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版本:dev

Kotlin

Fory JSON Kotlin 将 Kotlin/JVM 类型映射为普通 JSON,同时保留 Kotlin 构造函数默认值、可空性、值类型和泛型参数。它是基于 Fory JSON 的可选模块,不会改变 Fory 的二进制协议。

安装​

运行时接受 Kotlin 严格元数据读取器所支持的模型元数据,并使用 Kotlin 2.3.20 构建。所有模块应使用相同的 Fory 版本:

build.gradle.kts
plugins {
kotlin("jvm") version "2.3.20"
}

repositories {
maven("https://repository.apache.org/snapshots/") {
mavenContent { snapshotsOnly() }
}
mavenCentral()
}

dependencies {
implementation("org.apache.fory:fory-json-kotlin:1.7.7")
}

Kotlin 模块不需要 kotlin-reflect。在 Android 上,启用 R8 或 ProGuard 时,或 Kotlin 源码中的 Mixin 为 Java sealed 目标添加推导式 JsonSubTypes 时,请添加 Kotlin Symbol Processing(KSP):

build.gradle.kts
plugins {
id("com.google.devtools.ksp") version "2.3.8"
}

dependencies {
ksp("org.apache.fory:fory-json-kotlin-ksp:1.7.7")
}

请为每个需要在代码压缩时精确保留的 Kotlin 源码模型标注 @JsonType。对于第三方目标,应在应用源码中声明精确的 @JsonMixin。当 Mixin 或其精确目标之一为 Kotlin 时,使用 Kotlin KSP。如果 Kotlin 源码中的 Mixin 为 Java sealed 目标添加推导式 JsonSubTypes,还需启用 fory-annotation-processor,并在 JDK 17 或更新版本上编译。

快速上手​

使用 ForyJsonKotlin.builder() 安装 Kotlin 模块。对于需要保留可空性、无符号类型身份、值类身份或泛型参数的每个 Kotlin 声明根类型,请保留一个 jsonTypeRef<T>():

import org.apache.fory.json.kotlin.ForyJsonKotlin
import org.apache.fory.json.kotlin.jsonTypeRef

data class Account(
val id: ULong,
val name: String,
val nickname: String? = null,
)

val json = ForyJsonKotlin.builder().build()
val accountType = jsonTypeRef<Account>()

val text = json.toJson(Account(7u, "Alice"), accountType)
val decoded = json.fromJson(text, accountType)

使用 ForyJsonKotlin.builder().escapeNonAscii(true) 可以在紧凑和格式化输出中转义非 ASCII 字符串内容与名称。 该设置在实例构建后固定;原始 JSON 保持原样。见非 ASCII 转义。

当有符号 Long 和无符号 ULong 值需要以带引号的十进制字符串输出时,请使用 ForyJsonKotlin.builder().writeLongAsString(true)。该设置还适用于声明的 collection 和 Map 值、 可空值、以这些类型为底层值的 Kotlin 值类、ULongArray,以及核心 JSON 运行时支持的 Java Long 类包装器。Reader 同时接受带引号和不带引号的整数 token。

ByteArray 默认使用 Base64 字符串。标准 builder 的 byteArrayFormat 也控制根数组, 以及嵌套在属性、集合和 Map 中的数组:

import org.apache.fory.json.annotation.JsonByteArray
import org.apache.fory.json.kotlin.ForyJsonKotlin
import org.apache.fory.json.kotlin.jsonTypeRef

val hexJson = ForyJsonKotlin.builder().byteArrayFormat(JsonByteArray.Format.BASE16).build()
val bytesType = jsonTypeRef<ByteArray>()
val text = hexJson.toJson(byteArrayOf(1, -2, 3), bytesType) // "\"01fe03\""
val bytes = hexJson.fromJson(text, bytesType)

@field:JsonByteArray 或 @get:JsonByteArray(包括 Mixin 声明)可以覆盖该属性的默认格式。 UByteArray 保留无符号数字数组表示。可接受的输入和 null 行为见 字节数组格式。

jsonTypeRef<T>() 是类型令牌,不是编解码器查找操作。应创建一次并复用。Java Class 或普通 Java TypeRef 无法表达 List<Account?>、UInt 或降低为基本类型载体的逻辑值类等区别。

也可以通过 builder 显式安装模块:

import org.apache.fory.json.ForyJson
import org.apache.fory.json.kotlin.ForyJsonKotlin

val json = ForyJson.builder().withModule(ForyJsonKotlin).build()

不会按类路径自动安装模块,也没有 Kotlin 专用的编码/解码别名。

当框架回调在运行时提供 Kotlin KType 时,请使用 jsonTypeRef<Any?>(kType)。 控制器类型发现、请求和响应转换以及 Spring MVC 适配要求见 Kotlin 集成。

不可变类与编译器默认值​

普通类或 data class 映射为具有命名属性的 JSON 对象。Fory 选择一个有效的公共 Kotlin 构造函数以及可重建的属性;copy 和 componentN 函数不参与定义 Schema。只有 JSON 成员缺失时,才使用编译器生成的默认值:

data class Request(
val id: Long,
val label: String? = "new",
val retries: Int = 3,
)

主构造函数会被自动选择。公共次构造函数或目标类型自身的公共静态工厂,只有经 JsonCreator 显式选择后才会使用;伴生对象工厂必须通过外层类中实际存在的 @JvmStatic 桥接方法才符合条件。@JvmOverloads 生成的方法不是独立 creator 候选,选定的静态工厂也不能含编译器默认参数。私有/受保护、可变参数、方法泛型、上下文参数、局部类、匿名类、inner 类或合成构造路径需要精确的应用编解码器。

使用默认的 onNullRead(SET) 时,这个模型的行为如下:

  • {"id":1} 会调用两个编译器默认值。
  • {"id":1,"label":null} 会传入显式 null,不调用 label 的默认值。
  • 缺少 id 使用 0。
  • {"id":1,"retries":null} 会失败。

使用 ForyJsonKotlin.builder().onNullRead(JsonProperty.NullHandling.SKIP) 可将一次 null 输入视为缺失, 保留构造函数默认值和类体属性初始化值。没有默认值的非空引用仍是必需属性。 使用 @get:JsonProperty(onNullRead = JsonProperty.NullHandling.SET) 可让单个属性保留常规 null 解码。 onContentNullRead 处理直接的集合或数组元素以及 Map 值,包括无符号数组。 属性覆盖仅作用于一层,跳过 null 发生在元素可空性检查之前。见读取端 null 处理。

启用 ForyJsonKotlin.builder().failOnMissingRequiredProperties(true).build() 后,未声明默认值的普通 构造函数属性必须出现在输入中,包括可空属性、数值属性和 Boolean 属性。已声明的编译器默认值仍然生效。 例如,上述模型缺少 id 时会报错,而缺少 label 和 retries 时仍使用它们的默认值。 在此模式下,可空性本身不代表属性可以缺失:没有默认值的可空属性必须出现,但其值可以是显式 null。 此选项默认为 false,不改变写入、类体属性行为或现有非空约束。

普通类体 var 属性在成员缺失时保留初始化值,在成员存在时于构造后赋值。lateinit 属性是必需的。自动 creator 属性和延后赋值属性都必须能在读写两个方向重建。

类体 val、计算属性、委托属性、仅 getter 的属性和委托 var 必须被忽略,或由精确的自定义编解码器处理。输入中存在的延后赋值 setter 在构造后按固定属性顺序执行,随后运行验证器;输入成员顺序不能决定应用调用顺序。Kotlin 类实例始终通过正常构造创建,因此不会绕过主构造函数初始化和验证。

Kotlin 的构造函数参数和类体属性都遵循配置的属性包含策略。 默认的 NON_NULL 省略 null,NON_EMPTY 还会省略空字符串、数组、集合、Map 和不含值的 JDK Optional。 属性上的 @JsonProperty(include = ...) 优先于类上的 @JsonInclude 策略,后者优先于 builder 默认值。使用 ALWAYS 或 writeNullFields(true) 可以保留 null。

import org.apache.fory.json.annotation.JsonProperty.Include
import org.apache.fory.json.kotlin.ForyJsonKotlin

data class Response(
val id: Int,
val name: String? = null,
val items: List<String>? = null,
)

val json = ForyJsonKotlin.builder().defaultPropertyInclusion(Include.NON_EMPTY).build()
val text = json.toJson(Response(1, items = emptyList())) // {"id":1}

包含策略只影响写入。读取示例输出时,items 使用声明的默认值 null,因此不会保留原来的空列表。 缺失的构造函数参数优先使用声明的默认值;否则,非空数值和 Boolean 参数使用零和 false, 可空参数使用 null,其他非空参数仍为必需参数。缺失的类体属性保留初始化值。 显式 null 与字段缺失不同,非空属性仍会拒绝显式 null。如果需要精确往返,应选择能保留所需值的包含策略。

NON_DEFAULT 需要通过属性上的 @JsonProperty 或类上的 @JsonInclude 显式授权。 只有选定构造函数的每个参数都有语言默认值,或模型使用普通无参构造函数时,才支持与参考对象比较。 Fory 为每份已初始化的模型元数据构造一个参考对象并获取已授权属性的值,执行完整构造函数、 所有初始化器和 init 块。此操作不会在每次写入时重复;未授权的模型不会构造参考对象。 动态类型和声明类型的模型使用位置可能分别初始化。

字段级和类级授权都会保留没有默认值的构造函数属性及 lateinit 属性,包括 null、零、false 和空值。 如果某个有默认值的属性需要参考对象,而选定构造函数还含必需参数,则会拒绝该属性,即使另一个构造函数没有参数。 例如,对 data class Key(val id: Int) 使用类级 NON_DEFAULT 时,Key(0) 写为 {"id":0}。 对于 data class Entry(val id: Int, val count: Int = 1),同样的类级策略无法在不伪造 id 的情况下比较 count; 可为 count 指定 ALWAYS 覆盖策略以保留它。Fory 不会伪造参数、 借用第一个对象的参数、更改创建器选择、绕过构造函数或分析字节码。构造失败会报告模型和属性。 全局 defaultPropertyInclusion(NON_DEFAULT) 会被拒绝。

Kotlin 元数据只表明默认值是否存在,不揭示表达式或依赖关系。调用方必须确认默认值稳定、 参考对象构造没有外部可见副作用,以及字段缺失时能恢复一致的值。 固定参考对象无法表示依赖当前输入、时间、随机数或外部状态的默认值,应排除这些属性:

import org.apache.fory.json.annotation.JsonInclude
import org.apache.fory.json.annotation.JsonProperty
import org.apache.fory.json.annotation.JsonProperty.Include
import org.apache.fory.json.kotlin.ForyJsonKotlin

@JsonInclude(Include.NON_DEFAULT)
data class Limits(
val low: Int = 1,
@param:JsonProperty(include = Include.ALWAYS) val high: Int = low + 1
)

val json = ForyJsonKotlin.builder().build()
json.toJson(Limits()) // {"high":2}
json.toJson(Limits(5, 2)) // {"low":5,"high":2}
json.fromJson("""{"low":5}""", Limits::class.java) // Limits(5, 6)

当 low=5 时必须保留 high=2,否则会恢复为 high=6。参数依赖并非一概不安全, 但固定参考对象无法提供其变化的上下文。若只授权个别属性,移除 JsonInclude, 并在对应属性上添加 @param:JsonProperty(include = Include.NON_DEFAULT)。 已注册的 Mixin 可以提供类或属性策略,无需修改模型。类级授权也覆盖未来新增的属性; 维护者必须校验每个新增默认值,或通过 ALWAYS 排除。

读取缺失字段时仍调用正常的 Kotlin 默认值。显式 null 不等于缺失。参考对象及其可变集合不会与 解码对象共享。比较使用基本类型值、引用的 equals 契约及数组内容,见 默认值省略。代码压缩时使用已有 JSON KSP 配置; 默认值在运行时求值,不在 KSP 处理期间求值。

无论默认值为 null、emptyList() 还是非空列表, NON_EMPTY 都会省略空列表。非空值类不会因为底层字符串或集合为空而被当作空属性。 对于本身实现 CharSequence、Collection 或 Map 的未装箱值类,不支持显式的 NON_EMPTY; 这类模型应使用包含它的对象的自定义编解码器。

可空性​

Kotlin 类型使用位置的可空性在根值、属性、容器元素、Map 值和泛型子类型上均会被检查:

声明成员缺失显式 JSON null
val value: String失败失败
val value: String?传入 null传入 null
val value: Int使用 0失败
val value: Boolean使用 false失败
val value: Int?传入 null传入 null
val value: String = expression求值默认值失败
val value: String? = expression求值默认值传入 null

List<String?> 接受 null 元素,List<String> 拒绝 null 元素。Map 键必须非空。自动构造 Kotlin 模型时,不会猜测平台类型或未知的可空性。

透明包装类型必须让 null 只有一种明确含义。例如,非空 Optional<T> 用 JSON null 表示 Optional.empty(),因此会拒绝 Optional<T>? 和 Optional<T?>。AtomicReference<T> 和值类遵循相同的一一映射规则。若两个逻辑状态会共享 JSON null,应使用带标签的精确自定义编解码器。

通过注册或 @JsonCodec 选择的应用编解码器仍属于受信任的应用代码。对于非 null JSON token,它必须返回精确的声明类型,并遵守 Kotlin 类型使用位置的可空性。

注解与使用位置​

Kotlin 注解参与与 Java 相同的逻辑属性合并。建议显式指定注解使用位置:

import org.apache.fory.json.annotation.JsonCodec
import org.apache.fory.json.annotation.JsonIgnore
import org.apache.fory.json.annotation.JsonProperty
import org.apache.fory.json.annotation.JsonType

@JsonType
data class Profile(
@param:JsonProperty("user_id")
val id: Long,

@field:JsonIgnore
val localCacheKey: String? = null,

@field:JsonProperty(include = JsonProperty.Include.ALWAYS)
val nickname: String? = null,

@field:JsonCodec(elementCodec = AccountIdCodec::class)
val accountIds: List<AccountId>,
)

请如上所示显式指定 JVM 使用位置,避免依赖 Kotlin 的默认目标策略。完整的目标支持与冲突规则见注解,完整值、元素、内容、键和 Map 值编解码器见自定义编解码器。

泛型与集合​

使用完整的声明类型:

import org.apache.fory.json.kotlin.jsonTypeRef

val accountsType = jsonTypeRef<List<Account?>>()
val accounts = json.fromJson("""[null,{"id":7,"name":"Alice"}]""", accountsType)

Kotlin 原始字符串可以直接传给 fromJson,JSON 双引号无需反斜杠转义。

按类型重建时,会拒绝原始泛型类型、in 投影和星投影。out X 投影只有在可规范化为一个精确、final 或封闭的可读 Schema 时才被接受。递归返回同一个精确绑定时支持递归泛型模型;如果正在处理的原始声明展开为不同绑定,则会被拒绝。

Kotlin 只读和可变集合接口使用常规 JSON 集合/Map 行为。只读并不等于不可变:标准接口会实例化为 ArrayList、LinkedHashSet 或 LinkedHashMap。应声明公共接口,而不是 JDK/Kotlin 私有的空集合、单例、不可修改集合或 builder 实现类。Iterable、Sequence、迭代器、EnumEntries 和直接声明的 Map.Entry 不是自动值 Schema。

无符号类型以及符合条件的非空值类作为 Map 键时,通过常规 Map 编解码器使用 JSON 对象成员名。值类键链必须最终落到 String、枚举、有符号整数或无符号整数语义。浮点、Boolean、可空和任意对象键需要显式键编解码器或完整 Map 编解码器。

值类、对象与封闭层次结构​

用户值类采用其底层值的透明 JSON 表示:

import org.apache.fory.json.kotlin.jsonTypeRef

@JvmInline
value class AccountId(val value: ULong)

val idType = jsonTypeRef<AccountId>()
val id = json.fromJson("18446744073709551615", idType)

Fory 执行经过验证的编译器构造操作,因此值类初始化检查仍会运行。如果外层值和底层值都可为空,则透明 JSON 存在歧义,自动映射会被拒绝。此时应使用带标签的精确编解码器。

无状态 object 或 data object 使用严格的 {},并返回规范单例。有状态对象和伴生对象需要精确的自定义编解码器。Unit 也使用 {};Nothing 被拒绝,而 Nothing? 只能通过显式 Kotlin 类型令牌接受 JSON null。

为 sealed 类或接口标注 JsonSubTypes,并将 value 留空,即可推导其封闭层次结构。Fory 递归纳入具体 sealed 后代,在每个具体 open 类处停止,仅允许该精确类而不允许其后代。开放抽象分支会被拒绝。推导出的逻辑名称使用源码简单名称,包括不带尾部 $ 的对象名。非空 value 仍表示精确的显式子集。输入只包含逻辑子类型名,不包含 JVM 类名。属性与包装表示见注解。

支持的 Kotlin 类型​

从 Kotlin 使用 Java/JDK 标量、时间类型、Optional、原子类型、数组、集合、Map、枚举和 JSON 树类型时,它们保持常规 Fory JSON 表示:

核心类型类别Kotlin 中的行为
Any / Any?自然 JSON Boolean、数字、String、数组、对象或 null;写入时按运行时类型动态分派
有符号标量及装箱类型Boolean、Byte、Short、Int、Long、Float、Double、Char 和 Number 使用核心标量编解码器;非有限浮点值使用核心的带引号表示
文本String、精确 CharSequence、StringBuilder 和 StringBuffer 使用字符串表示
任意精度/低精度数值BigInteger、BigDecimal、Fory Float16 和 BFloat16 使用核心数值表示与限制
枚举带引号的枚举常量名
Java/Kotlin 数组除 ByteArray 默认使用 Base64 字符串外,均为普通 JSON 数组;@field:JsonByteArray(JsonByteArray.Format.ARRAY) 可选择数字数组;无符号语义数组见下文
Optional 与原子类Optional<T>、基本类型 Optional、原子标量/引用和原子数组保持核心透明表示,并受上述可空性规则约束
带引号的 JDK 值Currency、File、URI、Path、Pattern、UUID、Locale、Charset 和 TimeZone 保持核心字符串表示
旧版日期/时间Date、Calendar 及可用的 java.sql.Date、Time 和 Timestamp 保持自 Unix 纪元起的毫秒数表示
Java 时间类型LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Instant、java.time.Duration、ZoneOffset、ZoneId、ZonedDateTime、Year、YearMonth、MonthDay、Period、OffsetTime、OffsetDateTime 和受支持的历法日期保持核心精确文本语法
其他核心值BitSet、ByteBuffer、JsonArray 和 JsonObject 保持常规核心表示
集合/Map受支持的 Java/Kotlin Collection、Map 接口和实现使用核心数组/对象表示;受支持的 Guava 不可变载体仍为可选依赖
Map 键String、枚举、有符号 Byte/Short/Int/Long,以及下文补充的 Kotlin 无符号类型/值类;Boolean、浮点、可空和任意对象键需要显式键编解码器或完整 Map 编解码器
固定拒绝的类型仍拒绝 Class、URL/网络/socket/地址类型、不支持的 JDK 内部集合实现,以及未注册的 Number/CharSequence 子类;应用可在常规类型和安全检查允许的范围内显式定义自有表示

核心表示详情见对象映射。Kotlin 特有行为如下:

类型类别自动 JSON 表示或处理方式
普通类、data class 和嵌套类具有命名属性的 JSON 对象
inner 类、普通抽象类/接口仅支持封闭的 JsonSubTypes 或精确自定义编解码器
sealed 类/接口推导或显式声明的封闭 JsonSubTypes 表
枚举带引号的枚举名
无状态 object、data object、Unit严格的 {}
有状态对象、伴生对象仅支持精确自定义编解码器
值类透明的底层值;需要精确绑定
Nothing? / Nothing仅允许 null / 拒绝
Pair、Triple具有 first、second 和 third 命名属性的对象
Result、Lazy、Kotlin 标准属性委托仅支持精确自定义编解码器
有符号基本类型、基本类型数组、Array<T>常规核心数字/Boolean/字符与数组表示
UByte、UShort、UInt、ULong 及其数组无符号十进制数字和数组
只读与可变集合/Map、Kotlin ArrayDeque常规核心数组/Map
Map.Entry、私有集合载体、Iterable、Sequence、迭代器、EnumEntries自动映射时拒绝
CharRange、有符号/无符号整数区间{"start":...,"endInclusive":...}
对应的步进序列{"first":...,"last":...,"step":...}
ClosedRange、OpenEndRange、抽象/开放/浮点区间自动映射时拒绝
kotlin.time.Duration带引号的规范 Kotlin ISO 时长
kotlin.time.Instant带引号的规范 Kotlin ISO 时刻
TimedValue<T>{"value":...,"duration":...}
DurationUnit、RegexOption带引号的枚举名
时钟、时间源/时间标记、Regex/匹配状态、Random仅支持精确自定义编解码器
kotlin.uuid.Uuid带引号的规范连字符 UUID
完整泛型类 / 声明处型变精确替换后的 Schema
out X / in X / 星投影仅允许精确 final 或封闭的 X / 拒绝 / 拒绝
递归泛型仅允许相同的精确递归绑定;正在处理时展开到另一绑定会被拒绝
类型别名完全展开后的类型
函数/挂起函数、反射类型、协程/flow/channel 状态拒绝
符合条件的第三方不可变 Kotlin 模型在 JVM 上自动映射;应用注解覆盖时需注册精确 Mixin

时间和 UUID API 的 Kotlin 实验性 opt-in 要求仍适用于应用源码。Fory 制品支持的编译器和元数据范围,并不意味着实验性 Kotlin API 获得跨 Kotlin 版本的兼容保证。

安全​

jsonTypeRef<T>()、注解、Mixin 和编解码器注册都是应用声明的 Schema。JSON 输入不能选择任意类、构造函数、编译器默认值、对象、伴生对象、模块、编解码器或可调用对象。sealed 层次结构仅接受其经过验证的推导或显式 @JsonSubTypes 表中的逻辑子类型名称。

Kotlin 数组、集合、Map 和对象使用与核心 JSON 运行时相同的 maxDepth、对象图内存、输入缓冲区、字段名缓存和类型检查器控制。没有 Kotlin 专有的集合或工作区限制需要配置。模型构造函数、编译器默认值、验证器和自定义编解码器仍属于可信应用代码,可能执行由应用定义的内存分配或产生副作用。

解码不可信输入前,请阅读安全。

GraalVM 与 Android​

在 GraalVM Native Image 上,使用现有 @ForyJsonProvider 流程,安装 ForyJsonKotlin,并在返回的配置中启用代码生成。为每个可达具体 Kotlin 模型标注 @JsonType,或为第三方目标注册精确且可达的 Mixin。未被选中生成代码的模型继续使用解释执行映射。仅支持通过具体根类型可达的精确泛型绑定。不要添加反射配置或包级 opens。

在 Android 上,请使用 API 26 或更新版本。运行时 JSON 代码生成保持禁用。未压缩构建中的 Kotlin sealed 推导无需额外设置。使用 R8 或 ProGuard 时,或 Kotlin 源码中的 Mixin 为 Java sealed 目标添加推导式 JsonSubTypes 时,请启用 KSP。后一种情况还需要 fory-annotation-processor 和 JDK 17 或更新版本。启用代码压缩时,请遵循上面的安装说明和 Android 指南。

此 JVM 模块不支持 Kotlin/Native、Kotlin/JS 或 Kotlin/Wasm。

完整平台设置见 GraalVM Native Image 和 Android。

故障排查​

Kotlin 元数据、可空性、泛型绑定、Android 代码压缩、Native Image、语法、限制、自定义编解码器、子类型和根操作失败的排查方法见故障排查。

比较 Fory JSON Kotlin、kotlinx.serialization、Moshi 和 Jackson Kotlin 所用的测试负载与设置,见 Kotlin JSON 基准测试。