说了N次，请不要在JDK7及以上用Json-lib了...

作者：大魔王mAysWINd

来源：https://urlify.cn/NfmaYb

# Json-lib 介绍

Json-lib 是以前 Java 常用的一个 Json 库，最后的版本是 2.4，分别提供了 JDK 1.3 和 1.5 的支持，最后更新时间是 2010年12月14日。虽然已经很多年不维护了，但在搜索引擎上搜索 "Java Json" 等相关的关键词发现好像一直还有人在介绍和使用这个库。项目官网是 http://json-lib.sourceforge.net/。

# 一句话结论

Json-lib 在通过字符串解析每一个 Json 对象时，会对当前解析位置到字符串末尾进行 substring 操作，由于 JDK7 及以上的 substring 会完整拷贝截取后的内容，所以当遇到较大的 Json 数据并且含有较多对象时，会进行大量的字符数组复制操作，导致了大量的 CPU 和内存消耗，甚至严重的 Full GC 问题。

# 问题分析

某天发现线上生产服务器有不少 Full GC 问题，排查发现产生 Full GC 时某个老接口量会上涨，但这个接口除了解析 Json 外就是将解析后的数据存储到了缓存中，遂怀疑跟接口请求参数大小有关，打日志发现确实有比一般请求大得多的 Json 数据，但也只有 1MB 左右。为了简化这个问题，编写如下的性能测试代码。

package net.mayswind;

import net.sf.json.JSONObject;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;


public class JsonLibBenchmark {
public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = FileUtils.readFileToString(new File("Z:\\data.json"));
        benchmark(data, 5);
    }

private static void benchmark(String data, int count) {
long startTime = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < count; i++) {
            JSONObject root = JSONObject.fromObject(data);
        }

long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime;
        System.out.println(String.format("count=%d, elapsed time=%d ms, avg cost=%f ms", count, elapsedTime, (double) elapsedTime / count));
    }
}

上述代码执行后平均每次解析需要 7秒左右才能完成，如下图所示。

测试用的 Json 文件，“...” 处省略了 34,018 个相同内容，整个 Json 数据中包含了 3万多个 Json 对象，实际测试的数据如下图所示。

{
"data":
    [
        {
"foo": 0123456789,
"bar": 1234567890
        },
        {
"foo": 0123456789,
"bar": 1234567890
        },
        ...
    ]
}

使用 Java Mission Control 记录执行的情况，如下图所示，可以看到分配了大量 char[] 数组。

翻看相关源码，其中 JSONObject._fromJSONTokener 方法主要内容如下所示。可以看到其在代码一开始就匹配是否为 "null" 开头。

private static JSONObject _fromJSONTokener(JSONTokener tokener, JsonConfig jsonConfig) {
try {
if (tokener.matches("null.*")) {
            fireObjectStartEvent(jsonConfig);
            fireObjectEndEvent(jsonConfig);
return new JSONObject(true);
        } else if (tokener.nextClean() != '{') {
throw tokener.syntaxError("A JSONObject text must begin with '{'");
        } else {
            fireObjectStartEvent(jsonConfig);
            Collection exclusions = jsonConfig.getMergedExcludes();
            PropertyFilter jsonPropertyFilter = jsonConfig.getJsonPropertyFilter();
            JSONObject jsonObject = new JSONObject();
...

而 matches 方法更是直接用 substring 截取当前位置到末尾的字符串，然后进行正则匹配。

public boolean matches(String pattern) {
String str = this.mySource.substring(this.myIndex);
return RegexpUtils.getMatcher(pattern).matches(str);
}

字符串 substring 会传入字符数组、起始位置和截取长度创建一个新的 String 对象。

public String substring(int beginIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
int subLen = value.length - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
    }
return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}

在 JDK7 及以上，调用该构造方法时在最后一行会复制一遍截取后的数据，这也是导致整个问题的关键所在了。

public String(char value[], int offset, int count) {
if (offset < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
    }
if (count <= 0) {
if (count < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
        }
if (offset <= value.length) {
this.value = "".value;
return;
        }
    }
// Note: offset or count might be near -1>>>1.
if (offset > value.length - count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
    }
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

你用过Json-lib吗？留言说一下。

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