在Jackson中使用树模型节点JsonNode

墨蓝 2022-11-14 14:46 266阅读 0赞

# 1.概述 #

使用JsonNode进行各种转换以及添加，修改和删除节点。

# 2.创建一个节点 #

创建节点的第一步是使用默认构造函数实例化ObjectMapper对象：

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

由于创建ObjectMapper对象非常昂贵，因此建议将同一对象重复用于多个操作。

接下来，一旦有了ObjectMapper，就有三种不同的方式来创建树节点。

## 2.1 从头开始构建节点 ##

创建节点的最常见方法如下：

JsonNode node = mapper.createObjectNode();

另外，也可以通过JsonNodeFactory创建一个节点：

JsonNode node = JsonNodeFactory.instance.objectNode();

## 2.2从JSON来源解析 ##

之前文章《JSON字符串转换为JsonNode》

## 2.3从对象转换 ##

可以通过在ObjectMapper上调用valueToTree(Object fromValue)方法来从Java对象转换节点：

JsonNode node = mapper.valueToTree(fromValue);

convertValue API在这里也很有帮助：

JsonNode node = mapper.convertValue(fromValue, JsonNode.class);

如何使用，创建NodeBean

@Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    public class NodeBean { 
        private int id;
        private String name;
    }

编写单元测试，确保转化正确

NodeBean fromValue = new NodeBean(2016, "123456.com");
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            JsonNode node = mapper.valueToTree(fromValue);
            assertEquals(2016, node.get("id").intValue());
            assertEquals("123456.com", node.get("name").textValue());

# 3.转换节点 #

## 3.1写为JSON ##

将树节点转换为JSON字符串的基本方法如下：

mapper.writeValue(destination, node);

其中目标可以是File，OutputStream或Writer。

public class ExampleStructure { 
        private static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    
        public static JsonNode getExampleRoot() throws IOException { 
            return mapper.createObjectNode();
        }
    }

String newString = "{\"nick\": \"cowtowncoder\"}";
    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    JsonNode newNode = mapper.readTree(newString);
    
    JsonNode rootNode = ExampleStructure.getExampleRoot();
    ((ObjectNode) rootNode).set("name", newNode);
    //{"name":{"nick":"cowtowncoder"}}
    System.out.println(rootNode.toString());
    
    assertFalse(rootNode.path("name").path("nick").isMissingNode());
    assertEquals("cowtowncoder", rootNode.path("name").path("nick").textValue());

## 3.2转换为对象 ##

将JsonNode转换为Java对象的最方便的方法是treeToValue API：

NodeBean toValue = mapper.treeToValue(node, NodeBean.class);

在功能上等效于：

NodeBean toValue = mapper.convertValue(node, NodeBean.class)

还可以通过令牌流来做到这一点：

JsonParser parser = mapper.treeAsTokens(node);
    NodeBean toValue = mapper.readValue(parser, NodeBean.class);

示例：

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    ObjectNode node = mapper.createObjectNode();
    node.put("id", 2016);
    node.put("name", "baeldung.com");
    
    NodeBean toValue = mapper.treeToValue(node, NodeBean.class);
    
    assertEquals(2016, toValue.getId());
    assertEquals("baeldung.com", toValue.getName());

# 4.操纵树节点 #

json数据结构如下：

{ 
        "name": 
            { 
                "first": "Tatu",
                "last": "Saloranta"
            },
    
        "title": "Jackson founder",
        "company": "FasterXML"
    }

## 4.1定位节点 ##

在任何节点上工作之前，要做的第一件事是找到并将其分配给变量。

如果事先知道节点的路径，那将很容易做到。 例如，想要一个名为last的节点，该节点位于名称node下：

JsonNode locatedNode = rootNode.path("name").path("last");

String json = "{\"name\":{\"first\":\"Tatu\",\"last\":\"Saloranta\"},\"title\":\"Jackson founder\",\"company\":\"FasterXML\"}";
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            JsonNode rootNode = mapper.readTree(json);
            JsonNode locatedNode = rootNode.path("name").path("last");
            System.out.println(locatedNode); //Saloranta

另外，也可以使用get或with API代替path。

## 4.2添加一个新节点 ##

可以将一个节点添加为另一个节点的子节点，如下所示：

ObjectNode newNode = ((ObjectNode) locatedNode).put(fieldName, value);

put的许多重载变体可以用于添加不同值类型的新节点。

还可以使用许多其他类似方法，包括putArray，putObject，PutPOJO，putRawValue和putNull。

最后，让看一个示例，在该示例中，将整个结构添加到树的根节点：

"address":
    { 
        "city": "Seattle",
        "state": "Washington",
        "country": "United States"
    }

String json = "{\"name\":{\"first\":\"Tatu\",\"last\":\"Saloranta\"},\"title\":\"Jackson founder\",\"company\":\"FasterXML\"}";
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            JsonNode rootNode = mapper.readTree(json);
            ObjectNode addedNode = ((ObjectNode) rootNode).putObject("address");
            addedNode
                    .put("city", "Seattle")
                    .put("state", "Washington")
                    .put("country", "United States");
            System.out.println(rootNode);
            //{"name":{"first":"Tatu","last":"Saloranta"},"title":"Jackson founder","company":"FasterXML","address":{"city":"Seattle","state":"Washington","country":"United States"}}

## 4.3编辑节点 ##

可以通过调用set(String fieldName，JsonNode value)方法来修改ObjectNode实例：

JsonNode locatedNode = locatedNode.set(fieldName, value);

通过对相同类型的对象使用replace或setAll方法，可以得到类似的结果。

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    String newString = "{\"nick\": \"cowtowncoder\"}";
    JsonNode newNode = mapper.readTree(newString);
    
    JsonNode rootNode = mapper.createObjectNode();
    ((ObjectNode) rootNode).set("name", newNode);
    System.out.println(rootNode);//{"name":{"nick":"cowtowncoder"}}
    System.out.println(rootNode.path("name").path("nick").isMissingNode()); //false
    System.out.println(rootNode.path("name").path("nick").textValue());//cowtowncoder

## 4.4移除一个节点 ##

可以通过在父节点上调用remove(String fieldName)API来删除该节点：

JsonNode removedNode = locatedNode.remove(fieldName);

为了一次删除多个节点，可以使用Collection 类型的参数调用一个重载方法，该方法将返回父节点而不是要删除的父节点：

ObjectNode locatedNode = locatedNode.remove(fieldNames);

示例：

# 5.遍历节点 #

遍历JSON文档中的所有节点，并将它们重新格式化为YAML。 JSON具有三种类型的节点，分别是\*\*Value，Object和Array\*\*。

数据结构如下：

{ 
        "name": 
            { 
                "first": "Tatu",
                "last": "Saloranta"
            }, //Object类型节点
        "title": "Jackson founder",   //Value类型节点
        "company": "FasterXML", //Value类型节点
        "pets" : [ //Array类型节点
            { 
                "type": "dog",
                "number": 1
            },
            { 
                "type": "fish",
                "number": 50
            }
        ]
    }

生成的YAML:

name: 
      first: Tatu
      last: Saloranta
    title: Jackson founder
    company: FasterXML
    pets: 
    - type: dog
      number: 1
    - type: fish
      number: 50

JSON节点具有分层树结构。 因此，遍历整个JSON文档的最简单方法是从顶部开始，然后逐步向下遍历所有子节点。

将根节点传递给递归方法。 然后，该方法将使用提供的节点的每个子节点调用自身。

## 5.1测试遍历 ##

创建一个简单的测试开始，该测试检查是否可以成功将JSON转换为YAML。

将JSON文档的根节点提供给的toYaml方法，输出转化结果：

@Test
        public void test15() throws IOException { 
            String json = "{\"name\":{\"first\":\"Tatu\",\"last\":\"Saloranta\"},\"title\":\"Jackson founder\",\"company\":\"FasterXML\",\"pets\":[{\"type\":\"dog\",\"number\":1},{\"type\":\"fish\",\"number\":50}]}";
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            JsonNode rootNode = mapper.readTree(json);
            JsonNodeIterator jsonNodeIterator = new JsonNodeIterator();
            String s = jsonNodeIterator.toYaml(rootNode);
            System.out.println(s);
        }

//JsonNodeIterator类
    public String toYaml(JsonNode root) { 
        StringBuilder yaml = new StringBuilder(); 
        processNode(root, yaml, 0); 
        return yaml.toString(); }
    }

## 5.2处理不同的节点类型 ##

需要稍微不同地处理不同类型的节点。 在processNode方法中执行此操作：

private void processNode(JsonNode jsonNode, StringBuilder yaml, int depth) { 
            //是一个value
            if (jsonNode.isValueNode()) { 
                yaml.append(jsonNode.asText());
            }
            //是数组
            else if (jsonNode.isArray()) { 
                for (JsonNode arrayItem : jsonNode) { 
                    appendNodeToYaml(arrayItem, yaml, depth, true);
                }
            }
            //对象
            else if (jsonNode.isObject()) { 
                appendNodeToYaml(jsonNode, yaml, depth, false);
            }
        }

首先，考虑一个Value节点。 只需调用节点的asText方法即可获取该值的String表示形式。

接下来，看一下Array节点。 Array节点中的每个项目本身都是JsonNode，因此需要遍历Array并将每个节点传递给appendNodeToYaml方法。 还需要知道这些节点是数组的一部分。

但是，节点本身不包含任何告诉的内容，因此需要将一个标志传递给appendNodeToYaml方法。

最后，要遍历每个Object节点的所有子节点。 一种选择是使用JsonNode.elements。 但是，**无法从元素中确定字段名称**，因为它**仅包含字段值**，代码如下：

@Test
        public void test16() throws IOException { 
            String json = "{\"name\":{\"first\":\"Tatu\",\"last\":\"Saloranta\"},\"title\":\"Jackson founder\",\"company\":\"FasterXML\",\"pets\":[{\"type\":\"dog\",\"number\":1},{\"type\":\"fish\",\"number\":50}]}";
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            JsonNode rootNode = mapper.readTree(json);
            Iterator<JsonNode> elements = rootNode.elements();
            while(elements.hasNext()){ 
                JsonNode next = elements.next(); //紧输出值 不包含字段名称
                System.out.println(next);
            }
        }

输出结果如下：

Object {"first": "Tatu", "last": "Saloranta"}
    
    Value "Jackson Founder" Value "FasterXML" 
    
    Array  [{"type": "dog", "number": 1},{"type": "fish", "number": 50}]
    不包含 Obejct Value Array

相反，可以使用JsonNode.fields，因为可以访问字段名称和值：

@Test
        public void test17() throws IOException { 
            String json = "{\"name\":{\"first\":\"Tatu\",\"last\":\"Saloranta\"},\"title\":\"Jackson founder\",\"company\":\"FasterXML\",\"pets\":[{\"type\":\"dog\",\"number\":1},{\"type\":\"fish\",\"number\":50}]}";
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            JsonNode rootNode = mapper.readTree(json);
            Iterator<Map.Entry<String, JsonNode>> fields = rootNode.fields();
            while(fields.hasNext()){ 
                Map.Entry<String, JsonNode> next = fields.next();
                System.out.println(next);
            }
        }

输出结果如下：

name={"first":"Tatu","last":"Saloranta"}
    title="Jackson founder"
    company="FasterXML"
    pets=[{"type":"dog","number":1},{"type":"fish","number":50}]

对于每个字段，将字段名称添加到输出中。 然后将值传递给processNode方法，将其作为子节点处理：

private void appendNodeToYaml(JsonNode node, StringBuilder yaml, int depth, boolean isArrayItem) { 
            //用于访问此JSON对象的所有字段（包含名称和值）的方法。
            Iterator<Map.Entry<String, JsonNode>> fields = node.fields();
            boolean isFirst = true;
            while (fields.hasNext()) { 
                //获取 jsonNode 名称 和 值 key=value
                Map.Entry<String, JsonNode> jsonField = fields.next();
                //jsonField.getKey() 获取 key
                addFieldNameToYaml(yaml, jsonField.getKey(), depth, isArrayItem && isFirst);
                //jsonField.getValue() 获取value
                processNode(jsonField.getValue(), yaml, depth+1);
                isFirst = false;
            }
    
        }

无法从该节点知道它深度是多少。 因此，将一个称为depth的字段传递到processNode方法中，以对此进行跟踪。 每次获得子节点时，我们都会增加此值，以便可以正确缩进YAML输出中的字段：

private void addFieldNameToYaml(
      StringBuilder yaml, String fieldName, int depth, boolean isFirstInArray) { 
        if (yaml.length()>0) { 
            yaml.append("\n");
            int requiredDepth = (isFirstInArray) ? depth-1 : depth;
            for(int i = 0; i < requiredDepth; i++) { 
                yaml.append(" ");
            }
            if (isFirstInArray) { 
                yaml.append("- ");
            }
        }
        yaml.append(fieldName);
        yaml.append(": ");
    }

现在，已经准备好所有代码以遍历节点并创建YAML输出，可以运行测试以表明其有效。

完成代码如下：

public class JsonNodeIterator { 
    
        private static final String NEW_LINE = "\n";
        private static final String FIELD_DELIMITER = ": ";
        private static final String ARRAY_PREFIX = "- ";
        private static final String YAML_PREFIX = " ";
    
        public String toYaml(JsonNode root) { 
            StringBuilder yaml = new StringBuilder();
            processNode(root, yaml, 0);
            return yaml.toString();
        }
    
        private void processNode(JsonNode jsonNode, StringBuilder yaml, int depth) { 
            //是一个value
            if (jsonNode.isValueNode()) { 
                yaml.append(jsonNode.asText());
            }
            //是数组
            else if (jsonNode.isArray()) { 
                for (JsonNode arrayItem : jsonNode) { 
                    appendNodeToYaml(arrayItem, yaml, depth, true);
                }
            }
            //对象
            else if (jsonNode.isObject()) { 
                appendNodeToYaml(jsonNode, yaml, depth, false);
            }
        }
    
        private void appendNodeToYaml(JsonNode node, StringBuilder yaml, int depth, boolean isArrayItem) { 
            //用于访问此JSON对象的所有字段（包含名称和值）的方法。
            Iterator<Map.Entry<String, JsonNode>> fields = node.fields();
            boolean isFirst = true;
            while (fields.hasNext()) { 
                //获取 jsonNode 名称 和 值 key=value
                Map.Entry<String, JsonNode> jsonField = fields.next();
                //jsonField.getKey() 获取 key
                addFieldNameToYaml(yaml, jsonField.getKey(), depth, isArrayItem && isFirst);
                //jsonField.getValue() 获取value
                processNode(jsonField.getValue(), yaml, depth+1);
                isFirst = false;
            }
    
        }
    
        private void addFieldNameToYaml(StringBuilder yaml, String fieldName, int depth, boolean isFirstInArray) { 
            if (yaml.length()>0) { 
                yaml.append(NEW_LINE);
                int requiredDepth = (isFirstInArray) ? depth-1 : depth;
                for(int i = 0; i < requiredDepth; i++) { 
                    yaml.append(YAML_PREFIX);
                }
                if (isFirstInArray) { 
                    yaml.append(ARRAY_PREFIX);
                }
            }
            yaml.append(fieldName);
            yaml.append(FIELD_DELIMITER);
        }
    
    }

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