java json转二进制数组

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mob64ca12db3721 2024-10-27 06:01:32 ©著作权

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Java：JSON 转二进制数组

在现代应用中，JSON（JavaScript Object Notation）作为数据交换格式的普遍性越来越高。尤其是在前后端分离的架构中，JSON常被用于数据传输。而在某些情况下，我们需要将JSON数据转换为二进制数组，以便进行更高效的数据传输或存储。本文将深入探讨如何在Java中实现JSON到二进制数组的转换，并提供代码示例。

JSON 与二进制数组的关系

JSON以人类可读的形式表达数据，而二进制数组则是计算机存储和传输数据时的低级表示。两者之间的转换常用于以下场景：

网络传输：二进制格式往往比文本格式传输更加高效。
存储优化：减少存储空间占用，提高处理速度。
数据加密：将JSON数据转换为二进制后可以更方便地进行加密操作。

关系图

erDiagram
    JSON {
        string data
        integer size
    }
    BinaryArray {
        byte[] data
        integer length
    }
    JSON ||--o| BinaryArray : Converts To

Java 中如何实现 conversion

在Java中，我们常用的库有Jackson和Gson，这两者都可以轻松地将对象转换为JSON，也能处理JSON与二进制之间的转化。以下是使用Jackson的具体示例。

引入依赖

首先，在你的pom.xml中引入Jackson的相关依赖：

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.13.1</version>
</dependency>

JSON 转二进制数组

下面的代码示例展示了如何将JSON字符串转换为二进制数组，具体步骤如下：

将JSON字符串解析为Java对象。
使用ObjectMapper将对象序列化为字节数组。

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class JsonToBinaryArray {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 示例JSON数据
            String jsonString = "{\"name\":\"Alice\", \"age\":30, \"city\":\"Wonderland\"}";

            // 创建ObjectMapper实例
            ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

            // 将JSON字符串转换为字节数组
            byte[] binaryArray = objectMapper.writeValueAsBytes(objectMapper.readTree(jsonString));

            // 输出字节数组
            System.out.println("Binary Array: " + bytesToHex(binaryArray));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        StringBuilder hexString = new StringBuilder();
        for (byte b : bytes) {
            String hex = Integer.toHexString(0xff & b);
            if (hex.length() == 1) hexString.append('0');
            hexString.append(hex);
        }
        return hexString.toString();
    }
}

在这个示例中，ObjectMapper类提供了将JSON字符串转换为Java对象以及将对象序列化为字节数组的功能。主方法中，我们定义了一个包含name、age和city的JSON字符串，并通过writeValueAsBytes方法将其转换为二进制数组。

二进制数组转 JSON

同样，反向转换（即从二进制数组回到JSON）也非常简单。以下是反向转换的代码示例：

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class BinaryArrayToJson {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 假设有一个字节数组
            byte[] binaryArray = new byte[]{123, 34, 110, 97, 109, 101, 34, 58, 34, 65, 108, 105, 99, 101, 34, 44, 34, 97, 103, 101, 34, 58, 51, 48, 44, 34, 99, 105, 116, 121, 34, 58, 34, 87, 111, 110, 100, 101, 114, 108, 97, 110, 100, 34, 125};
            
            // 创建ObjectMapper实例
            ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

            // 将字节数组转换为JSON字符串
            String jsonString = objectMapper.writeValueAsString(objectMapper.readValue(binaryArray, Object.class));

            // 输出JSON字符串
            System.out.println("JSON String: " + jsonString);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这里，readValue方法用于将字节数组转换为Java对象，而writeValueAsString则将对象转换为JSON字符串。

状态图

在整个过程中，JSON与二进制数组之间的转换可以用状态图表示其状态变化：

stateDiagram
    [*] --> JSON
    JSON --> BinaryArray : Convert to Binary Array
    BinaryArray --> JSON : Convert to JSON
    JSON --> [*]
    BinaryArray --> [*]