Gson集合处理：List与Map的序列化/反序列化最佳实践
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/gso/gson 你是否在使用Gson处理集合时遇到过类型转换异常？是否困惑于为什么List<String>反序列化后变成了List<LinkedTreeMap>？本文将系统解决这些问题，通过10个实战案例带你掌握Gson集合处理的核心技巧，让你彻底摆脱ClassCastException的困扰。
Gson集合处理基础架构
Gson通过CollectionTypeAdapterFactory和MapTypeAdapterFactory实现集合的序列化与反序列化，这两个工厂类位于gson/src/main/java/com/google/gson/internal/bind/目录下，分别负责List和Map的适配工作。
核心处理流程如下：
- 类型解析：通过
TypeToken获取集合的泛型信息 - 适配器创建：为集合元素创建专用的
TypeAdapter - 对象构造：通过
ConstructorConstructor实例化具体集合类型 - 数据读写：按JSON规范进行序列化与反序列化操作
List处理完全指南
基础类型List的序列化
对于List<String>等基础类型集合，Gson可直接处理，无需额外配置：
Gson gson = new Gson();
List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
// 序列化
String json = gson.toJson(fruits);
// 输出: ["apple","banana","cherry"]
此过程由CollectionTypeAdapterFactory中的Adapter类完成，关键代码位于read()和write()方法：
- 序列化时调用
elementTypeAdapter.write(out, element)逐个写入元素 - 反序列化时通过
constructor.construct()创建集合实例
泛型List的反序列化陷阱
直接使用List<Person>.class会导致泛型信息丢失，必须通过TypeToken指定类型：
// 错误方式 - 会导致类型擦除
List<Person> persons = gson.fromJson(json, List.class);
// 正确方式 - 保留泛型信息
Type personListType = new TypeToken<List<Person>>(){}.getType();
List<Person> persons = gson.fromJson(json, personListType);
源码解析：
TypeToken通过匿名内部类的特性保留泛型信息，在CollectionTypeAdapterFactory的create()方法中，通过$Gson$Types.getCollectionElementType(type, rawType)获取元素类型。
复杂对象List的处理
对于包含自定义对象的List，需确保对象有默认构造函数或使用@SerializedName注解：
class Person {
@SerializedName("name")
String name;
@SerializedName("age")
int age;
// 必须有无参构造函数
public Person() {}
}
// 序列化自定义对象List
List<Person> persons = Arrays.asList(new Person("Alice", 25), new Person("Bob", 30));
String json = gson.toJson(persons);
Map处理高级技巧
简单Map的序列化与反序列化
基础类型键值对的Map处理与List类似：
Map<String, Integer> scoreMap = new HashMap<>();
scoreMap.put("math", 90);
scoreMap.put("english", 85);
// 序列化
String json = gson.toJson(scoreMap);
// 输出: {"math":90,"english":85}
// 反序列化
Type scoreMapType = new TypeToken<Map<String, Integer>>(){}.getType();
Map<String, Integer> resultMap = gson.fromJson(json, scoreMapType);
复杂键Map的处理策略
当Map的键为自定义对象时，需启用复杂键序列化，否则会使用toString()结果作为键：
Gson gson = new GsonBuilder()
.enableComplexMapKeySerialization() // 启用复杂键序列化
.create();
Map<Point, String> pointMap = new HashMap<>();
pointMap.put(new Point(1, 2), "start");
pointMap.put(new Point(3, 4), "end");
String json = gson.toJson(pointMap);
// 输出数组格式: [[{"x":1,"y":2},"start"],[{"x":3,"y":4},"end"]]
源码解析：在
MapTypeAdapterFactory的write()方法中，当complexMapKeySerialization为true时，会将Map转换为键值对数组，避免键信息丢失。
实战问题解决方案
问题1：泛型类型擦除导致的转换异常
症状：List<Person>反序列化后元素类型变为LinkedTreeMap
解决方案：始终使用TypeToken指定泛型类型：
// 正确做法
Type personListType = new TypeToken<List<Person>>(){}.getType();
List<Person> persons = gson.fromJson(json, personListType);
// 错误做法 (会导致ClassCastException)
List<Person> persons = (List<Person>) gson.fromJson(json, List.class);
问题2：抽象集合类型的实例化失败
症状：使用List接口而非具体实现类时反序列化失败
解决方案：Gson通过ConstructorConstructor支持以下集合类型的自动实例化：
List→ArrayListSet→LinkedHashSetMap→LinkedTreeMap
如需指定其他实现类，可通过TypeToken明确声明：
Type linkedListType = new TypeToken<LinkedList<Person>>(){}.getType();
LinkedList<Person> persons = gson.fromJson(json, linkedListType);
问题3：空集合与null值的处理
最佳实践：序列化时排除null值，反序列化时处理空集合：
Gson gson = new GsonBuilder()
.serializeNulls() // 可选：序列化null值
.create();
// 反序列化时处理可能的null
List<Person> persons = gson.fromJson(json, personListType);
if (persons == null) {
persons = new ArrayList<>(); // 确保非null
}
性能优化与最佳实践
1. 复用Gson实例
Gson实例是线程安全的，应全局复用，避免频繁创建：
// 推荐：全局单例
public class GsonManager {
private static final Gson GSON = new GsonBuilder()
.enableComplexMapKeySerialization()
.setDateFormat("yyyy-MM-dd")
.create();
public static Gson getInstance() {
return GSON;
}
}
2. 大集合处理策略
对于超过1000个元素的大集合，建议使用流式API避免内存溢出：
// 大集合流式处理
try (JsonReader reader = new JsonReader(new FileReader("large_list.json"))) {
Type listType = new TypeToken<List<DataItem>>(){}.getType();
List<DataItem> items = GsonManager.getInstance().fromJson(reader, listType);
// 分批处理items
}
3. 自定义集合适配器
对于特殊集合类型，可通过registerTypeAdapterFactory注册自定义适配器：
Gson gson = new GsonBuilder()
.registerTypeAdapterFactory(new MySpecialCollectionTypeAdapterFactory())
.create();
常见问题排查工具
使用TypeToken调试泛型信息
当遇到类型转换问题时，可通过TypeToken打印泛型信息进行调试：
Type type = new TypeToken<List<Person>>(){}.getType();
System.out.println(type); // 打印完整类型信息
启用Gson严格模式
开发环境中启用严格模式，及早发现问题：
Gson gson = new GsonBuilder()
.setStrictness(Strictness.STRICT) // 启用严格模式
.create();
严格模式会检查：
- JSON语法正确性
- 类型匹配度
- 多余字段处理
总结与进阶学习
通过本文学习，你已掌握Gson集合处理的核心技术，包括：
- List和Map的基础序列化/反序列化方法
- 泛型类型保留的正确方式
- 复杂集合场景的解决方案
- 性能优化与最佳实践
进阶学习资源：
- 官方文档：UserGuide.md
- 源码分析：Gson.java
- 测试案例：CollectionTest.java
掌握这些技能后，你将能够轻松应对各种复杂的JSON数据结构，编写出更健壮、高效的Gson代码。
提示：实际项目中，建议结合单元测试验证集合处理逻辑，可参考
gson/src/test/java/com/google/gson/functional/目录下的测试用例。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
