java怎么转换json文件

Java中如何高效转换JSON文件：从基础到实战

在Java开发中,JSON（JavaScript Object Notation）作为一种轻量级的数据交换格式，已成为前后端数据交互、配置文件存储、日志记录等场景的核心工具，无论是将Java对象转换为JSON文件（序列化），还是从JSON文件解析为Java对象（反序列化），都是开发者必须的技能，本文将系统介绍Java中转换JSON文件的多种方法，包括原生JSON库、第三方库（如Gson、Jackson、Fastjson）的使用，并通过代码示例演示具体操作，帮助开发者根据实际需求选择最优方案。

JSON转换的核心概念：序列化与反序列化

在具体实现前,需先理解两个核心概念：

• 序列化（Serialization）：将Java对象转换为JSON字符串或JSON文件的过程，便于数据传输或持久化存储。
• 反序列化（Deserialization）：将JSON字符串或JSON文件解析为Java对象的过程，便于程序处理数据。

无论是哪种转换,本质都是Java对象与JSON数据结构的映射——Java的类/字段对应JSON的对象/键值对，集合类型对应JSON的数组，基本数据类型对应JSON的值（字符串、数字、布尔值等）。

使用原生JSON库（JDK 11+）

从Java 11开始，标准库中新增了javax.json包（需单独引入javax.json-api依赖），提供了基础的JSON处理能力，虽然功能相对第三方库简单，但对于轻量级场景已足够使用。

环境准备

若使用Maven项目,添加javax.json-api依赖（注意：需配合实现类如org.glassfish:javax.json使用）：

<dependency>
    <groupId>javax.json</groupId>
    <artifactId>javax.json-api</artifactId>
    <version>1.1.4</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.glassfish</groupId>
    <artifactId>javax.json</artifactId>
    <version>1.1.4</version>
</dependency>

序列化：Java对象转JSON文件

假设有一个User类，需将其转换为JSON文件：

import javax.json.Json;
import javax.json.JsonObject;
import javax.json.JsonWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class User {
    private String name;
    private int age;
    private boolean isActive;
    public User(String name, int age, boolean isActive) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.isActive = isActive;
    }
    // Getter方法（必须提供，否则无法读取字段值）
    public String getName() { return name; }
    public int getAge() { return age; }
    public boolean isActive() { return isActive; }
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User("张三", 25, true);
        // 创建JSON对象
        JsonObject jsonObject = Json.createObjectBuilder()
                .add("name", user.getName())
                .add("age", user.getAge())
                .add("isActive", user.isActive())
                .build();
        // 写入JSON文件
        try (JsonWriter jsonWriter = Json.createWriter(new FileWriter("user.json"))) {
            jsonWriter.write(jsonObject);
            System.out.println("JSON文件生成成功：user.json");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

执行后,项目根目录会生成user.json为：

{"name":"张三","age":25,"isActive":true}

反序列化：JSON文件转Java对象

假设已有user.json文件，需将其解析为User对象：

import javax.json.JsonObject;
import javax.json.JsonReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class JsonToUser {
    public static void main(String[] args) {
        try (JsonReader jsonReader = Json.createReader(new FileReader("user.json"))) {
            // 读取JSON对象
            JsonObject jsonObject = jsonReader.readObject();
            // 提取数据并创建User对象
            User user = new User(
                    jsonObject.getString("name"),
                    jsonObject.getInt("age"),
                    jsonObject.getBoolean("isActive")
            );
            System.out.println("解析成功：User{name='" + user.getName() + "', age=" + user.getAge() + ", isActive=" + user.isActive() + "}");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出结果：

解析成功：User{name='张三', age=25, isActive=true}

原生JSON库的优缺点

• 优点：无需额外依赖（JDK 11+），适合简单场景。
• 缺点：功能有限（如复杂对象映射、注解支持弱），需手动处理字段转换，代码冗长。

使用Gson库（Google开源）

Gson是Google推出的JSON处理库,以简单易用、功能强大著称，尤其适合Java对象与JSON的双向转换。

环境准备

Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.code.gson</groupId>
    <artifactId>gson</artifactId>
    <version>2.10.1</version>
</dependency>

序列化：Java对象转JSON文件

Gson通过Gson对象的toJson()方法实现序列化，并支持直接写入文件：

import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.GsonBuilder;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class User {
    private String name;
    private int age;
    private boolean isActive;
    // 构造方法、Getter/Setter（省略，与原生示例一致）
    // ...
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User("李四", 30, false);
        // 创建Gson实例（可配置日期格式、美化输出等）
        Gson gson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create();
        // 序列化为JSON字符串并写入文件
        try (FileWriter writer = new FileWriter("user_gson.json")) {
            gson.toJson(user, writer);
            System.out.println("JSON文件生成成功：user_gson.json");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

生成的user_gson.json文件（因setPrettyPrinting()美化，格式更清晰）：

{
  "name": "李四",
  "age": 30,
  "isActive": false
}

反序列化：JSON文件转Java对象

Gson通过fromJson()方法实现反序列化，支持直接从文件读取：

import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.reflect.TypeToken;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
public class JsonToUserWithGson {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileReader reader = new FileReader("user_gson.json")) {
            Gson gson = new Gson();
            // 直接解析为User对象
            User user = gson.fromJson(reader, User.class);
            System.out.println("解析单个对象：" + user.getName());
            // 解析为List<User>（示例：假设JSON是数组）
            Type userListType = new TypeToken<List<User>>() {}.getType();
            // List<User> users = gson.fromJson(new FileReader("users.json"), userListType);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Gson的核心特性

• 自动映射：无需手动处理字段，直接通过反射匹配Java类与JSON键值对。
• 注解支持：通过@SerializedName自定义JSON字段名（如@SerializedName("username") private String name;），通过@Expose控制字段是否参与序列化。
• 复杂类型支持：支持泛型、集合、日期等类型的转换（需通过TypeToken获取类型）。
• 可配置性：可通过GsonBuilder设置日期格式、null值处理、美化输出等。

使用Jackson库（高性能首选）

Jackson是社区最流行的JSON库之一,以其高性能、灵活性和丰富的功能著称，是Spring Framework默认的JSON处理工具。

环境准备

Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.15.2</version>
</dependency>

序列化：Java对象转JSON文件

Jackson通过ObjectMapper实现序列化，支持直接写入文件或输出流：

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.SerializationFeature;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class User {
    private String name;
    private int age;
    private boolean isActive;
    // 构造方法、Getter/Setter（省略）
    // ...
    public static void main(String[] args) {