Java 对象与字符串的双向映射：高效配置序列化与反序列化指南-java教程-PHP中文网

Java 对象与字符串的双向映射：高效配置序列化与反序列化指南

聖光之護

发布： 2025-07-08 17:22:15

原创

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java 对象与字符串的双向映射：高效配置序列化与反序列化指南

本文旨在提供高效且易于维护的方法，解决 Java 对象与特定格式字符串之间的双向映射问题。在需要将 Java 对象的配置信息以特定格式（如 a1:0.1|a2:0.5|fl:true）传递或存储时，手动编写序列化和反序列化逻辑容易出错且难以维护。本文将介绍三种不同的方法：使用 JSON 库、利用 Properties 类以及借助 Scanner 类，来优雅地实现对象字段与字符串之间的双向映射，避免硬编码，提高代码的可读性和可维护性。

方案一：使用 JSON 库

JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式，非常适合用于序列化和反序列化 Java 对象。通过使用像 Jackson 这样的 JSON 库，可以轻松地将 Java 对象转换为 JSON 字符串，反之亦然。

示例代码：

首先，需要添加 Jackson 依赖到你的项目中。如果使用 Maven，可以在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

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<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
    <version>2.13.0</version> <!-- 请使用最新版本 -->
</dependency>

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然后，创建包含 @JsonProperty 注解的 Config 类：

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonProperty;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

public class Config {
    @JsonProperty("a1")
    private float arg1;
    @JsonProperty("a2")
    private float arg2;
    @JsonProperty("fl")
    private boolean flag;

    // Getters and setters (建议添加)
    public float getArg1() {
        return arg1;
    }

    public void setArg1(float arg1) {
        this.arg1 = arg1;
    }

    public float getArg2() {
        return arg2;
    }

    public void setArg2(float arg2) {
        this.arg2 = arg2;
    }

    public boolean isFlag() {
        return flag;
    }

    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }

    public static void main(String... args) throws JsonProcessingException {
        Config config = new Config();
        config.setArg1(0.1f);
        config.setArg2(0.5f);
        config.setFlag(true);

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        String json = mapper.writeValueAsString(config);
        System.out.println("JSON: " + json); // 输出: {"a1":0.1,"a2":0.5,"fl":true}
        Config res = mapper.readValue(json, Config.class);

        System.out.println("arg1: " + res.getArg1()); // 输出: arg1: 0.1
        System.out.println("arg2: " + res.getArg2()); // 输出: arg2: 0.5
        System.out.println("flag: " + res.isFlag());  // 输出: flag: true
    }
}

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说明：

@JsonProperty("a1") 注解用于指定 JSON 字符串中字段 a1 对应于 Config 类的 arg1 字段。
ObjectMapper 类负责将 Java 对象序列化为 JSON 字符串 (writeValueAsString)，以及将 JSON 字符串反序列化为 Java 对象 (readValue)。
务必包含 getter 和 setter 方法，Jackson 需要通过这些方法访问和设置字段值。

优点：

简洁易用，代码量少。
可读性强，JSON 格式清晰明了。
通用性强，JSON 是一种广泛使用的数据交换格式。

缺点：

需要引入额外的 JSON 库依赖。
JSON 字符串可能比其他格式更冗长。

方案二：使用 Properties 类

Java 的 Properties 类提供了一种简单的方式来存储和加载键值对。可以将 Java 对象的字段作为键，字段值作为值，存储到 Properties 对象中，然后将其保存到文件或输出流中。

示例代码：

import java.io.*;
import java.util.Properties;

public class Config {

    private static final String A1 = "a1";
    private static final String A2 = "a2";
    private static final String FL = "fl";

    private float arg1;
    private float arg2;
    private boolean flag;

    public float getArg1() {
        return arg1;
    }

    public void setArg1(float arg1) {
        this.arg1 = arg1;
    }

    public float getArg2() {
        return arg2;
    }

    public void setArg2(float arg2) {
        this.arg2 = arg2;
    }

    public boolean isFlag() {
        return flag;
    }

    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }

    public void store(OutputStream out) throws IOException {
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty(A1, String.valueOf(arg1));
        properties.setProperty(A2, String.valueOf(arg2));
        properties.setProperty(FL, String.valueOf(flag));
        properties.store(out, "Config data");
    }

    public static Config load(InputStream in) throws IOException {
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(in);

        Config config = new Config();
        config.setArg1(Float.parseFloat(properties.getProperty(A1, String.valueOf(0.f))));
        config.setArg2(Float.parseFloat(properties.getProperty(A2, String.valueOf(0.f))));
        config.setFlag(Boolean.parseBoolean(properties.getProperty(FL, String.valueOf(false))));

        return config;
    }

    public static void main(String... args) throws IOException {
        Config config = new Config();
        config.setArg1(0.1f);
        config.setArg2(0.5f);
        config.setFlag(true);

        File file = new File("foo.properties");
        if (file.exists()) {
            file.delete();
        }
        file.createNewFile();

        try (OutputStream out = new FileOutputStream(file, false)) {
            config.store(out);
        }

        Config res = null;

        try (InputStream in = new FileInputStream(file)) {
            res = Config.load(in);
        }

        System.out.println("arg1: " + res.getArg1()); // 输出: arg1: 0.1
        System.out.println("arg2: " + res.getArg2()); // 输出: arg2: 0.5
        System.out.println("flag: " + res.isFlag());  // 输出: flag: true
    }
}

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说明：

store(OutputStream out) 方法将 Config 对象的字段存储到 Properties 对象中，然后将 Properties 对象写入到输出流。
load(InputStream in) 方法从输入流中读取 Properties 对象，然后将 Properties 对象中的值设置到 Config 对象的字段中。
使用常量来定义属性名称，提高代码可读性和可维护性。
getProperty(key, defaultValue) 方法在属性不存在时提供默认值，避免空指针异常。

优点：

简单易用，无需引入额外的依赖。
可读性较好，Properties 文件格式清晰。
支持注释，可以添加描述信息。

缺点：

只支持字符串类型的键和值，需要手动进行类型转换。
不适合存储复杂的数据结构。

方案三：使用 Scanner 类

Scanner 类可以用于解析字符串，并将其转换为不同的数据类型。可以自定义序列化和反序列化逻辑，使用分隔符将 Java 对象的字段连接成字符串，然后使用 Scanner 类解析该字符串。

示例代码：

import java.io.IOException;
import java.util.Locale;
import java.util.Scanner;

public class Config {

    private static final String A1 = "a1";
    private static final String A2 = "a2";
    private static final String FL = "fl";
    private static final String DELIMITER = ":";

    private float arg1;
    private float arg2;
    private boolean flag;

    public float getArg1() {
        return arg1;
    }

    public void setArg1(float arg1) {
        this.arg1 = arg1;
    }

    public float getArg2() {
        return arg2;
    }

    public void setArg2(float arg2) {
        this.arg2 = arg2;
    }

    public boolean isFlag() {
        return flag;
    }

    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }

    public String serialize() throws IOException {
        StringBuilder buf = new StringBuilder();
        buf.append(A1).append(DELIMITER).append(arg1).append('
');
        buf.append(A2).append(DELIMITER).append(arg2).append('
');
        buf.append(FL).append(DELIMITER).append(flag).append('
');
        return buf.toString();
    }

    public static Config deserialize(String str) {
        Scanner scan = new Scanner(str);
        scan.useDelimiter(DELIMITER + "|\n");
        scan.useLocale(Locale.ENGLISH);

        Config config = new Config();

        while (scan.hasNext()) {
            switch (scan.next()) {
                case A1: config.setArg1(scan.nextFloat()); break;
                case A2: config.setArg2(scan.nextFloat()); break;
                case FL: config.setFlag(scan.nextBoolean()); break;
            }
        }

        return config;
    }

    public static void main(String... args) throws IOException {
        Config config = new Config();
        config.setArg1(0.1f);
        config.setArg2(0.5f);
        config.setFlag(true);

        String str = config.serialize();
        Config res = Config.deserialize(str);

        System.out.println("arg1: " + res.getArg1()); // 输出: arg1: 0.1
        System.out.println("arg2: " + res.getArg2()); // 输出: arg2: 0.5
        System.out.println("flag: " + res.isFlag());  // 输出: flag: true
    }
}

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说明：

serialize() 方法使用 StringBuilder 将字段名和值拼接成字符串，使用 DELIMITER 分隔字段名和值，使用换行符分隔不同的字段。
deserialize(String str) 方法使用 Scanner 类解析字符串，使用 DELIMITER + "|\n" 作为分隔符，将字符串分割成字段名和值，然后将值设置到 Config 对象的字段中。
scan.useLocale(Locale.ENGLISH) 确保浮点数解析使用英文格式，避免因本地化设置导致解析错误。

优点：