Java JSON 處理完全指南：Gson、Jackson 與 org.json 實戰對比

前言

JSON 作為現代應用的標準數據交換格式，Java 生態提供了豐富的處理庫。本文對比三大主流方案：Gson（Google）、Jackson（企業級標準）、org.json（輕量原生），涵蓋解析、生成、流式處理、樹模型、數據綁定全場景。

一、Gson：簡潔優雅的對象綁定

1.1 依賴引入

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

1.2 核心 API：JsonParser、JsonObject、JsonArray

// 解析 JSON 字符串/文件
String json = "{ \"cat\":\"it\", \"languages\":[{\"id\":1,\"ide\":\"Eclipse\",\"name\":\"Java\"}], \"pop\":true }";
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonObject root = parser.parse(json).getAsJsonObject();

// 提取值
String cat = root.get("cat").getAsString();
boolean pop = root.get("pop").getAsBoolean();

// 遍歷數組
JsonArray languages = root.getAsJsonArray("languages");
for (JsonElement elem : languages) {
    JsonObject lang = elem.getAsJsonObject();
    int id = lang.get("id").getAsInt();
    String ide = lang.get("ide").getAsString();
    String name = lang.get("name").getAsString();
    System.out.printf("ID:%d IDE:%s Name:%s%n", id, ide, name);
}

1.3 生成 JSON

JsonObject root = new JsonObject();
root.addProperty("cat", "it");

JsonArray languages = new JsonArray();
IntStream.of(1,2,3).forEach(id -> {
    JsonObject lang = new JsonObject();
    lang.addProperty("id", id);
    lang.addProperty("ide", switch(id){case 1->"Eclipse";case 2->"XCode";default->"VS Code"});
    lang.addProperty("name", switch(id){case 1->"Java";case 2->"Swift";default->"TypeScript"});
    languages.add(lang);
});
root.add("languages", languages);
root.addProperty("pop", true);

String output = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create().toJson(root);
// 或 root.toString() 緊湊格式

1.4 對象綁定（Data Binding）

// 定義 POJO
@Data class Language { int id; String ide; String name; }
@Data class Catalog { String cat; List<Language> languages; boolean pop; }

// 反序列化
Catalog catalog = new Gson().fromJson(json, Catalog.class);

// 序列化
String jsonOut = new Gson().toJson(catalog);

二、Jackson：高性能企業級標準

2.1 依賴（Spring Boot 已內置）

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

2.2 三大處理模式

2.3 實戰代碼

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper()
    .configure(SerializationFeature.INDENT_OUTPUT, true)
    .configure(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES, false)
    .registerModule(new JavaTimeModule()); // 支援 LocalDateTime

// 1. 數據綁定（最常用）
Catalog catalog = mapper.readValue(jsonString, Catalog.class);
String json = mapper.writeValueAsString(catalog);

// 2. 樹模型動態處理
JsonNode root = mapper.readTree(jsonString);
String cat = root.get("cat").asText();
((ObjectNode)root).put("newField", "value");
root.get("languages").forEach(node -> System.out.println(node.get("name")));

// 3. 流式解析大文件
try (JsonParser parser = mapper.getFactory().createParser(new File("big.json"))) {
    while (parser.nextToken() != JsonToken.END_ARRAY) {
        if (parser.currentToken() == JsonToken.START_OBJECT) {
            Language lang = mapper.readValue(parser, Language.class);
            process(lang);
        }
    }
}

2.4 進階配置

// 忽略 NULL 字段
mapper.setSerializationInclusion(JsonInclude.Include.NON_NULL);

// 日期格式統一
mapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

// 多態反序列化
mapper.activateDefaultTyping(mapper.getPolymorphicTypeValidator(), 
    ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);

三、org.json：零依賴輕量選擇

<dependency>
    <groupId>org.json</groupId>
    <artifactId>json</artifactId>
    <version>20231013</version>
</dependency>

JSONObject obj = new JSONObject();
obj.put("name", "張三");
obj.put("age", 25);

JSONArray arr = new JSONArray();
arr.put(new JSONObject().put("k", "v"));

String json = obj.toString(); // 緊湊格式
String pretty = obj.toString(4); // 縮進 4 空格

// 解析
JSONObject parsed = new JSONObject(jsonString);
String name = parsed.getString("name");

四、性能與選型建議

五、最佳實踐總結

1. Spring Boot 項目：直接使用內置 Jackson，配置 ObjectMapper Bean 統一風格
2. Android/獨立項目：Gson 體積小、API 直觀、Kotlin 適配好
3. 大文件/高吞吐：Jackson 流式 API（JsonParser/JsonGenerator）
4. 動態結構/腳本交互：Jackson 樹模型（JsonNode）
5. 零依賴/簡單場景：org.json 足夠
6. 避坑指南：
   • 日期類型統一用 JavaTimeModule（Jackson）或 LocalDateTimeAdapter（Gson）
   • 循環引用：@JsonIgnore / @Expose / @JsonManagedReference
   • 多態反序列化需啟用 TypeInfo
   • 數字精度：大數用 BigDecimal，避免 Double 精度丟失