络流。

package com.javacreed.examples.gson.part1;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;
import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;

public class SimpleExample2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Writer writer = new FileWriter("Output.json");

        Gson gson = new GsonBuilder().create();
        gson.toJson("Hello", writer);
        gson.toJson(123, writer);

        writer.close();
    }
}

注意

为什么变量声明为Writer类型，而实际类型是FileWriter?

尽量使用泛型是一个很好的方法。在上例中，我们只使用了Appendable和Writer接口定义的方法。使用泛型使代码更易于移植和维护，下面是个不好的例子。

注意，上面例子中，我们没有正确处理流(Writer)。理想情况下，资源在finaly块 （教程） 中关闭或者用在try-with-resource（教程）中。我们忽略了这个是为了保持代码简洁。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    try (Writer writer = new FileWriter("Output.json")) {
        Gson gson = new GsonBuilder().create();
        gson.toJson("Hello", writer);
        gson.toJson(123, writer);
    }
}

以上代码生成文件：包含JSON对象的Output.json。注意，这里我们使用了字符流而不是字节流。因为toJson()方法需要一个Appendanble实例，而字节流不能实现Appendable接口，所以我们使用了字符流。Appendable接口处理字符而不是字节。Java提供了InputStreanReader（Java文档）和OutputStreamWriter（Java文档）类进行字节流与字符流的转换，如下面的例子。

注意

注意，使用InputStreamREader和OutputStreamWriter类时，如果不提供编码或者字符集，转换将使用平台默认字符集。这将降低代码的可移植性，且在其他平台上运行将可能产生错误行为。

package com.javacreed.examples.gson.part1;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.Writer;
import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;

public class SimpleExample3 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(Writer writer = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("Output.json") , "UTF-8")){
            Gson gson = new GsonBuilder().create();
            gson.toJson("Hello", writer);
            gson.toJson(123, writer);
        }
    }
}

如你所见，我们只需要改变实例的一部分。代码的剩余部分没有任何变化。这就是使用接口代替类作为变量类型的好处之一。

使用JSON对象

比方说，我们需要使用JSON对象并加载他们为Java对象。假设web服务器查询时产生如下JSON对象：

{
  NAME:"Albert Attard",
  P_LANGUAGE:"Java",
  LOCATION:"Malta"
}

此JSON对象包含3个不同值的域。比如我们需要使用JSON对象并创建一个Java对象来展示它。为了使这个例子更有趣，假设我们只关心name和location域。

首先创建一个Java类来表示name和location。类命名为Person。类的名字无关紧要，但域的名字必须一致。域名必须匹配(大小写敏感)JSON对象中的名字。更进一步，类必须包含一个默认构造函数（即使它被设置为private）。如下所示，name和location域在JSON中是大写的。JSON中域P_LANGUAGE被忽略了，因为Java对象中不包括该名称的域。请理解域名不遵守Java命名规范，暂时只是为了简化。更多内容将在第2部分中讨论。

package com.javacreed.examples.gson.part2;

public class Person {
    private String NAME;
    private String LOCATION;

    // Getters and setters are not required for this example.
    // GSON sets the fields directly using reflection.

    @Override
    public String toString() {
        return NAME + " - " + LOCATION;
    }
}

准备好Java对象后，我们可以读取JSON对象并加载为Java对象，如下代码所示。为了模拟真实情况，我们使用了字节流作为输入。还要注意，JSON内容保存在resource文件夹的文件里(这不是常规做法)。

package com.javacreed.examples.gson.part2;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;

public class JsonToJava {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(Reader reader = new InputStreamReader(JsonToJava.class.getResourceAsStream("/Server1.json"), "UTF-8")){
            Gson gson = new GsonBuilder().create();
            Person p = gson.fromJson(reader, Person.class);
            System.out.println(p);
        }
    }
}

输出如下：

Albert Attard - Malta

Gson解析JSON对象并创建了一个Person类的实例，并打印到命令行中。

嵌套JSON对象

让我们对上面的例子更进一步，以下所示JSON代码段包含了一个嵌套对象。

{
  NAME:"Albert Attard",
  P_LANGUAGE:"Java",
  LOCATION:"Malta",
  EXAM: {
    SUBJECT:"Programming",
    GRADE:4.5
  }
}

EXAM域由两个域组成，分别是SUBJECT和GRADE。我们需要修改Person类的定义来包含EXAM域，并创建一个新的Java类来表示EXAM，该类包含SUBJECT和GRADE域。

我们首先创建新的类来表示嵌套对象。就像之前讨论那样，类名无关紧要，但是域名必须与JSON中的域名匹配。

package com.javacreed.examples.gson.part3;

public class Exam {
    private String SUBJECT;
    private double GRADE;

    // Getters and setters are not required for this example.
    // GSON sets the fields directly using reflection.

    @Override
    public String toString() {
        return SUBJECT + " - " + GRADE;
    }
}

现在我们可以修改Person类，引入一个与JSON中EXAM同名的域，类型为Exam。注意，下面的Person类与前一个<span style=”color: #ff0000;”>位于</span>不同的包。

package com.javacreed.examples.gson.part3;

public class Person {

    private String NAME;
    private String LOCATION;
    private Exam EXAM;

    @Override
    public String toString() {
        return NAME + " - " + LOCATION + " (" + EXAM + ")";
    }
}

注意，所需的变化是最小的，因为Gson动态发现(使用反射)类和它的域。本文不包含反射，对于更多关于反射的信息，请参考：Reflection in Action.

最后，让我们尝试新的变化。

package com.javacreed.examples.gson.part3;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.Reader;
import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;

public class JsonToJava {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(Reader reader = new InputStreamReader(JsonToJava.class.getResourceAsStream("/Server2.json"), "UTF-8")){
            Gson gson = new GsonBuilder().create();
            Person p = gson.fromJson(reader, Person.class);
            System.out.println(p);
        }
    }
}

JsonToJava类没有做任何改变，因为Gson使用了模型(Person和Exam类)将Json映射成Java。

结论

即使JSON可能是一个新概念，但它十分简单与直接。此外，相比于需要增加标签进行消息/数据转换而不断膨胀的笨重的XML，它因为简单更加流行。需要指出JSON是JavaScript的一个子集，JavaScript将它作为一个完美的方案来进行数据交换，例如网页。GSON API使它更便于使用，即使在这里没有讨论的部分，它也提供了强大的灵活性。

欲了解更多GSON的例子，请移步第2部分，我们会探索更复杂的例子，并讨论如何使用GSON解串器来完全控制反序列化过程。