что такое json в java

Шпаргалка Java программиста 8. Библиотеки для работы с Json (Gson, Fastjson, LoganSquare, Jackson, JsonPath и другие)

В одной из моих прошлых статей я рассказывал о своем opensorce pet проекте useful-java-links, идея которого собрать как можно больше ссылок на полезные Java библиотеки и фреймворки. У него так же есть подпроект Hello World project идея которого для каждой библиотеки собрать несколько простых примеров её использования.

Проблема программистов в Java мире в том что кроме стандартной библиотеки JDK есть огромное других полезных библиотек, причем переход от одной библиотеки к другой может вызывать проблемы из-за неполной документации, отсутствия простых примеров или даже сложности понять какие зависимости нужно добавить в maven чтобы все запустилось. А на новой работе вполне могут использовать вместо твоей любимой библиотеки ту которую ты не знаешь. Идея моего проекта облегчить изучение и выбор разных библиотек.

Итак, давайте посмотрим какие известные библиотеки есть для работы с JSON в Java…

8. Работа с Json

JSON парсеры

Аналог XPath для JSON

Генерация Java классов из JSON или JSON схемы и JSON валидация

Итак, у нас восемь библиотек для сериализации и десериализации в json, две библиотеки для генерации Java классов по схеме или json файлу, одна библиотека для валидации схемы и два аналога XPath, но для json. Давайте рассмотрим каждую из них.

1. JSON парсеры

Существует три основных способа сериализации и десериализации среди указанных библиотек (от самого простого к самому сложному) и один дополнительный:

Давайте рассмотрим с чем их едят:

Data bind самый популярный и простой способ, вы просто указываете класс, который нужно преобразовать в json, может быть часть полей отмечаете аннотациями (а зачастую даже это необязательно), а библиотека сама превращает этот класс и всю его иерархию классов в json. Аналогом при работе с xml будет JAXB (Java Architecture for XML Binding)
Плюсы: наиболее простой из всех, по сути главное реализовать только Java классы, более того можно просто сгенерировать Java классы из json’a или json схемы.
Минусы: скорость и память. Большинство библиотек использует рефлексию и т.п. методы работы с Java классами (хотя не все), что очевидно не очень быстро. К тому же, весь json файл сразу превращается в Java объекты, что может просто исчерпать всю доступную память, если вы попытаетесь обработать очень большой json.
Вывод: если нет проблем с производительностью, памятью и вы не собираетесь обрабатывать многогигабайтные json’ы скорее всего самый лучший способ.

Tree Model — данный парсер представляет json в виде Java классов таких как Node или JsonElement c иерархической структурой, а уже сам программист их обходит и получает из них информацию. Данный способ похож на DOM парсеры в xml.
Плюсы: обычно быстрее первого способа и проще третьего,
Минусы: уступает Data bind по простоте, плюс ряд библиотек способен генерить классы при Data bind, а не использовать рефлексию, в этом случае то что Tree Model будет быстрее не очевидно, к тому же не решается проблема огромных файлов и ограничения памяти.

Streaming API — самый низкоуровневый способ, по сути программист сам вручную разбирает токены json’a. Зато никаких ограничений по памяти и в теории максимальная производительность.
Плюсы: производительность и минимальное потребление памяти,
Минусы: сложность использования,

1.1 Обзор библиотек

По ссылкам на Да можно найти примеры использования.
* — Генерация классов для Data bind позволяет сгенерировать классы на стадии компиляции, что в теории должно давать значительный прирост производительности библиотеки,
** — Работает со static inner class имеет смысл только для случая Data bind, возможно ли сериализация и десериализация для случая статических внутренних классов (не статические внутренние классы сериализовать не рекомендуется),
*** — тоже только для случая Data bind можно ли не использовать аннотации или их использование крайне рекомендуется,

1.2 Простейшие примеры использование Data bind

Для демонстрации работы библиотек будем использовать следующий json:

И следующие Java классы (в разных примерах могут слегка отличаться наличием аннотаций, если они обязательны):

Как можно увидеть, Java классы всего лишь состоять из двух классов Human и Place, в которых храниться сообщение Hi World. Json тоже содержит эти два вложенных объекта.

Human__JsonHelper — это класс который Ig json parser сгенерировал на этапе компиляции, у LoganSquare так же есть генерации на этапе компиляции, но там классы подключаются «под капотом» внутри LoganSquare.

Источник

Что такое JSON

Если вы тестируете API, то должны знать про два основных формата передачи данных:

XML — используется в SOAP (всегда) и REST-запросах (реже);

JSON — используется в REST-запросах.

Сегодня я расскажу вам про JSON. И расскажу в основном с точки зрения «послать запрос в Postman или прочитать ответ», потому что статья рассчитана на студентов, впервые работающих с Postman.

JSON (англ. JavaScript Object Notation) — текстовый формат обмена данными, основанный на JavaScript. Но при этом формат независим от JS и может использоваться в любом языке программирования.

JSON используется в REST API. По крайней мере, тестировщик скорее всего столкнется с ним именно там.

Что такое API — общее знакомство с API

Что такое XML — второй популярный формат

В SOAP API возможен только формат XML, а вот REST API поддерживает как XML, так и JSON. Разработчики предпочитают JSON — он легче читается человеком и меньше весит. Так что давайте разберемся, как он выглядит, как его читать, и как ломать!

Содержание

Как устроен JSON

В качестве значений в JSON могут быть использованы:

Число (целое или вещественное)

Литералы true (логическое значение «истина»), false (логическое значение «ложь») и null

Я думаю, с простыми значениями вопросов не возникнет, поэтому разберем массивы и объекты. Ведь если говорить про REST API, то обычно вы будете отправлять / получать именно json-объекты.

JSON-объект

Как устроен

И разберемся, что означает эта запись.

Объект заключен в фигурные скобки <>

JSON-объект — это неупорядоченное множество пар «ключ:значение».

Ключ — это название параметра, который мы передаем серверу. Он служит маркером для принимающей запрос системы: «смотри, здесь у меня значение такого-то параметра!». А иначе как система поймет, где что? Ей нужна подсказка!

Вот, например, «Виктор Иван» — это что? Ищем описание параметра «query» в документации — ага, да это же запрос для подсказок!

Это как если бы мы вбили строку «Виктор Иван» в GUI (графическом интерфейсе пользователя):

Когда пользователь начинает вводить данные в формочку, то сразу видит результат — появляется список подсказок. Это значит, что разработчик прописал в коде условие — делать некое действие на каждый ввод символа в это поле. Какое действие? Можно увидеть через f12.

Открываем вкладку Network, вбиваем «Виктор Иван» и находим запрос, который при этом уходит на сервер. Ого, да это тот самый пример, что мы разбираем!

Клиент передает серверу запрос в JSON-формате. Внутри два параметра, две пары «ключ-значение»:

query — строка, по которой ищем (то, что пользователь вбил в GUI);

count — количество подсказок в ответе (в Дадате этот параметр зашит в форму, всегда возвращается 7 подсказок. Но если дергать подсказки напрямую, значение можно менять!)

Пары «ключ-значение» разделены запятыми:

Строки берем в кавычки, числа нет:

Конечно, внутри может быть не только строка или число. Это может быть и другой объект! Или массив. Или объект в массиве, массив в объекте. Любое количество уровней вложенности =))

Объект, массив, число, булево значение (true / false) — если у нас НЕ строка, кавычки не нужны. Но в любом случае это будет значение какого-то ключа:

Переносы строк делать необязательно. Вообще пробелы и переносы строк нужны только человеку для читабельности, система поймет и без них:

Так правильно

Так тоже правильно

Ключ — ВСЕГДА строка, но мы все равно берем его в кавычки. В JavaScript этого можно не делать, в JSON нельзя.

Так правильно

Так правильно в JS, но неправильно в JSON

По крайней мере, если вы работаете с простыми значениями ключей, а несколько слов записываете в верблюжьемРегистре или в змеином_регистре. Если вы хотите написать в ключе несколько слов через пробел, ключ нужно взять в кавычки.

my query: «Виктор Иван»

«my query»: «Виктор Иван»

И все же я рекомендую использовать простые названия ключей, или использовать snake_case.

Писать ключи можно в любом порядке. Ведь JSON-объект — это неупорядоченное множество пар «ключ:значение».

Так правильно

Так тоже правильно

Очень важно это понимать, и тестировать! Принимающая запрос система должна ориентировать на название ключей в запросе, а не на порядок их следования. Ключевое слово «должна» )) Хотя знаю примеры, когда от перестановки ключей местами всё ломалось, ведь «первым должен идти запрос, а не count!».

Ключ или свойство?

Вот у нас есть JSON-объект:

Что такое «query»? Если я хочу к нему обратиться, как мне это сказать? Есть 2 варианта, и оба правильные:

— Обратиться к свойству объекта;

— Получить значение по ключу.

То есть «query» можно назвать как ключом, так и свойством. А как правильно то?

Правильно и так, и так! Просто есть разные определения объекта:

Объект

В JS объект — это именно объект. У которого есть набор свойств и методов:

Свойства — описывают, ЧТО мы создаем.

Методы — что объект умеет ДЕЛАТЬ.

То есть если мы хотим создать машину, есть два пути:

Перечислить 10 разных переменных — модель, номер, цвет, пробег.

Создать один объект, где будут все эти свойства.

Аналогично с кошечкой, собачкой, другом из записной книжки.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) предлагает мыслить не набором переменных, а объектом. Хотя бы потому, что это логичнее. Переменных в коде будет много, как понять, какие из них взаимосвязаны?

Вот если я создаю машину, сколько переменных мне надо заполнить? А если меняю данные? А если удаляю? Когда переменные разбросаны по коду, можно забыть про какую-то и получить ошибку в интерфейсе. А если у нас есть цельный объект, всегда можно посмотреть, какие у него есть свойства и методы.

Например, создадим кошечку:

В объекте cat есть:

Свойства — name, year (что это за кошечка)

Функции — sleep (что она умеет делать, описание поведения)

По коду сразу видно, что у кошечки есть имя и возраст, она умеет спать. Если разработчик решит добавить новые свойства или методы, он дополнит этот объект, и снова всё в одном месте.

Если потом нужно будет получить информацию по кошечке, разработчик сделает REST-метод getByID, searchKitty, или какой-то другой. А в нем будет возвращать свойства объекта.

То есть метод вернет

И при использовании имени вполне уместно говорить «обратиться к свойству объекта». Это ведь объект (кошечка), и его свойства!

Набор пар «ключ:значение»

Второе определение объекта — неупорядоченное множество пар ключ:значение, заключенное в фигурные скобки <>.

Оно применимо тогда, когда внутри фигурных скобок приходит не конкретный целостный объект, а просто набор полей. Они могут быть связаны между собой, а могут относится к совершенно разным объектам внутри кода:

client_fio (в коде это свойство fio объекта client)

kitty_name (в коде это свойство name объекта cat)

car_model (в коде это свойство model объекта car)

В таком случае логично называть эти параметры именно ключами — мы хотим получить значение по ключу.

Но в любом случае, и «ключ», и «свойство» будет правильно. Не пугайтесь, если в одной книге / статье / видео увидели одно, в другой другое. Это просто разные трактовки ¯\_(ツ)_/¯

Итого

Json-объект — это неупорядоченное множество пар «ключ:значение», заключённое в фигурные скобки «< >». Ключ описывается строкой, между ним и значением стоит символ «:». Пары ключ-значение отделяются друг от друга запятыми.

Значения ключа могут быть любыми:

И только строку мы берем в кавычки!

JSON-массив

Как устроен

Давайте снова начнем с примера. Это массив:

Массив заключен в квадратные скобки []

Внутри квадратных скобок идет набор значений. Тут нет ключей, как в объекте, поэтому обращаться к массиву можно только по номеру элемента. И поэтому в случае массива менять местами данные внутри нельзя. Это упорядоченное множество значений.

Значения разделены запятыми:

Значения внутри

Внутри массива может быть все, что угодно:

Цифры

Строки

Смесь

Объекты

Да, а почему бы и нет:

Или даже что-то более сложное. Вот пример ответа подсказок из Дадаты:

Система возвращает массив подсказок. Сколько запросили в параметре count, столько и получили. Каждая подсказка — объект, внутри которого еще один объект. И это далеко не сама сложная структура! Уровней вложенности может быть сколько угодно — массив в массиве, который внутри объекта, который внутри массива, который внутри объекта.

Ну и, конечно, можно и наоборот, передать массив в объекте. Вот пример запроса в подсказки:

Это объект (так как в фигурных скобках и внутри набор пар «ключ:значение»). А значение ключа «parts» — это массив элементов!

Итого

Массив — это просто набор значений, разделенных запятыми. Находится внутри квадратных скобок [].

А вот внутри него может быть все, что угодно:

смесь из всего вышеназванного

JSON vs XML

В SOAP можно применять только XML, там без вариантов.

В REST можно применять как XML, так и JSON. Разработчики отдают предпочтение json-формату, потому что он проще воспринимается и меньше весит. В XML есть лишняя обвязка, название полей повторяется дважды (открывающий и закрывающий тег).

Сравните один и тот же запрос на обновление данных в карточке пользователя:

JSON

За счет того, что мы не дублируем название поля каждый раз «surname – surname», читать JSON проще. И за счет этого же запрос меньше весит, что при плохом интернете бывает важно. Или при большой нагрузке.

Well Formed JSON

Разработчик сам решает, какой JSON будет считаться правильным, а какой нет. Но есть общие правила, которые нельзя нарушать. Наш JSON должен быть well formed, то есть синтаксически корректный.

Чтобы проверить JSON на синтаксис, можно использовать любой JSON Validator (так и гуглите). Я рекомендую сайт w3schools. Там есть сам валидатор + описание типичных ошибок с примерами.

Но учтите, что парсеры внутри кода работают не по википедии или w3schools, а по RFC, стандарту. Так что если хотите изучить «каким должен быть JSON», то правильнее открывать RFC и искать там JSON Grammar. Однако простому тестировщику хватит набора типовых правил с w3schools, их и разберем.

Правила well formed JSON:

Данные написаны в виде пар «ключ:значение»

Данные разделены запятыми

Объект находится внутри фигурных скобок <>

Массив — внутри квадратных []

1. Данные написаны в виде пар «ключ:значение»

В JSON название ключа нужно брать в кавычки, в JavaScript не обязательно — он и так знает, что это строка. Если мы тестируем API, то там будет именно JSON, так что кавычки обычно нужны.

Но учтите, что это правило касается JSON-объекта. Потому что json может быть и числом, и строкой. То есть:

Это тоже корректный json, хоть и не в виде пар «ключ:значение».

И вот если у вас по ТЗ именно json-объект на входе, попробуйте его сломать, не передав ключ. Ещё можно не передать значение, но это не совсем негативный тест — система может воспринимать это нормально, как пустой ввод.

2. Данные разделены запятыми

Пары «ключ:значение» в объекте разделяются запятыми. После последней пары запятая не нужна!

Типичная ошибка: поставили запятую в конце объекта:

Это последствия копипасты. Взяли пример из документации, подставили в постман (ну или разработчик API подставил в код, который будет вызывать систему), а потом решили поменять поля местами.

Смотрим на запрос — ну, query то важнее чем count, надо поменять их местами! Копипастим всю строку ««count»: 7,», вставляем ниже. Перед ней запятую добавляем, а «лишнюю» убрать забываем. По крайней мере у меня это частая ошибка, когда я «кручу-верчу, местами поменять хочу».

Другой пример — когда мы добавляем в запрос новое поле. Примерный сценарий:

У меня уже есть работающий запрос в Postman-е. Но в нем минимум полей.

Копирую из документации нужное мне поле. Оно в примере не последнее, так что идёт с запятой на конце.

Вставляю себе в конце запроса — в текущий конец добавляю запятую, потом вставляю новую строку.

Отправляю запрос — ой, ошибка! Из копипасты то запятую не убрала!

Я на этот сценарий постоянно напарываюсь при тестировании перестановки полей. А ведь это нужно проверять! Хороший запрос должен быть как в математической присказке: «от перемены мест слагаемых сумма не меняется».

Не зря же определение json-объекта гласит, что «это неупорядоченное множество пар ключ:значение». Раз неупорядоченное — я могу передавать ключи в любом порядке. И сервер должен искать по запросу название ключа, а не обращаться к индексу элемента.

Разработчик, который будет взаимодействовать с API, тоже человек, который может ошибиться. И если система будет выдавать невразумительное сообщение об ошибке, можно долго думать, где конкретно ты налажал. Поэтому ошибки тоже тестируем.

Чтобы протестировать, как система обрабатывает «плохой json», замените запятую на точку с запятой:

Или добавьте лишнюю запятую в конце запроса — эта ошибка будет встречаться чаще!

Или пропустите запятую там, где она нужна:

Аналогично с массивом. Данные внутри разделяются через запятую. Хотите попробовать сломать? Замените запятую на точку с запятой! Тогда система будет считать, что у вас не 5 значений, а 1 большое:

*Я добавила комментарии внутри блока кода. Но учтите, что в JSON комментариев нет. Вообще. Так что если вы делаете запрос в Postman, не получится расставить комментарии у разных строчек в JSON-формате.

3. Объект находится внутри фигурных скобок <>

Чтобы сломать это условие, уберите одну фигурную скобку:

Или попробуйте передать объект как массив:

Ведь если система ждет от вас в запросе объект, то она будет искать фигурные скобки.

4. Массив — внутри квадратных []

Чтобы сломать это условие, уберите одну квадратную скобку:

Или попробуйте передать массив как объект, в фигурных скобках:

Ведь если система ждет от вас в запросе массив, то она будет искать квадратные скобки.

Итого

JSON (JavaScript Object Notation) — текстовый формат обмена данными, основанный на JavaScript. Легко читается человеком и машиной. Часто используется в REST API (чаще, чем XML).

Корректные значения JSON:

JSON-объект — неупорядоченное множество пар «ключ:значение», заключённое в фигурные скобки «< >».

Массив — упорядоченный набор значений, разделенных запятыми. Находится внутри квадратных скобок [].

Число (целое или вещественное).

Литералы true (логическое значение «истина»), false (логическое значение «ложь») и null.

При тестировании REST API чаще всего мы будем работать именно с объектами, что в запросе, что в ответе. Массивы тоже будут, но обычно внутри объектов.

Комментариев в JSON, увы, нет.

Правила well formed JSON:

Данные в объекте написаны в виде пар «ключ:значение»

Данные в объекте или массиве разделены запятыми

Источник