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Lavorare con le strutture dinamiche: Map, List, JsonNode

JAVA 25 SELF
Livello 46 , Lezione 3
Disponibile

1. Lettura di JSON in Map e List

Di solito, quando lavoriamo con JSON, conosciamo in anticipo la sua struttura e possiamo descriverla come una classe Java. Ma in pratica non è sempre così prevedibile: i campi possono comparire e scomparire, la nidificazione può cambiare. In questi casi è molto più comodo operare con strutture dati universali — Map, List — o con alberi JSON.

Creare un modello Java per ogni variazione è lungo e fragile. Le collezioni universali e gli alberi permettono di estrarre in modo flessibile solo le parti necessarie, senza legarsi a uno schema fisso.

Deserializzazione di un oggetto JSON in Map

Esempio di JSON:

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

Deserializzazione in 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);
        // Output: {id=123, name=Alice, email=alice@example.com, active=true}
    }
}

Ora potete accedere a qualsiasi campo come a un elemento della mappa:

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

Deserializzazione di un array di oggetti in List

Array JSON:

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

Deserializzazione:

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"));
        }
        // Output:
        // Alice
        // Bob
    }
}

Nota importante: quando si legge in strutture universali tutti gli oggetti annidati diventano Map, e gli array — List. Per strutture complesse bisognerà eseguire con attenzione i cast dei tipi e verificarli:

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

2. JsonNode: albero JSON in Jackson

Lavorare con Map/List è comodo, ma non è sicuro: si può sbagliare tipo o perdere un livello di nidificazione. Jackson offre uno strumento più potente — la classe JsonNode. È un albero universale in cui ogni nodo è un oggetto, un array, un valore oppure null.

Ottenere 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 è la radice dell’albero JSON
    }
}

Accesso ai campi

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

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

Scorrere un array

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

Oggetti annidati

Esempio di JSON complesso:

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

Estrazione di un valore annidato:

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

Accesso sicuro: get vs path

- get("chiave") — se la chiave non esiste, restituisce null. Qualsiasi chiamata come asText() su null porterà a NullPointerException.
- path("chiave") — se la chiave non esiste, restituisce un nodo «vuoto», e asText() darà "", asInt()0.

String phone = root.path("phone").asText(); // "" se il campo non esiste

Verifica del tipo di nodo

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

Modifica di JsonNode

JsonNode è immutabile. Per creare/modificare l’albero usate 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();

// Creazione di un nuovo oggetto
ObjectNode obj = mapper.createObjectNode();
obj.put("id", 10);
obj.put("name", "Bob");

// Aggiunta di 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. Lavorare con Gson: JsonElement, JsonObject, JsonArray

Jackson non è l’unico attore. Gson fornisce anch’esso un’API comoda per JSON dinamico: JsonElement, JsonObject, JsonArray.

Parsing in 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);

Accesso ai campi

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());
}

Nidificazione e sicurezza

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

Lavorare con gli array

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());
}

Modifica

In Gson gli oggetti sono mutabili — si possono aggiungere e rimuovere campi:

import com.google.gson.JsonObject;

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

4. Pratica: estrarre dati da un JSON sconosciuto

Compito: Supponiamo di avere una configurazione JSON in cui la struttura può cambiare:

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

Estrarre host e 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 stesso 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. Errori tipici e particolarità

Errore n. 1: Cast di tipi errato. Se vi aspettate una stringa ma nel campo c’è un numero o null, la chiamata a asText() o getAsString() produrrà un risultato inatteso o un’eccezione. Ad esempio, in assenza del campo root.get("foo").asText() provocherà una NullPointerException.

Errore n. 2: Mancata verifica di null. Soprattutto con accessi annidati: root.get("params").get("host"). Se params non esiste — avrete una NPE. In Jackson usate path(), in Gson — verificate la presenza con has e il tipo con isJsonObject()/isJsonArray().

Errore n. 3: Confusione sui tipi di nodo. Se un campo è un array ma lo trattate come un oggetto — otterrete un errore. Controllate i tipi: Jackson — isArray()/isObject(), Gson — isJsonArray()/isJsonObject().

Errore n. 4: Perdita di informazioni sui tipi quando si lavora con Map/List. Durante la deserializzazione in Map<String, Object> le strutture annidate diventano una cascata di Map/List, cosa che complica la navigazione e porta a molti cast e controlli instanceof.

Errore n. 5: Mancata comprensione dell’(im)mutabilità dell’albero. In Jackson JsonNode è immutabile; per modificare occorre passare tramite ObjectNode e ArrayNode. In Gson gli oggetti sono mutabili; ricordate che la modifica di un nodo riguarda tutte le referenze ad esso nell’albero corrente.

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