在处理第三方JSON数据时，常见一个字段可能既是单个JSON对象又是JSON数组的情况。本文将介绍如何利用Gson库的自定义TypeAdapterFactory机制，优雅地解决这一动态类型映射问题。通过在反序列化过程中预判JSON令牌类型，并对单对象情况进行包装处理，确保数据能够正确映射到Java集合类型，从而提高JSON解析的健壮性和灵活性。
背景与挑战
在与外部系统集成时，我们经常需要解析由其提供的json数据。一个常见但棘手的问题是，同一个json字段在不同情况下可能具有不同的数据类型。例如，一个表示“报告列表”的字段，当只有一个报告时，它可能被表示为一个单独的json对象；而当有多个报告时，则被表示为一个json数组。
考虑以下两种来自第三方系统的JSON结构：
情况一：RadarReport 为单个对象
{ "RadarReports": { "executionTime": "135", "RadarReport": { "abc": "1116591", "name": "abc", "id": "2019050311582056119", "ownerId": "xyz" }, "size": "1" }}
情况二：RadarReport 为对象数组
{ "RadarReports": { "executionTime": "113", "RadarReport": [ { "abc": "1116591", "name": "abc", "id": "2019050311582056119", "ownerId": "xyz" }, { "abc": "1116591", "name": "abc", "id": "2019050311582056119", "ownerId": "xyz" } ], "size": "2" }}
如果我们尝试使用标准的Java POJO（Plain Old Java Object）和Gson进行反序列化，并将RadarReport字段直接映射到ArrayList，那么在遇到单个对象的情况时，Gson会因为类型不匹配而抛出异常，导致解析失败。
Gson解决方案：自定义TypeAdapterFactory
为了优雅地解决这种动态类型映射问题，我们可以利用Gson提供的TypeAdapterFactory机制。TypeAdapterFactory允许我们注册自定义的类型适配器，在Gson进行序列化或反序列化时介入处理特定类型的数据。
核心思想是：在反序列化RadarReport字段时，首先检查其JSON令牌类型。如果是一个JSON对象（BEGIN_OBJECT），我们将其包装成一个单元素的JSON数组，然后再交由Gson的默认列表适配器进行处理；如果本身就是JSON数组（BEGIN_ARRAY），则直接进行处理。
以下是实现这一逻辑的SingleObjectOrListAdapterFactory：
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import com.google.gson.Gson;import com.google.gson.JsonArray;import com.google.gson.JsonObject;import com.google.gson.TypeAdapter;import com.google.gson.TypeAdapterFactory;import com.google.gson.annotations.JsonAdapter; // For annotation usageimport com.google.gson.reflect.TypeToken;import com.google.gson.stream.JsonReader;import com.google.gson.stream.JsonToken;import com.google.gson.stream.JsonWriter;import java.io.IOException;import java.util.ArrayList;/** * 自定义TypeAdapterFactory，用于处理JSON中单个对象或对象列表的动态映射。 * 当JSON字段为单个对象时，将其包装为数组再进行反序列化。 */class SingleObjectOrListAdapterFactory implements TypeAdapterFactory { @Override public TypeAdapter create(Gson gson, TypeToken type) { // 确保此工厂只应用于ArrayList类型，或者更具体的类型，如ArrayList // 这里我们假设它会应用于 @JsonAdapter 注解指定的类型 // listAdapterDelegate 是 Gson 针对目标类型（例如 ArrayList）的默认适配器 final TypeAdapter listAdapterDelegate = gson.getAdapter(type); // jsonObjectAdapter 用于读取单个 JSON 对象 final TypeAdapter jsonObjectAdapter = gson.getAdapter(JsonObject.class); return new TypeAdapter() { @Override public void write(JsonWriter out, T value) throws IOException { // 序列化逻辑：直接使用默认的列表适配器进行写入 listAdapterDelegate.write(out, value); } @Override public T read(JsonReader in) throws IOException { // 反序列化逻辑：根据JSON令牌类型进行判断 JsonToken peekedToken = in.peek(); if (peekedToken == JsonToken.BEGIN_OBJECT) { // 如果当前令牌是 JSON 对象开始，说明是单个对象 // 1. 读取该 JSON 对象 JsonObject jsonObject = jsonObjectAdapter.read(in); // 2. 将该 JSON 对象包装到一个新的 JSON 数组中 JsonArray jsonArray = new JsonArray(); jsonArray.add(jsonObject); // 3. 使用默认的列表适配器从包装后的 JSON 树中反序列化 return listAdapterDelegate.fromJsonTree(jsonArray); } else { // 如果当前令牌是 JSON 数组开始，或者其他情况（如null）， // 直接使用默认的列表适配器进行读取 return listAdapterDelegate.read(in); } } }; }}
POJO定义与@JsonAdapter注解
为了将上述自定义适配器应用到我们的Java对象模型中，我们需要在POJO的相应字段上使用@JsonAdapter注解。
首先，定义RadarReport类来表示单个报告的结构：
import lombok.Data;@Datapublic class RadarReport { private String abc; private String name; private String id; private String ownerId;}
然后，定义包含RadarReport列表的容器类。注意，RadarReport字段现在是一个ArrayList类型，并且应用了@JsonAdapter注解：
import lombok.Data;import com.google.gson.annotations.JsonAdapter;import java.util.ArrayList;@Datapublic class RadarReportsContainer { // 对应JSON中的 "RadarReports" 对象 private String executionTime; private String size; // 使用 @JsonAdapter 注解指定自定义的 TypeAdapterFactory @JsonAdapter(SingleObjectOrListAdapterFactory.class) private ArrayList RadarReport; // 字段类型为 ArrayList}
最后，定义最外层的响应类：
import lombok.Data;@Datapublic class ReportsResponse { // 对应最外层 JSON 对象 private RadarReportsContainer RadarReports; // 字段名与JSON一致}
完整示例与使用
现在，我们可以使用配置好的Gson实例来解析上述两种JSON结构，无论RadarReport是单个对象还是数组，都将成功映射到ArrayList。
import com.google.gson.Gson;import com.google.gson.GsonBuilder;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.net.URL;import java.util.ArrayList;public class JsonParsingExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 模拟两种JSON输入 String jsonSingleObject = "{"RadarReports": {"executionTime": "135","RadarReport": {"abc": "1116591","name": "abc","id": "2019050311582056119","ownerId": "xyz"},"size" :"1"}}"; String jsonArrayObject = "{"RadarReports": {"executionTime": "113","RadarReport": [{"abc": "1116591","name": "abc","id": "2019050311582056119","ownerId": "xyz"},{"abc": "1116591","name": "abc","id": "2019050311582056119","ownerId": "xyz"}],"size" : "2"}}"; Gson gson = new GsonBuilder().create(); // 无需额外注册，@JsonAdapter 会自动使用 // 解析单个对象的情况 System.out.println("--- 解析单个对象JSON ---"); ReportsResponse responseSingle = gson.fromJson(jsonSingleObject, ReportsResponse.class); if (responseSingle != null && responseSingle.getRadarReports() != null) { System.out.println("Execution Time: " + responseSingle.getRadarReports().getExecutionTime()); System.out.println("Size: " + responseSingle.getRadarReports().getSize()); if (responseSingle.getRadarReports().getRadarReport() != null) { System.out.println("RadarReport List Size: " + responseSingle.getRadarReports().getRadarReport().size()); responseSingle.getRadarReports().getRadarReport().forEach(report -> System.out.println(" Report ID: " + report.getId())); } } System.out.println("n--- 解析数组对象JSON ---"); // 解析数组对象的情况 ReportsResponse responseArray = gson.fromJson(jsonArrayObject, ReportsResponse.class); if (responseArray != null && responseArray.getRadarReports() != null) { System.out.println("Execution Time: " + responseArray.getRadarReports().getExecutionTime()); System.out.println("Size: " + responseArray.getRadarReports().getSize()); if (responseArray.getRadarReports().getRadarReport() != null) { System.out.println("RadarReport List Size: " + responseArray.getRadarReports().getRadarReport().size()); responseArray.getRadarReports().getRadarReport().forEach(report -> System.out.println(" Report ID: " + report.getId())); } } // 实际从URL读取的示例（与原问题类似） // String queryUrl = "http://your.api.endpoint/data"; // URL url = new URL(queryUrl); // try (BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()))) { // ReportsResponse radarReports = gson.fromJson(br, ReportsResponse.class); // // 处理 radarReports 对象 // System.out.println("n--- 从URL解析 ---"); // if (radarReports != null && radarReports.getRadarReports() != null) { // System.out.println("URL Data RadarReport List Size: " + radarReports.getRadarReports().getRadarReport().size()); // } // } }}
注意事项与最佳实践
适用场景： 这种自定义TypeAdapterFactory的方法特别适用于处理外部API返回的JSON结构不一致的情况，尤其是当一个字段可能表示单对象或对象数组时。代码健壮性： 通过预判JSON令牌类型并进行适当的包装，极大地增强了JSON解析的健壮性，避免了因JSON结构变化而导致的运行时错误。可维护性： 将复杂的解析逻辑封装在TypeAdapterFactory中，使得POJO定义保持简洁，提高了代码的可读性和可维护性。性能考量： in.peek()操作本身开销很小。对于单对象情况，会额外执行一次JsonObject的读取和JsonArray的创建，但对于大多数应用场景而言，这种性能开销是微不足道的。泛用性： SingleObjectOrListAdapterFactory的设计是通用的，可以应用于任何需要将单对象或对象列表统一映射到ArrayList的场景，只需在相应的POJO字段上使用@JsonAdapter注解即可。错误处理： 在实际生产环境中，除了类型不匹配，还应考虑其他可能的JSON解析错误（如格式错误、网络问题等），并添加相应的异常处理机制。
通过上述方法，我们能够有效地利用Gson的强大扩展性，解决JSON数据结构动态变化的复杂问题，确保应用程序能够稳定、灵活地处理各种外部数据源。
以上就是Gson高级用法：灵活处理JSON中单对象与对象数组的动态类型映射的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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