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Trabajo con estructuras dinámicas: Map, List, JsonNode

JAVA 25 SELF
Nivel 46 , Lección 3
Disponible

1. Lectura de JSON en Map y List

Normalmente, cuando trabajamos con JSON, conocemos de antemano su estructura y podemos describirla como una clase de Java. Pero en la práctica no todo es tan predecible: los campos pueden aparecer y desaparecer, y la anidación puede cambiar. En esos casos resulta mucho más cómodo operar con estructuras de datos universales — Map, List — o con árboles JSON.

Crear un modelo de Java para cada variación es lento y frágil. Las colecciones universales y los árboles permiten extraer de forma flexible solo las partes necesarias sin atarse a un esquema fijo.

Deserialización de un objeto JSON en Map

Ejemplo de JSON:

{
  "id": 123,
  "name": "Alice",
  "email": "alice@example.com",
  "active": true
}

Deserialización en Map:

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String json = "{\"id\":123,\"name\":\"Alice\",\"email\":\"alice@example.com\",\"active\":true}";

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        Map<String, Object> data = mapper.readValue(json, Map.class);

        System.out.println(data);
        // Salida: {id=123, name=Alice, email=alice@example.com, active=true}
    }
}

Ahora puedes acceder a cualquier campo como a un elemento del mapa:

System.out.println(data.get("name")); // Alice

Deserialización de un array de objetos en List

Array JSON:

[
  { "id": 1, "name": "Alice" },
  { "id": 2, "name": "Bob" }
]

Deserialización:

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class UsersReadExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String json = "[{\"id\":1,\"name\":\"Alice\"},{\"id\":2,\"name\":\"Bob\"}]";

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        List<Map<String, Object>> users = mapper.readValue(json, List.class);

        for (Map<String, Object> user : users) {
            System.out.println(user.get("name"));
        }
        // Salida:
        // Alice
        // Bob
    }
}

Matiz importante: al leer en estructuras universales, todos los objetos anidados se convierten en Map y los arrays en List. Para estructuras complejas tendrás que realizar conversiones de tipo con cuidado y verificarlas:

Object items = data.get("items");
if (items instanceof List) {
    List<?> itemList = (List<?>) items;
    // ...
}

2. JsonNode: árbol JSON en Jackson

Es cómodo trabajar con Map/List, pero no es seguro: puedes equivocarte con el tipo o pasar por alto una anidación. Jackson ofrece una herramienta más potente — la clase JsonNode. Es un árbol universal donde cada nodo es un objeto, un array, un valor o null.

Obtener JsonNode

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;

public class JsonNodeStart {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String json = "{\"id\":123,\"name\":\"Alice\",\"tags\":[\"java\",\"json\"]}";
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

        JsonNode root = mapper.readTree(json);
        // root — es la raíz del árbol JSON
    }
}

Acceso a los campos

int id = root.get("id").asInt();         // 123
String name = root.get("name").asText();  // Alice
JsonNode tags = root.get("tags");         // array

System.out.println("Nombre: " + name);

Recorrido de un array

for (JsonNode tag : tags) {
    System.out.println(tag.asText());
}
// Salida:
// java
// json

Objetos anidados

Ejemplo de JSON complejo:

{
  "user": {
    "id": 1,
    "profile": {
      "nickname": "java_guru",
      "age": 25
    }
  }
}

Extracción de un valor anidado:

JsonNode profile = root.get("user").get("profile");
String nickname = profile.get("nickname").asText();
System.out.println(nickname); // java_guru

Acceso seguro: get vs path

- get("clave") — si la clave no existe, devolverá null. Cualquier llamada como asText() sobre null provocará un NullPointerException.
- path("clave") — si la clave no existe, devolverá un nodo «vacío», y asText() dará "", asInt()0.

String phone = root.path("phone").asText(); // "" si no existe el campo

Comprobación del tipo de nodo

if (root.has("tags") && root.get("tags").isArray()) {
    for (JsonNode tag : root.get("tags")) {
        // ...
    }
}

Modificación de JsonNode

JsonNode es inmutable. Para crear/modificar el árbol usa ObjectNode/ArrayNode.

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.node.ObjectNode;
import com.fasterxml.jackson.databind.node.ArrayNode;

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

// Creación de un nuevo objeto
ObjectNode obj = mapper.createObjectNode();
obj.put("id", 10);
obj.put("name", "Bob");

// Añadir un array
ArrayNode arr = mapper.createArrayNode();
arr.add("Java").add("JSON");
obj.set("tags", arr);

System.out.println(obj.toPrettyString());
/*
{
  "id" : 10,
  "name" : "Bob",
  "tags" : [ "Java", "JSON" ]
}
*/

3. Trabajo con Gson: JsonElement, JsonObject, JsonArray

Jackson no es el único actor. Gson también ofrece una API cómoda para JSON dinámico: JsonElement, JsonObject, JsonArray.

Análisis en JsonElement

import com.google.gson.JsonElement;
import com.google.gson.JsonParser;

String json = "{\"id\":123,\"name\":\"Alice\",\"tags\":[\"java\",\"json\"]}";
JsonElement root = JsonParser.parseString(json);

Acceso a los campos

import com.google.gson.JsonArray;
import com.google.gson.JsonObject;

JsonObject obj = root.getAsJsonObject();
int id = obj.get("id").getAsInt();
String name = obj.get("name").getAsString();
JsonArray tags = obj.getAsJsonArray("tags");

for (JsonElement tag : tags) {
    System.out.println(tag.getAsString());
}

Anidación y seguridad

if (obj.has("email")) {
    String email = obj.get("email").getAsString();
}

Trabajo con arrays

String arrJson = "[{\"id\":1},{\"id\":2}]";
JsonArray arr = JsonParser.parseString(arrJson).getAsJsonArray();

for (JsonElement el : arr) {
    JsonObject item = el.getAsJsonObject();
    System.out.println(item.get("id").getAsInt());
}

Modificación

En Gson los objetos son mutables: se pueden añadir y eliminar campos:

import com.google.gson.JsonObject;

JsonObject newObj = new JsonObject();
newObj.addProperty("id", 42);
newObj.add("tags", tags);
System.out.println(newObj.toString());

4. Práctica: extraer datos de un JSON desconocido

Tarea: Supongamos que tenemos un JSON de configuración cuya estructura puede cambiar:

{
  "service": "mail",
  "enabled": true,
  "params": {
    "host": "smtp.example.com",
    "port": 587
  }
}

Extraer host y port con Jackson:

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;

ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
JsonNode root = mapper.readTree(json);
JsonNode params = root.path("params");
String host = params.path("host").asText();
int port = params.path("port").asInt();

System.out.println(host + ":" + port); // smtp.example.com:587

Lo mismo con Gson:

import com.google.gson.JsonObject;
import com.google.gson.JsonParser;

JsonObject rootObj = JsonParser.parseString(json).getAsJsonObject();
JsonObject params = rootObj.getAsJsonObject("params");
String host = params.get("host").getAsString();
int port = params.get("port").getAsInt();

System.out.println(host + ":" + port);

5. Errores típicos y matices

Error n.º 1: conversión de tipos errónea. Si esperas una cadena pero el campo contiene un número o null, llamar a asText() o getAsString() puede dar un resultado inesperado o lanzar una excepción. Por ejemplo, si el campo falta, root.get("foo").asText() provocará un NullPointerException.

Error n.º 2: no comprobar null. Especialmente con accesos anidados: root.get("params").get("host"). Si params no existe — habrá NPE. En Jackson usa path(); en Gson, comprueba la existencia con has y el tipo con isJsonObject()/isJsonArray().

Error n.º 3: confusión con los tipos de nodos. Si un campo es un array y lo tratas como un objeto, obtendrás un error. Comprueba los tipos: Jackson — isArray()/isObject(), Gson — isJsonArray()/isJsonObject().

Error n.º 4: pérdida de información de tipos al trabajar con Map/List. Al deserializar en Map<String, Object>, las estructuras anidadas se convierten en una cascada de Map/List, lo que complica la navegación y conduce a numerosas conversiones de tipo y comprobaciones con instanceof.

Error n.º 5: no entender la (in)mutabilidad del árbol. En Jackson, JsonNode es inmutable y las modificaciones deben hacerse mediante ObjectNode y ArrayNode. En Gson, los objetos son mutables; recuerda que cambiar un nodo afecta a todas las referencias a él en el árbol actual.

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