一、研究背景与目的
在现代Java应用开发中,JSON数据格式的解析性能直接影响系统响应速度与吞吐量。当处理高并发请求或大规模数据转换时,解析工具的选择尤为关键。本文通过JMH(Java Microbenchmark Harness)基准测试框架,对当前主流的5种JSON解析工具——FastJson2、FastJson、Jackson、Gson、Hutool-JSON进行系统性性能测试,覆盖小、中、大三种数据规模的序列化与反序列化场景,为工程实践中的工具选型提供数据支撑。
二、测试方法论与环境配置
2.1 基准测试框架JMH的技术特性
传统性能测试(如基于System.currentTimeMillis()的时间差计算)存在显著缺陷,包括:
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时间精度不足(毫秒级 vs JMH的纳秒级)
-
JIT编译优化导致结果不稳定
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系统负载(CPU、内存、I/O)干扰测试准确性
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JVM预热阶段未被充分考虑
JMH作为OpenJDK官方维护的基准测试工具,通过以下机制确保结果可靠性:
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自动处理JVM预热、垃圾回收等干扰因素
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支持多线程、多进程并发测试
-
提供吞吐量(Throughput)、延迟(AverageTime)等多维度指标
2.2 测试工具版本控制
工具名称 | 测试版本 | Maven依赖坐标 |
---|---|---|
FastJson2 | 2.0.52 | com.alibaba.fastjson2:fastjson2:2.0.52 |
FastJson | 1.2.83 | com.alibaba:fastjson:1.2.83 |
Jackson | 2.17.2 | com.fasterxml.jackson.core:jackson-core:2.17.2 com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:2.17.2 |
Gson | 2.11.0 | com.google.code.gson:gson:2.11.0 |
Hutool-JSON | 5.8.23 | cn.hutool:hutool-json:5.8.23 |
2.3 硬件与软件环境配置
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硬件环境:MacBook Pro(M2芯片,16GB内存,macOS Ventura 13.5.1)
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JDK版本:Azul Zulu 17.0.8(aarch64架构)
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开发工具:IntelliJ IDEA 2024.2 Ultimate Edition
三、测试用例设计与数据模型
3.1 测试数据分级定义
3.1.1 小JSON数据模型
@Data
public class User {private Long id;private String name;private String trueName;private Integer age;private String sex;private Date createTime;
}
场景说明:用户详情接口返回的单条实体数据,代表日常开发中的小型JSON场景。
3.1.2 中JSON数据模型
private List<User> users;@Setup
public void setup() {users = new ArrayList<>();IntStream.range(1, 20).forEach(x -> {User user = new User();// 初始化20条用户数据user.setId(1L);user.setName(RandomUtil.randomString(100));// ... 其他字段赋值users.add(user);});
}
场景说明:分页查询返回的列表数据(20条记录),代表中等规模JSON场景。
3.1.3 大JSON数据模型
@Data
public class Article {private Long id;private String author;private Long tenantId;private String title;private String subTitle;private String htmlContent; // 富文本HTML内容,约100KBprivate Date publishTime;
}@Setup
public void setup() throws IOException {article.setHtmlContent(new String(Files.readAllBytes(Paths.get("article.html"))));
}
场景说明:博客系统文章详情页的富文本数据,代表大型JSON场景。
四、序列化性能测试结果与分析
4.1 小JSON序列化性能(单位:ops/s)
工具名称 | 测试得分 | 百分制评分 |
---|---|---|
FastJson2 | 13,653,527.046 | 100 |
FastJson | 8,502,829.931 | 62.3 |
Jackson | 5,779,830.068 | 42.3 |
Gson | 1,217,934.274 | 8.9 |
Hutool-JSON | 437,293.524 | 3.2 |
关键结论:
-
FastJson2性能优势显著,吞吐量达1365万次/秒,较FastJson提升60.6%
-
Hutool-JSON性能垫底,仅为FastJson2的3.2%,不建议在性能敏感场景使用
4.2 中JSON序列化性能(单位:ops/s)
工具名称 | 测试得分 | 百分制评分 |
---|---|---|
FastJson2 | 236,910.655 | 100 |
Jackson | 212,457.203 | 89.7 |
FastJson | 173,386.528 | 73.2 |
Gson | 50,937.391 | 21.5 |
Hutool-JSON | 10,928.165 | 4.6 |
关键结论:
-
Jackson首次超越FastJson,以89.7%的得分逼近FastJson2
-
数据规模增大后,Hutool-JSON性能劣势进一步放大,吞吐量仅1万次/秒
4.3 大JSON序列化性能(单位:ops/s)
工具名称 | 测试得分 | 百分制评分 |
---|---|---|
Jackson | 13,398.324 | 100 |
FastJson2 | 9,650.211 | 72.0 |
Gson | 5,835.649 | 43.6 |
FastJson | 4,791.032 | 35.8 |
Hutool-JSON | 1,035.357 | 7.7 |
关键结论:
-
Jackson在大文本场景中表现突出,吞吐量达1.34万次/秒,较FastJson2提升38.8%
-
FastJson2性能较中小规模场景下降63.6%,反映其在大文本处理上的优化空间
五、反序列化性能测试结果与分析
5.1 小JSON反序列化性能(单位:ops/s)
工具名称 | 测试得分 | 较自身序列化变化 | 百分制评分 |
---|---|---|---|
FastJson2 | 11,654,586.191 | -14.6% | 100 |
FastJson | 5,980,216.867 | -29.7% | 51.3 |
Gson | 2,415,733.238 | +452.4% | 20.7 |
Jackson | 3,194,855.332 | +162.3% | 27.4 |
Hutool-JSON | 855,421.710 | -85.2% | 7.3 |
关键结论:
-
Gson反序列化性能较自身序列化提升4.5倍,展现出差异化优势
-
FastJson2仍保持绝对领先,但反序列化性能较序列化下降14.6%
5.2 中JSON反序列化性能(单位:ops/s)
工具名称 | 测试得分 | 较自身序列化变化 | 百分制评分 |
---|---|---|---|
FastJson2 | 691,572.756 | +191.9% | 100 |
FastJson | 495,493.338 | +185.8% | 71.6 |
Gson | 174,852.543 | +243.3% | 25.3 |
Jackson | 216,731.673 | -2.0% | 31.3 |
Hutool-JSON | 37,997.839 | -25.4% | 5.5 |
关键结论:
-
FastJson2反序列化性能较自身序列化提升近2倍,体现其架构优化优势
-
Jackson反序列化性能不升反降,可能与其树状解析模型有关
5.3 大JSON反序列化性能(单位:ops/s)
工具名称 | 测试得分 | 较自身序列化变化 | 百分制评分 |
---|---|---|---|
FastJson | 9,002.889 | +87.9% | 100 |
FastJson2 | 8,555.106 | -11.3% | 95.0 |
Gson | 6,141.212 | +5.2% | 68.2 |
Jackson | 4,614.815 | -65.6% | 51.3 |
Hutool-JSON | 1,252.990 | +20.9% | 13.9 |
关键结论:
-
FastJson在大文本反序列化中逆袭FastJson2,吞吐量提升87.9%
-
Jackson性能大幅下降65.6%,反映其在复杂文本解析时的性能瓶颈
六、综合性能排行榜与选型建议
6.1 综合评分体系(6项指标加权求和)
工具名称 | 小JSON序列化 | 中JSON序列化 | 大JSON序列化 | 小JSON反序列化 | 中JSON反序列化 | 大JSON反序列化 | 总分 | 百分制 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
FastJson2 | 100 | 100 | 72.0 | 100 | 100 | 95.0 | 567 | 100 |
FastJson | 62.3 | 73.2 | 35.8 | 51.3 | 71.6 | 100 | 394.2 | 69.5 |
Jackson | 42.3 | 89.7 | 100 | 27.4 | 31.3 | 51.3 | 342 | 60.3 |
Gson | 8.9 | 21.5 | 43.6 | 20.7 | 25.3 | 68.2 | 188.2 | 33.2 |
Hutool-JSON | 3.2 | 4.6 | 7.7 | 7.3 | 5.5 | 13.9 | 42.2 | 7.4 |
6.2 工程实践选型指南
6.2.1 高性能场景(推荐FastJson2)
-
适用场景:高并发接口、实时数据处理、金融交易系统
-
优势:6项指标中5项排名第一,综合性能领先FastJson 43.8%
-
注意事项:需关注官方版本更新(当前2.0.52已修复多数安全漏洞)
6.2.2 稳定性场景(推荐Jackson)
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适用场景:企业级应用、微服务架构、Spring Boot生态项目
-
优势:大JSON序列化性能第一,与Spring框架深度集成
-
最佳实践:配合ObjectMapper自定义序列化规则,优化复杂对象解析
6.2.3 安全敏感场景(谨慎使用FastJson)
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风险提示:FastJson 1.x版本存在历史安全漏洞(CVE-2017-18349等)
-
替代方案:优先选择Jackson或Gson,配合白名单机制增强安全性
6.2.4 轻量级场景(谨慎评估Hutool-JSON)
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适用范围:小型工具类项目、非性能敏感的辅助模块
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限制条件:综合性能仅为FastJson2的7.4%,不建议核心链路使用
七、测试局限性与未来工作
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测试场景局限性:
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未覆盖极端格式(如嵌套超过100层的JSON)
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未测试跨平台性能差异(如Windows与Linux环境)
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未来优化方向:
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增加JSONiter、Moshi等工具对比
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引入GC日志分析,评估不同工具的内存开销
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测试异步解析模式下的性能表现
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作者注:本文测试结果基于特定环境与版本,实际工程选型需结合业务场景、安全要求与团队技术栈综合评估。性能数据可作为参考,但不应作为唯一决策依据。