toString如何转json

试想一个问题：如果我们已知Java对象的toString格式，想要获取其json格式或者其Java对象，该如何做呢？

注意：Java对象的toString格式目前没有规范规定其格式，毕竟可以自定义对象toString方法，不过一般情况下对象的toString的格式如下所示。通过toString获取Java对象的话，只要将toString转json后再通过 JSON.parseObject() 转成对象即可，现在剩下的问题就是toString转json了。

@Data
public class Person {
    private String name = "张三";
    private Integer age = 27;
}
toString: Person(name=张三, age=27)

在具体分析toString转json问题之前，我们首先来看下Java中常见的几种数据序列化格式吧，日常开发中接触到的对象格式主要分为以下两大类：

• 强类型格式：java Serializable、hession、Thrift、Protobuf等。

• 弱类型格式：json、xml等。

上述数据类型格式基本都对应至少1个序列化框架或工具，比如json序列化框架就包括fastjson、Jackson、Gson等。那么本文探讨的toString格式应该分为那种类型格式呢？

相信很多小伙伴心中都已有答案，没错，toString就是弱类型格式。那么针对上面提到的toString转json，换句话说，也就是toString反序列化为json，就可以参考类似json的反序列化机制来完成。

首先要明确的是，由于toString格式不统一，因此我们使用最常见的toString格式，也就是 Person(name=张三, age=27) 这种。toString转json步骤如下：

1. 首先要将toString字符串解析成一个个token，token就是 key=value 这种格式，比如上述中的 "name=张三" 字符串，不管key和value是基本类型还是对象，都是一个token；

2. 其次将一个token解析成key和value，通过分隔符 "=" 来分割；

3. 然后将key和value转换为json的单个token结构，也就是 "key":"value" 这种格式。注意这里的key或者value可能不是基本类型，因此需要继续递归处理；

4. 注意：除了单个token之外，还有list和map结构的数据，只不过其是token列表和token map结构而已。针对value是"null"字符串，当做空值null来处理。

由于toString是弱类型数据格式，toString格式中key=value，比如key=100，这个value 100无法区分出来是数值类型还是字符串类型，保险起见将其处理成字符串类型，由于（fastjson中）JSON反序列化支持这种处理格式，因此将其设置成字符串是OK的。

具体的toString转json代码实现如下（Java实现）：

public class ToStringUtils {
    /**
     * 数字类型匹配（包括整形和浮点型） & 日期类型匹配 & 对象类型匹配 & ...
     */
    public static Pattern datePattern = Pattern.compile("^[a-zA-Z]{3} [a-zA-Z]{3} [0-9]{2} [0-9]{2}:[0-9]{2}:[0-9]{2} CST ((19|20)\\d{2})$");
    public static Pattern numPattern = Pattern.compile("^-?[0-9]+\\.?[0-9]*$");
    public static Pattern objectPattern = Pattern.compile("^[a-zA-Z0-9\\.]+\\(.+\\)$");
    public static Pattern listPattern = Pattern.compile("^\\[.*\\]$");
    public static Pattern mapPattern = Pattern.compile("^\\{.*\\}$");
    public static Pattern supperPattern = Pattern.compile("^super=[a-zA-Z0-9\\.]+\\(.+\\)$");
    public static final String NULL = "null";

    /**
     * toString -> json
     */
    public static String toJSONString(String toString) throws ParseException {
        return JSON.toJSONString(toMap(toString));
    }

    /**
     * toString -> object
     */
    public static <T> T toObject(String toString, Class<T> clazz) throws ParseException {
        return JSON.parseObject(toJSONString(toString), clazz);
    }

    /**
     * toString -> map
     */
    private static Map<String, Object> toMap(String toString) throws ParseException {
        if (StringUtils.isEmpty(toString = StringUtils.trim(toString))) {
            return toString == null ? null : new HashMap<>();
        }

        // 移除最外层"()"
        toString = StringUtils.substringAfter(toString, "(").trim();
        toString = StringUtils.substringBeforeLast(toString, ")").trim();

        String token;
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        while (StringUtils.isNotEmpty(toString) && StringUtils.isNotEmpty(token = splitToken(toString))) {
            toString = StringUtils.removeStart(StringUtils.removeStart(toString, token).trim(), ",").trim();

            // 如果带"super="(lombok的@ToString(callSuper=true)引入)，按照当前层继续处理
            if (supperPattern.matcher(token).matches()) {
                token = token.substring(token.indexOf("(") + 1, token.length() - 1);
                toString = String.format("%s,%s", token, toString);
                continue;
            }

            Pair<String, String> keyValue = parseToken(token);
            map.put(keyValue.getKey(), buildTypeValue(keyValue.getKey(), keyValue.getValue()));
        }
        return map;
    }

    /**
     * 单个token解析
     *
     * @param key 可根据key设置自定义序列化操作
     */
    private static Object buildTypeValue(String key, String value) throws ParseException {
        if (StringUtils.isEmpty(value)) {
            return null;
        } else if (value.equals(NULL)) {
            return null;
        }

        // 日期类型
        if (datePattern.matcher(value).matches()) {
            return new SimpleDateFormat("EEE MMM dd HH:mm:ss Z yyyy", new Locale("us")).parse(value).getTime();
        }
        // 数字类型
        if (numPattern.matcher(value).matches()) {
            return value;
        }
        // 集合类型
        if (listPattern.matcher(value).matches()) {
            return buildListValue(value);
        }
        // map类型
        if (mapPattern.matcher(value).matches()) {
            return buildMapValue(value);
        }
        // 对象类型
        if (objectPattern.matcher(value).matches()) {
            return toMap(value);
        }

        // 其他都认为是string类型
        return value;
    }

    /**
     * 集合类型
     */
    private static Object buildListValue(String value) throws ParseException {
        List<Object> result = new ArrayList<>();

        value = value.substring(1, value.length() - 1).trim();
        if (StringUtils.isEmpty(value)) {
            return result;
        }

        String token = null;
        while (StringUtils.isNotBlank(value) && StringUtils.isNotBlank(token = splitToken(value))) {
            result.add(buildTypeValue(null, token));
            value = StringUtils.removeStart(StringUtils.removeStart(value, token).trim(), ",").trim();
        }

        return result;
    }

    /**
     * map类型
     */
    private static Map<Object, Object> buildMapValue(String value) throws ParseException {
        Map<Object, Object> result = new HashMap<>();
        value = value.substring(1, value.length() - 1).trim();
        if (StringUtils.isEmpty(value)) {
            return result;
        }

        String token = null;
        while (StringUtils.isNotEmpty(token = splitToken(value))) {
            Pair<String, String> keyValue = parseToken(token);
            result.put(buildTypeValue(keyValue.getKey(), keyValue.getKey()), buildTypeValue(keyValue.getKey(), keyValue.getValue()));

            value = StringUtils.removeStart(StringUtils.removeStart(value, token).trim(), ",").trim();
        }

        return result;
    }
}

依赖jar包有 commons-lang3 、 fastjson ，完整的实现代码请点击：https://github.com/luoxn28/luo-leetcode/blob/master/src/main/java/com/luo/util/ToStringUtils.java

最后，toString转json有哪些应用场景呢？

日常开发中有些场景可能需要将java对象的toString格式转换为json格式来使用，毕竟json格式较为通用并且很容易将其反序列化为对应Java对象，常见的场景有：写单测时，mock一个复杂对象，从日志中可以获取到了对象toString格式，但是需要的是json格式或者对象格式。