三款主流的 JSON 解析库性能大比拼,到底谁最牛?

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2021-07-13 21:17

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让一部分开发者看到未来

来自github中文社区


这期我们来聊聊Java中解析JSON的三个主流类库

FastJSONGsonJackson


先来看下这三货在Github上的基本数据:


FastJson
Github地址:https://github.com/alibaba/fastjson


Jackson
Github地址:https://github.com/FasterXML/jackson


Gson
Github地址:https://github.com/google/gson


码友们对这三货各方面也一直争议不断,大多关心的,还是性能以及稳定性。本文主测性能;对于这三个库的简介以及用法,就不去废话了,一个简单明了的测评,直接上!

主要对这三个类库在JSON序列化和反序列化在速度方面的表现做一些测评,为了防止由于内存导致测试结果出现偏差,测试中对JVM内存配置-Xmx4g -Xms4g。


测试代码已经贴到了文章末尾。



JSON序列化(Object => JSON)


测试样本数量为100000个,为了保证每个类库在测试中都能处理同一个样本,先把样本Java对象保存在文件中。每个类库测试5次,每次循环测试10遍,去掉最快速度和最慢速度,对剩下的8遍求平均值作为最终的速度,取5次测试中最好的平均速度作为最终的测试数据。


测试结果:

从测试数据可以看出,Jackson是最快的(耗时比Gson少了大约700毫秒),Gson耗时最久



JSON反序列化(JSON => Object)


同样,测试样本数量为100000个,为了保证每个类库在测试中都能处理同一个样本,先把样本JSON对象保存在文件中。每个类库测试5次,每次循环测试10遍,去掉最快速度和最慢速度,对剩下的8遍求平均值作为最终的速,取5次测试中最好的平均速度作为最终的测试数据。


测试结果:


从测试数据可以看出,在反序列化上性能 FastJson最快,不过与Jackson差距并不明显,Gson耗时最久



可见,不管是序列化还是反序列化,速度方面首先阵亡的,是Gson!




那还剩下FastJson和Jackson


FastJson在某些方面确实快一些,但是和Jackson 的差距不大,优势并没有太明显。Jackson还可以加上AfterBurner来使用byte generation,这样和FastJson的差距就更小了。

除了在反序列化的速度胜出外,FastJson相比较 Jackson 有不少短板,我们可以从以下3方面对比:


1. 可定制性
Jackson有灵活的API,可以很容易进行扩展和定制,而且很多时候需要的模块都已经有人提供了。比如guava中定义的数据类型,比如kotlin语言Immutable的类型等,比如java8 引入的新日期时间类型和Optional都已经有支持的模块。


FastJson只有一个(简陋)的SerializeFilter机制用来定制序列化,ParseProcess机制用来定制反序列化,每次调用序列化/反序列化的的时候都要自己传filter或者Process这个参数过去,Jackson和 Gson都是直接注册模块就可以了,Jackson还可以使用SPI来自动发现和注册模块。


2. 代码质量
公司有一些项目使用了Fastjson,在使用Fastjson的项目里面曾碰到过的两个低级bug:


1. 碰到在128~255 的字符直接异常,这些主要是西欧语言的字符,因为他用一个数组来记录 转义后的字符表示,但是数组长度只有128...


2. 内存占用过多。Fastjson为了性能,在ThreadLocal中缓存了char[] buffer,这样避免分配内存和gc的开销。但是如果碰到了大的json(比如10M这样的),就会占用大量的内存,而且以后都是处理小JSON了内存占用也回不来。
这些问题虽然后来的版本都修复了,但是也反映出Fastjson代码质量上要求不够严格。而Jackson这么多年来使用上还没有碰到过这样的Bug.


3. 文档
相比Jackson, Fastjson英文文档就显得比较欠缺,已有的也不规范,这样就更没法指望老外用了,相对还是国内开发者占大多数


这么来看,最终结果很明显了:



观点


JSON从发明到现在之所以流行,并不是因为json快的原因(比json快且小巧的格式和类库一大把),而是因为json和web结合的时候更易于使用,对开发人员易于理解。很多人拿FastJson和Jackson比,就像拿非智能机和iphone比待机时间,其功能性不一样,Jackson的很多功能FastJson并没有实现,所以这种对比也不客观。FastJson之所以没在国际上流行起来,最主要的原因应该是开发者的思路全放到“快”上去了,而偏离了“标准”及功能性,质量也不够好,有点“舍本逐末”的味道。


当然在目前的环境下,国产软件能踏实的心态做好开源的不多,FastJson团队能这么快的反馈并修正问题,这种精神还是值得称赞的。希望国内的技术从业者能更重视“技术的原始需求”。



测试代码:


样本对象包括Boolean、Int、Long、Double、Date、String、List和Map字段,其中List长度和Map的Key数量可以根据需要改变。

/** * 样本数据工厂 提供各类元数据样本 */public class DataFactory {    private static final String[] chars = new String[] { "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "a", "b",            "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r", "s", "t", "u", "v", "w",            "x", "y", "z", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R",            "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z" };
// 配置各项长度/数量 private static final int charNum = 62; private static final int maxStrLength = 120; private static final int defaultStrLength = 50; private static final int maxListSize = 120; private static final int defaultListSize = 20; private static final int maxMapSize = 120; private static final int defaultMapSize = 20; private static final String[] types = new String[] { "string", "int", "long", "double", "boolean", "date"}; private static final int typeNum = 6; private static final Random random = new Random(); /** * 生成随机长度的字符串 * @return 字符串 */ public static String randomString(){ return randomString(random.nextInt(maxStrLength)); } /** * 生成指定长度字符串 * @param len 字符串长度 */ public static String randomString(int len) { if (len < 1 || len > maxStrLength) { len = defaultStrLength; } StringBuilder sb = new StringBuilder(len); for (int i = 0; i < len; i++) { sb.append(chars[random.nextInt(charNum)]); } return sb.toString(); } /** * 生成List,元素的数量随机 * @return */ public static List<String> randomStringList() { return randomStringList(random.nextInt(maxListSize)); } /** * 生成List样本 * @param size 元素的数量 * @return */ public static List<String> randomStringList(int size) { if (size &lt; 1 || size &gt; maxListSize) { size = defaultListSize; } List<String> list = new ArrayList<String>(); for (int i = 0; i &lt; size; i++) { list.add(randomString(random.nextInt(maxStrLength))); } return list; } /** * 生成随机Map样本,key的数量随机 * @return */ public static Map<String, Object> randomMap() { return randomMap(random.nextInt(maxMapSize)); } /** * 生成随机Map样本 * @param size key的数量 * @return */ public static Map<String, Object> randomMap(int size) { if (size < 1 || size > maxMapSize) { size = defaultMapSize; } Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(); for (int i = 0; i < size; i++) { String type = types[random.nextInt(typeNum)]; if ("boolean".equals(type)) { map.put("key" + i, random.nextBoolean()); } else if ("int".equals(type)) { map.put("key" + i, random.nextInt()); } else if ("long".equals(type)) { map.put("key" + i, random.nextLong()); } else if ("double".equals(type)) { map.put("key" + i, random.nextDouble()); } else if ("date".equals(type)) { map.put("key" + i, new Date()); } else if ("string".equals(type)) { map.put("key" + i, randomString(random.nextInt(maxStrLength))); } } return map; }}/** * 样本对象 */public class TestEntity implements Serializable { private Double dataDouble; private Date dataDate; private String dataStr; private Boolean dataBoolean; private Integer dataInt; private Long dataLong; private List<String> dataList; private Map<String, Object> dataMap;
public TestEntity() { Random random = new Random(); dataBoolean = random.nextBoolean(); dataInt = random.nextInt(); dataLong = random.nextLong(); dataDouble = random.nextDouble(); dataDate = new Date(); dataStr = DataFactory.randomString(); dataList = DataFactory.randomStringList(defaultListSize); dataMap = DataFactory.randomMap(mapKeyNum); } /** * 指定元素数量的样本 */ public TestEntity(int listSize, int mapKeyNum) { Random random = new Random(); dataBoolean = random.nextBoolean(); dataInt = random.nextInt(); dataLong = random.nextLong(); dataDouble = random.nextDouble(); dataDate = new Date(); dataStr = DataFactory.randomString(); dataList = DataFactory.randomStringList(listSize); dataMap = DataFactory.randomMap(defaultMapSize); }
// get and set // ......}/** * 测试入口 */public class TestBuilder { public static void main(String[] args) { int testSize = 100000; String jsonDataPath = "d:\\test_json.dat"; String objectDataPath = "d:\\test_object.dat";        buildJson(testSize, 10, 10, jsonDataPath);        buildObject(testSize, 10, 10, objectDataPath); } public static List<String> loadJSON(String filePath) { List<String> list = new LinkedList<String>(); File file = new File(filePath); if (!file.exists()) { return list; } BufferedReader br = null; try { br = new BufferedReader(new FileReader(file)); String line = br.readLine(); while(line != null){ list.add(line); line = br.readLine(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != br) { try { br.close(); } catch (IOException e) { } } } return list; } @SuppressWarnings("unchecked") public static List<TestEntity> loadTests(String filePath) { List<TestEntity> list = new LinkedList<TestEntity>(); File file = new File(filePath); if (!file.exists()) { return list; } ObjectInputStream ois = null; try { ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file)); list = (List<TestEntity>) ois.readObject(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != ois) { try { ois.close(); } catch (IOException e) { } } } return list; } /** * 创建样本 * * @param testSize 样本数量 * @param listSize 样本List长度 * @param mapKeyNum 样本Map的Key数量 * @return 样本List */ public static List<TestEntity> buildTest(int testSize, int listSize, int mapKeyNum) { List<TestEntity> list = new LinkedList<TestEntity>(); for (int i = 0; i < testSize; i++) { list.add(new TestEntity(listSize, mapKeyNum)); } return list; } /** * 创建默认样本 */ public static List<TestEntity> buildTest(int testSize) { List<TestEntity> list = new LinkedList<TestEntity>(); for (int i = 0; i < testSize; i++) { list.add(new TestEntity()); } return list; } /** * 创建样本,并把样本JSON序列化,保存到文件中。 * * @param testSize 样本数量 * @param listSize 样本List长度 * @param mapKeyNum 样本Map中Key的数量 * @param filePath 样本输出的文件路径 */ public static void buildJson(int testSize, int listSize, int mapKeyNum, String filePath) { File file = new File(filePath); File parent = file.getParentFile(); if (!parent.exists()) { parent.mkdirs(); } if (file.exists()) { file.delete(); } List<TestEntity> list = buildTest(testSize, listSize, mapKeyNum); StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (TestEntity item : list) { sb.append(JSON.toJSONString(item)); sb.append("\n"); } BufferedWriter bw = null; try { file.createNewFile();
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file)); bw.write(sb.toString()); bw.flush(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != bw) { try { bw.close(); } catch (IOException e) { } } } } public static void buildJson(int testSize, String filePath) { File file = new File(filePath); File parent = file.getParentFile(); if (!parent.exists()) { parent.mkdirs(); } if (file.exists()) { file.delete(); } List<TestEntity> list = buildTest(testSize); StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (TestEntity item : list) { sb.append(JSON.toJSONString(item)); sb.append("\n"); } BufferedWriter bw = null; try { file.createNewFile(); bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file)); bw.write(sb.toString()); bw.flush(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != bw) { try { bw.close(); } catch (IOException e) { }TestEntity } } } public static void buildObject(int testSize, String filePath) { List<TestEntity> list = buildTest(testSize); File file = new File(filePath); File parent = file.getParentFile(); if (!parent.exists()) { parent.mkdirs(); } if (file.exists()) { file.delete(); } ObjectOutputStream oos = null; try { file.createNewFile(); oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file)); oos.writeObject(list); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != oos) { try { oos.close(); } catch (IOException e) { } } } } /** * 生成样本对象,并保存到指定文件 * * @param testSize 样本大小 * @param listSize 样本中List字段长度 * @param mapKeyNum 样本中Map对象Key数量 * @param filePath 样本输出的路径 */ public static void buildObject(int testSize, int listSize, int mapKeyNum, String filePath) { List<TestEntity> list = buildTest(testSize, listSize, mapKeyNum); File file = new File(filePath); File parent = file.getParentFile(); if (!parent.exists()) { parent.mkdirs(); } if (file.exists()) { file.delete(); } ObjectOutputStream oos = null; try { file.createNewFile(); oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file)); oos.writeObject(list); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != oos) { try { oos.close(); } catch (IOException e) { } } } }}




END


好文点个在看吧!
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