解析JSON數組正常，卻在獲取數組元素時拋出了類型轉換異常

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BUG重現與原因分析

下面這段代碼會拋出類型轉換異常（ClassCastException），JVM給出的解釋是：不能將Double類型對象轉換String類型 （java.lang.Double connot be cast to java.lang.String）。

public class JsonUtilTest{
    @Test
    public void testToObjectArray() {
        String jsonArray = "[222.22,11.22,12.24]";
        List<String> list = JsonUtils.fromJsonArray(jsonArray, String.class);
        String item = list.get(0);
    }
}

根據異常棧信息得知類型轉換異常發生在String item = list.get(0);這行代碼。

可是解析都正常，爲什麼調用List的get方法卻拋出類型轉換異常呢？

這就不得不提泛型的"類型擦除"了。

List<String>經過類型擦除後變爲裸類型List， 而List存儲的元素類型變爲Object類型，上面的代碼編譯後等價於：

public class JsonUtilTest{
    @Test
    public void testToObjectArray() {
        String jsonArray = "[222.22,11.22,12.24]";
        List list = JsonUtils.fromJsonArray(jsonArray, String.class);
        String item = (String)list.get(0);
    }
}

由此可以定位到問題就出在JsonUtils的fromJsonArray方法。fromJsonArray將json解析爲Double類型的數組了， 所以會拋出ClassCastException異常，Double類型對象強制轉爲String類型失敗。

JsonUtils工具類是筆者爲項目封裝的一個Json解析工具類，目的是適配多個json解析框架。

例子中調用 JsonUtils的fromJsonArray方法可能是調用GsonParser的fromJsonArray方法，也可能是調用 JacksonParser的fromJsonArray方法，會根據項目中依賴了哪個json解析框架決定。

假設我們項目中使用的是Gson，那麼調用JsonUtils的fromJsonArray方法最終會調用GsonParser的fromJsonArray方法， GsonParser實現的fromJsonArray方法如下：

public class GsonParser implements JsonParser{
    
    @Override
    public <T> List<T> fromJsonArray(String jsonStr, Class<T> tClass) {
        GsonBuilder gsonBuilder = new GsonBuilder();
                //.registerTypeAdapter(Date.class, new DateTypeAdapter(null))
                //.registerTypeAdapter(LocalDateTime.class, new LocalDateTimeTypeAdapter(null))
                //.addDeserializationExclusionStrategy(new GsonExclusionStrategy());
        return gsonBuilder.create().fromJson(jsonStr, new TypeToken<List<T>>(){}.getType());
    }

}

問題就出現在new TypeToken<List<T>>(){}.getType()這行，這行代碼編譯後會生成一個繼承TypeToken的匿名內部類， 但由於TypeToken指定的參數化類型爲List<T>，將getType()方法返回的Type對象傳給Gson框架， Gson框架是不知道List<T>的參數化類型T是什麼的。Gson框架只知道將json解析爲一個List，但不知道 List的參數化類型T是什麼，所以就根據json的信息將其轉換爲Double類型了。

我們來看個例子：

public class GsonTypeTokenTest{

        private <T> void getTypeToken2() {
            Type type = new TypeToken<List<T>>() {}.getType();
            System.out.println(type);
        }
    
        private void getTypeToken1() {
            Type type = new TypeToken<List<String>>() {}.getType();
            System.out.println(type);
        }
    
        @Test
        public void testTypeToken() {
            getTypeToken1();
            getTypeToken2();
        }

}

上面代碼輸出的結果如下：

java.util.List<java.lang.String>
java.util.List<T>

從結果可以看出，getTypeToken2方法我們無法獲取到List的參數化類型T的實際類型，而getTypeToken1方法中指定了List的參數化類型爲String， 因此能夠獲取到。

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BUG修復

如果只是使用Gson解析框架，修改該BUG的辦法很簡單，將GsonParser的fromJsonArray方法改爲如下即可：

public <T> List<T> fromJsonArray(String jsonStr, TypeToken<List<T>> type){
    .....
    return gsonBuilder.create().fromJson(jsonStr, type.getType());
}

因爲筆者寫的JsonUtils工具類要適配多種解析框架，因此我們不能使用Gson框架的TypeToken， 也不能使用Jackson框架的TypeReference，而是抽象出一箇中間類。

• 1、自定義TypeReference

public abstract class TypeReference<T> {

    protected final Type _type;

    protected TypeReference() {
        Type superClass = this.getClass().getGenericSuperclass();
        if (superClass instanceof Class) {
            throw new IllegalArgumentException("TypeReference constructed without actual type information");
        } else {
            this._type = ((ParameterizedType) superClass).getActualTypeArguments()[0];
        }
    }

    public Type getType() {
        return this._type;
    }

}

• 2、修改JsonParser接口的fromJsonArray方法

public interface JsonParser {

    <T> String toJsonString(T obj, boolean serializeNulls, String pattern);

    <T> T fromJson(String jsonStr, Class<T> tClass);

    <T> List<T> fromJsonArray(String jsonStr, TypeReference<List<T>> typeReference);

}

• 3、修改GsonParser與JacksonParser的fromJsonArray方法

GsonParser的fromJsonArray方法修改後如下：

public class GsonParser implements JsonParser {

    @Override
    public <T> List<T> fromJsonArray(String jsonStr, TypeReference<List<T>> typeReference) {
        GsonBuilder gsonBuilder = new GsonBuilder();
                //.registerTypeAdapter(Date.class, new DateTypeAdapter(null))
                //.registerTypeAdapter(LocalDateTime.class, new LocalDateTimeTypeAdapter(null))
                //.addDeserializationExclusionStrategy(new GsonExclusionStrategy());
        return gsonBuilder.create().fromJson(jsonStr, typeReference.getType());
    }

}

JacksonParser的fromJsonArray方法修改後如下：

public class JacksonParser implements JsonParser {
    
    @Override
    public <T> List<T> fromJsonArray(String jsonStr, TypeReference<List<T>> typeReference) {
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        // ......
        try {
            return objectMapper.readValue(jsonStr, new com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference() {
                @Override
                public Type getType() {
                    return typeReference.getType();
                }
            });
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

}

• 4、修改JsonUtils的fromJsonArray方法

public class JsonUtils {

    private static JsonParser chooseJsonParser;

    static {
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        try {
            classLoader.loadClass("com.google.gson.GsonBuilder");
            chooseJsonParser = new GsonParser();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            try {
                classLoader.loadClass("com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper");
                chooseJsonParser = new JacksonParser();
            } catch (ClassNotFoundException ex) {
                throw new RuntimeException("未找到任務json包，請先在當前項目的依賴配置文件中加入 gson或fackson");
            }
        }
    }

    public static <T> String toJsonString(T obj) {
        return toJsonString(obj, false, null);
    }

    public static <T> String toJsonString(T obj, boolean serializeNulls) {
        return toJsonString(obj, serializeNulls, null);
    }

    public static <T> String toJsonString(T obj, boolean serializeNulls, String datePattern) {
        return chooseJsonParser.toJsonString(obj, serializeNulls, datePattern);
    }

    public static <T> T fromJson(String jsonStr, Class<T> tClass) {
        return chooseJsonParser.fromJson(jsonStr, tClass);
    }

    // 修改後的fromJsonArray方法
    public static <T> List<T> fromJsonArray(String jsonStr, TypeReference<List<T>> typeReference) {
        return chooseJsonParser.fromJsonArray(jsonStr, typeReference);
    }

}

公衆號：Java藝術

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