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Jackson 序列化的隱性成本 - 动态详情

11:53 上午 · 10月 26 ,2025

我們常以為接口的瓶頸在數據庫或業務邏輯，但在高併發、海量請求下，真正吞噬 CPU 的，可能是“把對象變成 JSON”的那一步。當監控把序列化時間單獨拆出來，你會驚訝它能讓賬單失控。這篇《The Hidden Cost of Jackson Serialization》對我啓發很大：默認好用的 Jackson，在某些場景可能成為熱路徑的成本中心。下面順手分享給大家參考，以下內容翻譯整理自《The Hidden Cost of Jackson Serialization》。

Jackson 很強大，直到你看到它真正讓你付出了什麼代價。我們的 REST API 正在大把大把的花錢。每個 JSON 響應要消耗 3–5ms 的 CPU 時間。把它乘以每天 5000 萬次請求，你就會得到一張能讓 CTO 掉眼淚的 AWS 賬單。罪魁禍首？Jackson。Java 生態裏最流行的 JSON 庫，那個大家幾乎不假思索就會用的默認選項。

事情是怎麼開始的？

我們有一個標準的 Spring Boot 微服務，很普通。

@RestController
public class UserController {
    
    @GetMapping("/users/{id}")
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.findById(id);
    }
}

乾淨、簡單，跟每篇 Spring Boot 教程教你的幾乎一樣。

Spring Boot 默認用 Jackson 把 Java 對象轉換成 JSON。你不用配置什麼，它就能工作。

直到你看了指標數據。

當頭棒喝

我們的監控面板顯示出一些奇怪的東西：

數據庫查詢時間：8ms
業務邏輯：2ms
JSON 序列化：47ms

等等，什麼？

實際工作只花了 10ms。把結果轉換成 JSON 花了 47ms。就像你做飯用了 2 分鐘，裝盤卻花了 10 分鐘。

我以為是測量誤差，於是跑了一個 profiler。

Method                          Time    Calls
-------------------------------- ------- -------
Jackson.writeValueAsString()     47ms    1
UserService.findById()           8ms     1

不是。Jackson 確實在每次請求裏，用 47ms 序列化一個簡單的 User 對象。

排查開始

我抓起我們的 User 實體，看了看：

@Entity
public class User {
    private Long id;
    private String email;
    private String firstName;
    private String lastName;
    
    @OneToMany(fetch = FetchType.EAGER)
    private List<Order> orders;
    
    @OneToMany(fetch = FetchType.EAGER)
    private List<Address> addresses;
    
    @ManyToMany(fetch = FetchType.EAGER)
    private List<Role> roles;
}

哦。我們把整張對象圖都返回出去了。每個用户對象附帶：

50+ 個訂單（每個訂單還有行項目）
3–4 個地址
多個角色

Jackson 在每次請求中序列化上千個對象。難怪它慢。

但關鍵是：我們只需要用户的基本信息。郵箱和姓名，僅此而已。

“用 DTO 就好”的論調

每個資深開發看到這，都會大喊：“用 DTO 啊！”

是的，我們本來就該從第一天起就用數據傳輸對象（DTO）。但我們沒有。

為什麼？因為 Spring Boot 返回實體太容易了。在快速迭代出功能時，你會走捷徑。

這些捷徑會迅速累積。

我們有 73 個 REST 接口。都直接返回 JPA 實體。把它們全部重構成 DTO 要花上幾周。

我們需要一個更快的修復方式。

快速優化一：@JsonView

Jackson 有個叫 @JsonView 的特性，可以控制被序列化的字段：

public class Views {
    public static class Basic {}
    public static class Detailed {}
}

@Entity
public class User {
    @JsonView(Views.Basic.class)
    private Long id;
    
    @JsonView(Views.Basic.class)
    private String email;
    
    @JsonView(Views.Detailed.class)
    private List<Order> orders;
}

@RestController
public class UserController {
    
    @JsonView(Views.Basic.class)
    @GetMapping("/users/{id}")
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.findById(id);
    }
}

結果：序列化時間從 47ms 降到 12ms。

好一些，但對我們的規模仍然太慢。

快速優化二：禁用用不到的功能

Jackson 默認啓用了很多特性，其中不少你並不需要：

@Configuration
public class JacksonConfig {
    
    @Bean
    public ObjectMapper objectMapper() {
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        
        // 禁用開銷較大的特性
        mapper.disable(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS);
        mapper.disable(SerializationFeature.FAIL_ON_EMPTY_BEANS);
        mapper.disable(DeserializationFeature.FAIL_ON_UNKNOWN_PROPERTIES);
        
        // 啓用/調整更快的行為
        mapper.disable(MapperFeature.USE_GETTERS_AS_SETTERS);
        mapper.disable(MapperFeature.AUTO_DETECT_GETTERS);
        mapper.disable(MapperFeature.AUTO_DETECT_IS_GETTERS);
        
        return mapper;
    }
}

結果：再省 3ms，降到 9ms。

真正的問題：反射

Jackson 用反射去檢查你的對象、決定如何序列化。

反射很慢。非常慢。

Jackson 每次序列化一個對象時：

檢查類結構（有哪些字段）
通過反射調用 getter
把值轉換成 JSON 字符串
處理空值和類型轉換

對於一個簡單的 User 對象，這也許沒問題。但當你每天要序列化複雜的對象圖上千萬次，這些毫秒就會變成錢。

核選項：手寫序列化

如果我們……自己把 JSON 拼出來呢？

@RestController
public class UserController {
    
    @GetMapping("/users/{id}")
    public String getUser(@PathVariable Long id) {
        User user = userService.findById(id);
        
        return String.format(
            "{\"id\":%d,\"email\":\"%s\",\"firstName\":\"%s\",\"lastName\":\"%s\"}",
            user.getId(),
            user.getEmail(),
            user.getFirstName(),
            user.getLastName()
        );
    }
}

結果：0.8ms。

從 47ms 到 0.8ms，提升了 58 倍。

但是……這是不是太瘋狂了？我們彷彿又回到了 1999 年的字符串拼接時代。

被忽略的爭論

這裏會有點爭議。

A 隊：手寫序列化不可維護。用 Jackson + DTO 才對。
B 隊：Jackson 是性能瓶頸。寫自定義序列化器。

兩邊都對，也都不完全對。

真正的答案取決於你的規模：

如果每天請求 < 100 萬

用 Jackson。開發效率值得那點性能代價。

如果每天請求 1000 萬+

在熱路徑上考慮自定義序列化。維護成本能被 AWS 賬單的節省抵消。

如果每天請求 1 億+

你大概應該用 Protocol Buffers 或 FlatBuffers 了。

我們的實際做法

我們採用了混合方案：

對 90% 的接口仍用 Jackson（流量低、響應複雜）
對中等流量的接口使用 @JsonView（簡單優化）
對 5 個關鍵接口編寫自定義序列化器（高流量、響應簡單）

這 5 個接口占了我們 80% 的流量。只優化這幾個就每月給我們省了約 4200 美元的 AWS 成本。

你應該跑的基準測試

別信我的數字。用你的代碼測試：

@Test
public void benchmarkSerialization() {
    ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
    User user = createComplexUser();
    
    long start = System.nanoTime();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        mapper.writeValueAsString(user);
    }
    long end = System.nanoTime();
    
    System.out.println("Time per serialization: " + 
        (end - start) / 10000 / 1_000 + "μs");
}

用你的真實領域對象跑。如果結果 > 100μs，那你就有問題需要關注。

有幫助的工具

JProfiler：精確展示時間花在了哪裏
Spring Boot Actuator 指標：按接口統計序列化時間
JMH（Java 微基準測試框架）：更準確的性能測試
Jackson 的 @JsonView：不用大改就能有快速收益

我們犯過的常見錯誤

錯誤 1：過度信任默認
Spring Boot 的默認值更偏向開發體驗，而非性能。多數應用這沒問題。但在規模化場景下，默認會“害人”。
錯誤 2：不測量
我們的 API 跑了 8 個月，沒人做過性能剖析。8 個月的冤枉錢，只因為我們以為“應該沒問題”。
錯誤 3：直接返回實體
JPA 實體用於持久化，DTO 用於 API。混用不僅有性能問題，還會帶來安全風險（不小心暴露敏感字段）。
錯誤 4：過早優化
問題解決後，團隊有人想“把所有地方都優化一下”。這是壞主意。先優化熱路徑，測量，再決定是否繼續。

不那麼舒服的真相

Jackson 並不慢。

Jackson 正在做它被設計要做的事：在零配置的情況下，處理任意結構的 Java 對象。

這種靈活性是有代價的。反射、類型檢查、空值處理、循環引用檢測——這些都要時間。

問題不在 Jackson，而在“把一切都交給 Jackson”。

替代方案

如果你遇到 Jackson 的瓶頸，這裏是一些選擇：

Protocol Buffers（protobuf）
- 二進制格式，極快
- 需要定義 schema
- 不可讀
MessagePack
- 二進制 JSON，通常比文本 JSON 快
- 很多場景可作為替代
FastJSON
- 號稱比 Jackson 更快
- 但歷史上有過安全問題
自定義序列化器
- 可能是最快的
- 維護成本高
好好用 DTO
- 認真點，這能解決 90% 的問題

真正的教訓

你沒有 Jackson 問題，你有架構問題。

如果 Jackson 慢，那是因為你序列化了太多數據。修的是數據，不是庫。

用 DTO、用投影、用 @JsonView，如果需要用户自定義響應結構可以用 GraphQL。

別把責任推給 Jackson，它只是忠實地序列化了你讓它序列化的龐大對象圖。

行動計劃

你應該這樣做：

步驟 1： 加指標，跟蹤序列化時間

@Around("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)")
public Object measureSerialization(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
    long start = System.nanoTime();
    Object result = joinPoint.proceed();
    long serializationTime = System.nanoTime() - start;
    
    metrics.recordSerializationTime(serializationTime);
    return result;
}

步驟 2： 剖析你最熱的 10 個接口

步驟 3： 若序列化時間 > 響應時間的 20%，繼續調查

步驟 4： 先修最嚴重的幾個

步驟 5： 再次測量

不要盲目優化。不要盲目相信框架。測量一切。

我預期會看到的評論

“用 gRPC/GraphQL/REST 替代就好！”
可以，如果你能重構整個 API。多數團隊做不到。
“DTO 能解決所有問題！”
它能解決很多。但即便用了 DTO，如果你還在序列化巨大的列表，Jackson 仍會慢。
“手寫序列化是技術債！”
50K 的 AWS 賬單也是。擇其輕。
“這是過早優化！”
當你每月在無謂的 CPU 週期上花 4K 美元時，就不是了。

尾聲

Jackson 很好，Spring Boot 也很棒。

但“好”不代表“適用於所有規模”。

在某個時刻，你需要質疑默認值；在某個時刻，你需要測量；在某個時刻，你需要在開發效率與運行成本之間做艱難取捨。

我們在每天 5000 萬請求時遇到了這個時刻。你可能更早、也可能更晚，甚至永遠不會遇到。

但當你遇到時，希望你能記起這篇文章。

springboot , spring , JAVA

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快速優化二：禁用用不到的功能

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核選項：手寫序列化

被忽略的爭論

如果每天請求 < 100 萬

如果每天請求 1000 萬+

如果每天請求 1 億+

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如果每天請求 1000 萬+

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