1. 引言与问题背景
在Java开发中，我们经常需要从各种数据源中提取信息，其中包含JSON格式的字符串是一种常见场景。尤其是在处理日志文件或非标准API响应时，JSON数据可能嵌入在更长的字符串中，例如：
[INFO][2022-11-11] Response body :
{
"values":[
"abc123",
"def456",
"xyz789"
]
}我们的目标是从上述字符串中准确提取出values数组中的所有元素（例如abc123, def456, xyz789）。虽然正则表达式看似是处理字符串的万能工具，但直接使用复杂的正则表达式解析JSON结构往往效率低下且容易出错，特别是对于嵌套结构或动态内容。本教程将对比两种主要方法：使用成熟的JSON解析库和在特定约束下的手动正则表达式处理。
2. 推荐方法：使用JSON解析库
处理JSON数据，最健壮、高效且可维护的方法是使用专门的JSON解析库。这些库能够处理JSON的复杂语法、各种数据类型，并提供强大的API进行数据映射和查询。Jackson是Java生态系统中最流行且功能强大的JSON库之一。
2.1 依赖引入
首先，需要在项目的pom.xml（Maven）或build.gradle（Gradle）中引入Jackson库的依赖：
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Maven:
com.fasterxml.jackson.core jackson-databind 2.13.4
2.2 通过POJO（Plain Old Java Object）映射解析
当JSON数据的结构是已知且相对固定时，将其映射到一个Java对象（POJO）是最简洁的方式。
步骤：
- 定义一个与JSON结构对应的POJO类。
- 使用ObjectMapper将JSON字符串反序列化为该POJO实例。
示例代码：
首先，定义一个POJO类来表示JSON结构：
import java.util.List;
public class MyPojo {
private List values;
// 构造函数 (可选)
public MyPojo() {}
// Getter
public List getValues() {
return values;
}
// Setter
public void setValues(List values) {
this.values = values;
}
@Override
public String toString() {
return "MyPojo{" +
"values=" + values +
'}';
}
} 然后，使用ObjectMapper进行解析：
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.json.JsonMapper;
import java.util.List;
public class JsonParsingExample {
private static String getSourceJson() {
// 模拟从日志或其他源获取的JSON字符串
return "{\n"
+ " \"values\":[\n"
+ " \"abc123\",\n"
+ " \"def456\",\n"
+ " \"xyz789\"\n"
+ " ]\n"
+ "}";
}
public static void main(String[] args) {
String jsonStr = getSourceJson();
ObjectMapper mapper = new JsonMapper();
try {
MyPojo pojo = mapper.readValue(jsonStr, MyPojo.class);
System.out.println("通过POJO解析结果: " + pojo.getValues());
// 输出: [abc123, def456, xyz789]
} catch (Exception e) {
System.err.println("POJO解析失败: " + e.getMessage());
}
}
}这种方法简单直观，特别适合与Spring、Jakarta EE等框架集成，请求和响应的转换通常会自动完成。
2.3 通过JsonNode（树形模型）解析动态或未知结构
当JSON结构不是完全固定，或者你只需要提取其中一小部分而不想定义完整的POJO时，可以使用Jackson的树形模型（JsonNode）。
步骤：
- 使用ObjectMapper将JSON字符串解析为JsonNode树。
- 通过节点路径导航到目标数组。
- 将目标数组节点反序列化为所需的Java集合类型。
示例代码：
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.json.JsonMapper;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import java.util.List;
public class JsonNodeParsingExample {
private static String getSourceJson() {
return "{\n"
+ " \"values\":[\n"
+ " \"abc123\",\n"
+ " \"def456\",\n"
+ " \"xyz789\"\n"
+ " ]\n"
+ "}";
}
public static void main(String[] args) {
String jsonStr = getSourceJson();
ObjectMapper mapper = new JsonMapper();
try {
JsonNode rootNode = mapper.readTree(jsonStr);
JsonNode valuesNode = rootNode.get("values"); // 获取名为"values"的节点
if (valuesNode != null && valuesNode.isArray()) {
// 将JsonNode反序列化为List
List values = mapper.readerFor(new TypeReference>() {}).readValue(valuesNode);
System.out.println("通过JsonNode解析结果:");
values.forEach(System.out::println);
/*
输出:
abc123
def456
xyz789
*/
} else {
System.out.println("未找到'values'数组或其格式不正确。");
}
} catch (Exception e) {
System.err.println("JsonNode解析失败: " + e.getMessage());
}
}
} 这种方法提供了更大的灵活性，尤其适用于处理结构多变或部分未知的JSON数据。
3. 替代方法：手动字符串处理与正则表达式
在极少数情况下，例如无法引入第三方库、环境受限或仅需从非常简单的、特定格式的JSON片段中提取数据时，可以考虑使用正则表达式结合字符串分割进行手动处理。然而，此方法通常不推荐用于复杂的JSON解析，因为它容易出错、难以维护且缺乏鲁棒性。
问题分析： 最初尝试的正则表达式"values"\\s*:\\s*\\[(\\s*\"(\\w+)\"\\s*,?)*]存在一个常见问题：当一个捕获组被*或+等量词重复时，它只会保留最后一次匹配的值。因此，matcher.group(2)只会返回xyz789。
改进策略： 更有效的方法是使用正则表达式捕获整个数组的内容（不包括方括号），然后对捕获到的字符串进行分割和清理。
示例代码：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Collectors;
public class RegexParsingExample {
private static String getSourceJson() {
// 模拟从日志或其他源获取的JSON字符串
// 为了演示，这里直接使用纯JSON字符串，实际可能需要先提取出JSON部分
return "{\n"
+ " \"values\":[\n"
+ " \"abc123\",\n"
+ " \"def456\",\n"
+ " \"xyz789\"\n"
+ " ]\n"
+ "}";
}
public static void main(String[] args) {
String jsonStr = getSourceJson();
// 匹配 "values": 后面的整个数组内容（不包含方括号）
// (.+) 捕获所有字符直到遇到闭合的方括号
Pattern pattern = Pattern.compile("\"values\"\\s*:\\s*\\[(.+)]");
Matcher matcher = pattern.matcher(jsonStr);
List values = List.of(); // 初始化为空列表
if (matcher.find()) {
String arrayContent = matcher.group(1); // 获取捕获的数组内容: "abc123", "def456", "xyz789"
// 分割字符串，去除引号和空白
values = Arrays.stream(arrayContent.split(","))
.map(s -> s.replaceAll("\"", "").strip()) // 移除引号并去除前后空白
.collect(Collectors.toList());
}
System.out.println("通过正则表达式手动解析结果:");
values.forEach(System.out::println);
/*
输出:
abc123
def456
xyz789
*/
}
} 注意事项：
- 此方法仅适用于非常简单的JSON数组，且数组元素不包含逗号或方括号等特殊字符。
- 对于嵌套JSON、复杂数据类型或格式不严格的JSON，此方法极易失败。
- 错误处理（如JSON格式不匹配）需要手动实现，不如JSON库健壮。
4. 总结与最佳实践
从字符串中提取JSON数组值时，强烈建议优先使用专业的JSON解析库，如Jackson。它们提供了：
- 鲁棒性： 能够正确处理JSON的各种语法细节，包括转义字符、不同数据类型、嵌套结构等。
- 可维护性： 代码更清晰，易于理解和修改。
- 性能： 经过优化，通常比手动解析更高效。
- 错误处理： 内置了完善的错误报告机制。
POJO映射适用于已知且固定结构的JSON，而JsonNode树形解析则提供了处理动态或部分未知JSON的灵活性。
只有在极端受限的环境下，无法引入任何第三方库，且JSON结构极其简单、可预测时，才可考虑使用正则表达式结合字符串分割的方案。但务必清楚其局限性，并做好充分的错误处理和测试。在大多数实际应用中，投入时间学习和使用一个成熟的JSON库，将为项目带来长期的收益。
