利用 Jackson 序列化、反序列化 JSON

JSON 的表示在資料傳送時很方便，不過在程式碼裡就不見得了，尤其像是 Java 這樣的強型別語言，要操作 JSON 常常得寫上一堆麻煩的程式碼。這也就是為什麼會有許多 JSON parser 的開源專案的原因～吧。以前我在做這些事情時都是用 GSON 來處理的，不過由於 GSON 到現在似乎還是不支援 setter、getter 形式的轉換，能夠操弄的手法比較少，因此就來做做 Jackson 的簡易實驗。

Jackson 的基本使用

public class Product {
  public String name;
  public String description;
}

首先先只看一個簡單的物件 Product，裡面有兩個字串 name 和 description：

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
 
// Build a JSON object through GSON.
JsonObject json = new JsonObject();
json.addProperty("name", "iPhone");
json.addProperty("description", "expensive mobile phone");
 
// Deserialize the JSON using ObjectMapper.
Product product = mapper.readValue(json.toString(), Product.class);
LOGGER.trace("product: {}, {}", 
    product.name, product.description);

這邊先用 GSON 組成一個 JSON 物件，然後把組出來的 JSON 餵給 Jackson 去做反序列化。最後印出來的結果如下：

product: iPhone, expensive mobile phone

透過 field、getter 或者 setter 進行 JSON 序列化或反序列化

在 Jackson 預設的狀況下，一個 field 會被序列化或反序列化有幾個條件，必須要滿足任一條件才行：

• field 是以 public 被宣告
• field 有對應的 getter
• field 有對應的 setter（只有在反序列化時會生效）

自定義序列化或反序列化的行為

接著要嘗試一點稍微不同的東西，如果我有一個 Instant 欄位想要讓 Jackson 幫我處理，但轉換的方式我希望是用 epoch time 來表示，那麼這時就會需要客製化一個 JsonSerializer 或者 JsonDeserializer 了。這裡實際的作法跟 GSON 非常近似（而且 JsonSerializer/JsonDeserializer 名字也都取一樣 XD，雖然一邊是介面一邊是類別）。略有不同的地方在於，Jackson 是把宣告放在 Bean 上，而不像 GSON 是註冊在 GsonBuilder 裡面，這樣實際上也能帶來比較大的靈活度。

public class Product {
  public String name;
  
  public String description;
  
  @JsonDeserialize(using = InstantDeserialiser.class)
  public Instant lastModifiedTime;
  
  public Information info;
}

這邊可以看到，在 Product 上我增加了一個 lastModifiedTime 這個屬性，型別是 Instant。同時我在 lastModifiedTime 的宣告上加上了 annotation @JsonDeserialize，這裡是代表當 Jackson 要反序列化時，請它呼叫我告訴它的類別來進行。因此這裡我也需要實作一個這裡宣告的 JsonDeserializer。

public class InstantDeserialiser extends JsonDeserializer<Instant> {
  @Override
  public Instant deserialize(JsonParser p, DeserializationContext ctxt)
      throws IOException, JsonProcessingException {
    return Instant.ofEpochMilli(p.getLongValue());
  }
}

當反序列化的事件發生時，Jackson 會呼叫我定義的這個 JsonDeserializer，而這裡會做的事情就是取出 JSON 的 long 值，然後轉換成 Instant 物件後回傳。實際測試在 JSON 裡面追加了 lastModifiedTime 這個屬性後：

JsonObject json = new JsonObject();
json.addProperty("name", "iPhone");
json.addProperty("description", "expensive mobile phone");
json.addProperty("lastModifiedTime", 123);

Product product = mapper.readValue(json.toString(), Product.class);
LOGGER.trace("product: {}, {}, {}", 
	product.name, product.description, product.lastModifiedTime);

就會得到這樣的結果：

product: iPhone, expensive mobile phone, 1970-01-01T00:00:00.123Z

特殊應用：透過 setter 調整 JSON 的結構

其實到這段這次才是真正想要做的實驗。因為資料從資料庫拿出來時，格式往往跟最後要輸出的結構不太一樣，因此想要有個簡易一點的方法處理這個問題。GSON 雖然有 @SerializedName 可以做一點小技巧，但好像還是很難在 GSON 做到這種行為，因此才會考慮改用 Jackson 來嘗試。

首先一樣先擴充一下上面的範例 Product，主要是追加了巢狀結構，也就是有 info 這個下一階層的屬性：

public class Product {
  public String name;
  public String description;
  public Instant lastModifiedTime;
  public Information info;
  
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  public void setDescription(String description) {
    this.description = description;
  }
  @JsonDeserialize(using=InstantDeserialiser.class)
  public void setLastModifiedTime(Instant lastModifiedTime) {
    this.lastModifiedTime = lastModifiedTime;
  }
  public void setPrice(BigDecimal price) {
    if (info == null) {
      info = new Information();
    }
    info.price = price;
  }
  public void setOwner(String owner) {
    if (info == null) {
      info = new Information();
    }
    info.owner = owner;
  }
}

public class Information {
  public BigDecimal price;
  public String owner;
}

接著就是測試的主程式：

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper()
	.configure(SerializationFeature.INDENT_OUTPUT, true);

JsonObject json = new JsonObject();
json.addProperty("name", "iPhone");
json.addProperty("description", "expensive mobile phone");
json.addProperty("lastModifiedTime", 123);
json.addProperty("owner", "User1");
json.addProperty("price", 312.57);

Product product = mapper.readValue(json.toString(), Product.class);
LOGGER.trace("product: {}", mapper.writeValueAsString(product));

可以從組成的 JsonObject 那邊看出來，JSON 的格式是所有欄位都在同一層，但是 Product 物件的宣告卻是要把 owner 和 price 放在下一階層。而這樣的執行結果如下：

product: {
  "name" : "iPhone",
  "description" : "expensive mobile phone",
  "lastModifiedTime" : {
    "nano" : 123000000,
    "epochSecond" : 0
  },
  "info" : {
    "price" : 312.57,
    "owner" : "User1"
  }
}

從結果來說確實達到了目標，讓 price 和 owner 兩個欄位都輸出在 info 底下變成 inner JSON。此外這裡其實還可以注意到 Instant 的輸出變回 Jackson 的預設方法了，不過這其實只是因為我沒有為 Instant 定義客製化的 Serilizer 才產生的結果。

參考資料

1. Mapping Nested Values with Jackson