java中json-diff简单使用及对象是否一致详解

Java
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2023-04-18
java使用Jco连接SAP过程
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浅析Java中对称与非对称加密算法原理与使用
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  • 一、摘要
  • 二、背景
  • 三、工具介绍
  • 1. 介绍
  • 2. 使用教程
  • 2.1 快速开始
  • 2.2 更多配置
  • 3. 进阶
  • 3.1. 全局使用固定配置
  • 3.2. 数组元素为对象关联
  • 3.3. 字段映射
  • 3.4. 字段忽略
  • 3.5 自定义比较器
  • 4.其他说明
  • 测试用例

一、摘要


今天推荐的是一款java中，对比两个json-diff对象是否一致的工具包 json-diff` 。他可以对比任何结构的两个json数据，并且将其中的不一致信息反馈给用户。工具还内置了很多配置可以来控制对比过程中的行为。目前已经补充大量单测，稳定性还是比较好的。

二、背景

公司最近在重构一个核心系统，至于为什么重构原因很多，就不说明了。但是这个核心系统承载较多的线上业务。为了不影响依赖依赖该服务的应用，所以我们重构的最核心就是完全兼容老系统接口。

为了保证平滑上线，并且测试新系统与老系统是否一致，我们决定系统并行一段时间，并且在这段时间之中验证新接口对老接口的兼容性。我们新起一个代理服务，他会将我们的用户流量分别转发到新老接口，然后拿到两个结果，将老接口结果直接返回；异步去比较新老结果是否符合预期，进行记录或者报警。

这样系统在经过一段时间的测试，稳定性更高，出错的概率更小。

因为系统都是采用http接口对外提供服务，且返回数据格式统一的是json格式。所以我们急需一款强大的Java语言的Json对比工具来帮助我们发现新老系统的不兼容之处。

三、工具介绍

1. 介绍

json-diff 是一款功能强大的json差异发现工具，支持任何结构的json对比，并且可以将对比结果返给用户。目前该工具更新到了 3.0.0-RC1-RELEASE 版本。最新版可以查看 版本列表 。建议使用最新版，旧版可能存在缺陷。

优点：

  • 轻量级：工具只依赖 fastjson2
  • 精准定位：可以返回最精准且详细的信息
  • 功能全面：几乎覆盖任何json结构
  • 高性能

2. 使用教程

2.1 快速开始

  • 引入依赖
<dependency>
    <groupId>cn.xiaoandcai</groupId>
    <artifactId>json-diff</artifactId>
    <!-- 旧版本可能存在某些缺陷。版本请以maven仓库最版为准。 -->
    <version>${version}</version>
</dependency>

版本查看 2022-03-04 最新版本：3.0.0-RC1-RELEASE

  • 开始使用
/**
 * @author: codeleep
 * @createTime: 2022/11/22 16:57
 * @description: 使用示例
 */
public class UseExample {
    public static void main(String[] args) {
        String array1 = "[1, 2, 3, 4, 5]";
        String array2 = "[1, 3, 9, 4, 5]";
        JsonComparedOption jsonComparedOption = new JsonComparedOption().setIgnoreOrder(true);
        JsonCompareResult jsonCompareResult = new DefaultJsonDifference()
                .option(jsonComparedOption)
                .detectDiff(JSON.parseArray(array1), JSON.parseArray(array2));
        System.out.println(JSON.toJSONString(jsonCompareResult));
    }
}

结果展示：

{
    "defectsList": [
        {
            "actual": 9,
            "expect": 2,
            "illustrate": "The expect('2') data is inconsistent with the actual('9') data",
            "travelPath": {
                "abstractTravelPath": "root[]",
                "actualTravelPath": "root[2]",
                "expectTravelPath": "root[1]"
            }
        }
    ],
    "match": false
}

工具会返回 match 表示是否通过比对。defectsList 则是对比信息。

2.2 更多配置

配置

类型

备注

ignoreOrder

boolean

是否比较过程中忽略数组顺序

mapping

Map<String, String>

将真实字段映射到期望字段，key是真实字段name，value是期望的字段name

ignorePath

Set<String>

当对比的路径完全匹配时会被跳过。遇到数组使用 [] 即可。无需填入下标

ignoreKey

Set<String>

对比object时。或忽略该key。对整个json生效

customComparator

Map<String, Class<JsonNeat>>

用户自定义比较器。具体说明见下文

在 2.0.1-RC1-RELEASE 之后版本中移除了 keyFunction 配置参数。可以使用 ignorePath 来代替达到同样的效果。

工具提供了四个配置，来之对比过程中一些其他的要求。工具还在积极开发中，如果有新的需求，可以给作者提一个issuse。

在开发中。很多时候对比配置一致。可以使用 JsonDiffOption 进行开启唯一配置

3. 进阶

3.1. 全局使用固定配置

由于在设计中考虑到各线程比较配置相互独立。所以默认将配置防止在 ThreadLocal 中进行存储。但在大多数情况下，我们在全局比较时，配置并不会发生变化。

工具提供了全局配置方式。采用的方式是静态类属性。这样也会获得更好的性能。

// 开启并设置全局配置
JsonDiffOption.openUniqueOption();
JsonDiffOption.setGloballyUniqueOption(new JsonComparedOption());
// 不想使用时可以调用调整回线程独有模式
 JsonDiffOption.closeUniqueOption();

3.2. 数组元素为对象关联

当我们在遇到数组元素是一个对象时。如下：

[  {    "date": "23日星期五",    "sunrise": "06:16",    "high": "高温 18.0℃"  },  {    "date": "24日星期六",    "sunrise": "06:14",    "high": "高温 21.0℃"  }]

在比较时, 如果希望 date 字段一致，则认为两个对象一致。那么可以将 sunrise, high 字段都配置到 ignorePath 中。如：

HashSet<String> ignorePath = new HashSet<>();
ignorePath.add("root[].sunrise");
ignorePath.add("root[].high");

如果只是不想关注某个字段。即是 ignorePath 正常用法。配置如上。

3.3. 字段映射

在比较两个对象时。也许由于字段名变更。导致校验不通过。这时可以使用 mapping 配置。将 真实字段名称映射至期望字段名称。在比较过程中会将

actual.mappingKey 与 expect.mappingValue 认为是应该比较的对象。具体配置如下

// mapping key 是 actual 键名
// mapping value 是 expect 键名
HashMap<String, String> mapping = new HashMap<>();
mapping.put("date", "sunrise");

3.4. 字段忽略

如果有一些字段是想在整个json都进行忽略的，可以使用 ignoreKey 进行全局忽略。当然如果不想全局忽略，但是配置了该项，还是会被忽略掉。

HashSet&lt;String&gt; ignoreKey = new HashSet&lt;&gt;();
ignoreKey.add("sunrise");
ignoreKey.add("high");

3.5 自定义比较器

在我们一个大json文件下。可能遇到某些节点希望实现自定义比较。可以通过 customComparator 来进行实现。

它配置的key是一个 travelPath 。具体格式参照 ignorePath 。value 则是一个自定义比较器。对于自定义比较器需要继承对应的抽象类。并且实现具体的抽象接口。具体如下：

对象比较：

需要继承 me.codeleep.jsondiff.core.handle.array.AbstractArrayJsonNeat 并且重写以下方法。

/**
* 比较对象
* @param expect 期望的json对象
* @param actual 实际的json对象
* @return 返回比较结果
* @throws IllegalAccessException 发生异常直接抛出
*/
JsonCompareResult detectDiff(JSONObject expect, JSONObject actual);

数组比较：

需要继承 me.codeleep.jsondiff.core.handle.object.AbstractObjectJsonNeat 并且重写以下方法。

  /**
 * 比较数组.调用入口。需要自己去分别调用 ignoreOrder 和  keepOrder。
 * @param expect 期望的json对象
 * @param actual 实际的json对象
 * @return 返回比较结果
 */
JsonCompareResult detectDiff(JSONArray expect, JSONArray actual);
// 忽略顺序的比较
JsonCompareResult ignoreOrder(JSONArray expect, JSONArray actual);
// 保持顺序比较
JsonCompareResult keepOrder(JSONArray expect, JSONArray actual);

基本类型比较：

基本类型指的是java基础类型的包装类型以及Number的实现类型。

需要继承 me.codeleep.jsondiff.core.handle.primitive.AbstractPrimitiveJsonNeat 并且重写以下方法。

   /**
     * 比较数组
     * @param expect 基础类型对象
     * @param actual 基础类型对象
     * @return 返回比较结果
     */
    JsonCompareResult detectDiff(Object expect, Object actual);

用户可以自己根据 travelPath 来决定使用何种自定义比较。三种比较器都返回 JsonCompareResult 对象作为当前节点的比较结果。对于JsonCompareResult对象。需要填入以下信息：

// 示例
JsonCompareResult result = new JsonCompareResult();
Defects defects = new Defects()
                  .setActual(actualDiffJson)
                  .setExpect(expectDiffJson)
                  .setTravelPath(nextTravelPath)
                  .setIllustrateTemplate(DATA_TYPE_INCONSISTENT, expectDiffJson.getClass().getName(), actualDiffJson.getClass().getName());
result.addDefects(defects);

如果遇到在自定义节点中，还需要使用系统自带的比较器时。

// 该值可以在上述三个抽象类中获得。但需要经自行处理
String abstractTravelPath = "root";
// 下一级是对象
TravelPath nextTravelPath = new TravelPath(abstractTravelPath, mappingKey);
// 下一级是数组
TravelPath nextTravelPath = new TravelPath(abstractTravelPath, expectIndex, actualIndex);
// 获得比较器
JsonDiffUtil.getJsonNeat(expectDiffJson, actualDiffJson, nextTravelPath);
// 执行比较获得结果
JsonCompareResult diff = jsonNeat.diff(expectDiffJson, actualDiffJson, nextTravelPath);
// 本级创建的 JsonCompareResult result 将下一级结果合并
this.result.mergeDefects(diff.getDefectsList());

可以使用上述代码获取系统自带的比较器。

自定义比较器值得注意的是: 从匹配到 travelPath 之后，根据不再接管比较操作。一切行为由用户自行定义。但工具依然预留默认的比较器给用户处理后续字段。这需要用户自行进行组合调用。

4.其他说明

前面提到工具几乎可以支持所有json结果的对比校验，并且发现差异。那它到底可以支持哪些呢，不知道是否符合你的需求呢？

  • 对象 ✅
  • 这是最简单的数据结构了，其中元素都以key-value构成，key是字符串，value可以是任何数据结构。
  • 数组 ✅
  • 支持严格顺序对比和忽略顺序对比，可以细化数组元素的类型
  • 基本类型 ✅
  • 对象类型 ✅
  • 该类型在对比时，可以通过ignorePath参数进行元素是否进行比较，将不关心的元素忽略掉。当然ignoreKey也可以，但其是全局生效
  • 数组类型 ✅
  • 元素也是数组，这样就形成了多维数组，工具理论上来说支持n维数组的对比
  • 元素类型不统一 ✅
  • 数组中，类型可能包含前面三种类型，这时工具会按照类型分类进行匹配，最后找不到的元素再反馈给用户。

由于json结构在单个看来，就只有对象和数组两种类型，该工具完美支持了所有类型。

测试用例

目前工具测试覆盖率已经达到80%。剩余测试用例正在补全中，完全可用于生产环境。

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