Java中net.sf.json包关于JSON与对象互转的坑

Posted 2020-10-16 CoderBuff

　　在Web开发过程中离不开数据的交互，这就需要规定交互数据的相关格式，以便数据在客户端与服务器之间进行传递。数据的格式通常有2种：1、xml；2、JSON。通常来说都是使用JSON来传递数据。本文正是介绍在Java中JSON与对象之间互相转换时遇到的几个问题以及相关的建议。 首先明确对于JSON有两个概念：

1. JSON对象（javascript Object Notation，JavaScript对象表示法）。这看似只存是位JavaScript所定制的，但它作为一种语法是独立于语言以及平台的。只是说通常情况下我们在客户端（浏览器）向服务器端传递数据时，使用的是JSON格式，而这个格式是用于表示JavaScript对象。它是由一系列的“key-value”组成，如 {“id”: 1, “name”: “kevin”}，这有点类似Map键值对的存储方式。在Java中所述的JSON对象，实际是指的JSONObject类，这在各个第三方的JSONjar包中通常都以这个名字命名，不同jar包对其内部实现略有不同。

2. JSON字符串。JSON对象和JSON字符串之间的转换是序列化与反序列化的过程，这就是好比Java对象的序列化与反序列化。在网络中数据的传递是通过字符串，或者是二进制流等等进行的，也就是说在客户端（浏览器）需要将数据以JSON格式传递时，此时在网络中传递的是字符串，而服务器端在接收到数据后当然也是字符串（String类型），有时就需要将JSON字符串转换为JSON对象再做下一步操作（String类型转换为JSONObject类型）。

　　以上两个概念的明确就基本明确了JSON这种数据格式，或者也称之为JSON语法。Java中对于JSON的jar包有许多，最最“常用”的是“net.sf.json”提供的jar包了，本文要着重说的就是这个坑包，虽然坑，却有着广泛的应用。其实还有其他优秀的JSON包供我们使用，例如阿里号称最快的JSON包——fastjson，还有谷歌的GSON，还有jackson。尽量，或者千万不要使用“net.sf.json”包，不仅有坑，而且已经很老了，老到都没法在IDEA里下载到源码，Maven仓库里显示它2010年在2.4版本就停止更新了。下面就谈我已知的“net.sf.json”的2个bug（我认为这是bug），以及这2个bug是如何产生的。

Java中的JSON坑包——net.sf.json

1. 在Java对象转换JSON对象时，get开头的所有方法会被转换

　　这是什么意思呢，例如现有以下Java对象。

 1 package sfjson;
 2 
 3 import java.util.List;
 4 
 5 /**
 6  * Created by Kevin on 2017/12/1.
 7  */
 8 public class Student {
 9     private int id;
10     private List<Long> courseIds;
11 
12     public int getId() {
13         return id;
14     }
15 
16     public void setId(int id) {
17         this.id = id;
18     }
19 
20     public List<Long> getCourseIds() {
21         return courseIds;
22     }
23 
24     public void setCourseIds(List<Long> courseIds) {
25         this.courseIds = courseIds;
26     }
27 
28     public String getSql() {        //此类中获取sql语句的方法，并没有对应的属性字段
29         return "this is sql.";
30     }
31 }

　　在我们将Student对象转换成JSON对象的时候，希望转换后的JSON格式应该是：

1 {
2     "id": 1,
3     "courseIds": [1, 2, 3]
4 }

　　然而在使用“net.sf.json”包的JSONObject json = JSONObject.fromObject(student); API转换后的结果却是：

　　也就是说可以猜测到的是，“net.sf.json”获取Java对象中public修饰符get开头的方法，并将其后缀定义为JSON对象的“key”，而将get开头方法的返回值定义为对应key的“value”，注意是public修饰符get开头的方法，且有返回值。

　　我认为这是不合理的转换规则。如果我在Java对象中定义了一个方法，仅仅因为这个方法是“get”开头，且有返回值就将其作为转换后JSON对象的“key-value”，那岂不是暴露出来了？或者在返回给客户端（浏览器）时候就直接暴露给了前端的Console控制台？作者规定了这种转换规则，我想的大概原因是：既然你定义为了public方法，且命名为get，那就是有意将此方法暴露出来让调用它的客户端有权获取。但我仍然认为这不合理，甚至我定义它是一个bug。我这么定义也许也不合理，因为据我实测发现，不仅是“net.sf.json”包会按照这个规则进行转换，fastjson和jackson同样也是照此规则，唯独谷歌的GSON并没有按照这个规则进行对象向JSON转换。

　　通过JSONObject json = JSONObject.fromObject(student);将构造好的Student对象转换为JSON对象，Student如上文所述。 进入此方法后会继续调用fromObject(Object, JsonConfig)的重载方法，在此重载方法中会通过instanceOf判断待转换的Object对象是否是枚举、注解等类型，这些特殊类型会有特别的判断方法。在这里是一个普通的Java POJO对象，所以会进入到_fromObject(Object, JsonConfig)，在这个方法中会有一些判断，而最后则通过调用defaultBeanProcessing创建JSON对象。这个方法是关键，在里面还继续会通过PropertyUtils.getPropertyDescriptors(bean)方法获取“属性描述符”，实际上就是获取带get的方法，它在这里封装成了PropertyDescriptor。这Student这个类中会获取4个，分别是：getClass、getId、getCourseIds、getSql。

　　其实PropertyDescriptor封装得已经很详细了，什么读写方法都已经赋值了。

 

　　例如这个getSql方法已经被解析成了上图的PropertyDescriptor。之后的通过这个类将一些方法过滤掉，例如getClass方法不是POJO中的方法，所以并不需要将它转换成JSON对象。而PropertyDescriptor的获取是通过BeanInfo#getPropertyDescriptors，而BeanInfo的获取则又是通过new Introspector(beanClass, null, USE_ALL_BEANINFO).getBeanInfo();不断深入最后就会到达如下方法。

private BeanInfo getBeanInfo() throws IntrospectionException {
    …
    MethodDescriptor mds[] = getTargetMethodInfo();    //这个方法中会调用getPublicDeclaredMethods，可以看到确实是查找public方法，而且是所有public方法，包括wait等
    PropertyDescriptor pds[] = getTargetPropertyInfo();    //按照一定的规则进行过滤，过滤规则全在这个方法里了，就是选择public修饰符带有get前缀和返回值的方法
   …

　　对net.sf.json的源码简要分析了一下，发现确实如猜想的那样，具体的源码比较多篇幅有限需自行查看跟踪。

2. 在JSON对象转换Java对象时，List<Long>会出现转换错误

　　标题一句话解释不清楚，这个问题，我很确定地认为它是一个bug。

　　现在有{"id": 1, "courseIds": [1,2,3]}的JSON字符串，需要将它转换为上文中提到的Student对象，在Student对象中有int和List<Long>类型的两个属性字段，也就是说这个JSON字符串应该转换为对应的数据类型。

String json = "{\\"id\\": 1, \\"courseIds\\": [1,2,3]}";
Student student = (Student) JSONObject.toBean(JSONObject.fromObject(json), Student.class);
System.out.println(student.getCourseIds().get(0) instanceof Long);

　　上面的输出结果应该是true，然而遗憾的是却是false。准确来说在编译时是Long型，而在运行时却是Integer。这不得不说就是一个坑了，另外三个JSON包都未出现这种错误。所以我确定它是一个bug。来看看这个bug在net.sf.json是怎么发生的，同样需要自行对比源码进行查看。我在打断点debug不断深入的时候发现了net.sf.json对于整型数据的处理时，发现了这个方法NumberUtils#createNumber，这个类是从字符串中取出数据时判断它的数据类型，本意是想如果数字后面带有“L”或“l”则将其处理为Long型，从这里来看最后的结果应该是对的啊。

case \'L\':
case \'l\':
    if (dec == null && exp == null && (numeric.charAt(0) == \'-\' && isDigits(numeric.substring(1)) || isDigits(numeric))) {
        try {
            return createLong(numeric);
        } catch (NumberFormatException var11) {
            return createBigInteger(numeric);
        }
    } else {
        throw new NumberFormatException(str + " is not a valid number.");
    }

　　的确到目前为止net.sf.json通过数字后的标识符准确地判断了数据类型，问题出就出在获得了这个值以及它的数据类型后需要将它存入JSONObject中，而存入的过程中有JSONUtils#transformNumber这个方法的存在，这个方法的存在，至少在目前看来纯属画蛇添足。

 1 public static Number transformNumber(Number input) {
 2     if (input instanceof Float) {
 3         return new Double(input.toString());
 4     } else if (input instanceof Short) {
 5         return new Integer(input.intValue());
 6     } else if (input instanceof Byte) {
 7         return new Integer(input.intValue());
 8     } else {
 9         if (input instanceof Long) {
10             Long max = new Long(2147483647L);
11             if (input.longValue() <= max.longValue() && input.longValue() >= -2147483648L) {    //就算原类型是Long型，但是只要它在Integer范围，那么就最终还是会转换为Integer。
12                 return new Integer(input.intValue());
13             }
14         }
15 
16         return input;
17     }
18 }

　　上面的这段代码很清晰的显示了元凶所在，不论是Long型（Integer范围内的Long型），包括Byte、Short都会转换为Integer。尚不明白这段代码的意义在哪里。前面又要根据数字后的字母确定准确的数据类型，后面又要将准确的数据类型转换一次，这就导致了开头提到的那个bug。这个问题几乎是无法回避，所以最好的办法就是不要用。

　　这两个坑是偶然间发现，建议还是不要使用早已没有维护的net.sf.json的JSON包，另外有一点，net.sf.json包对JSON格式的校验并不那么严格，如果这样的格式“{"id": 1, "courseIds": "[1,2,3]"}”，在其他三个包是会抛出异常的，但net.sf.json则不会。

 

 

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