JavaでJSONをXMLに変換：GsonとJAXBを使ったステップバイステップガイド

JSONとは

JSON（JavaScript Object Notation）は、キーと値のペアを用いた軽量で言語非依存のデータ形式です。データ交換に広く採用されており、ファイルやデータベースへの格納も容易です。

{ "username": "guru99user", "email": "guru99user@mail.com" }

主な特徴:

中括弧 {} で囲まれる
キーと文字列値はダブルクォートで囲む
ペアはカンマで区切る
キーには英数字とアンダースコアが使用可能（先頭に数字やスペースは不可）

XMLとは

XML（eXtensible Markup Language）は、W3C標準の構造化データ形式です。HTMLとは異なり、XMLは純粋なデータ形式であり、視覚的なレンダリングは行いません。カスタムタグを定義できるため、システム間のデータ交換に最適です。

典型的なノード構造:

<node>content</node>

XMLファイルの先頭にはバージョン宣言が必要です:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>

Gsonとは

Gsonは、JavaオブジェクトをJSONにシリアライズし、JSONをJavaオブジェクトにデシリアライズするJavaライブラリです。v1.6以降はJsonReaderとJsonWriterによるストリーミングもサポートしています。

ストリーミングライターの例:

JsonWriter writer = new JsonWriter(new FileWriter(filePath));
writer.beginObject();
writer.name("key").value("value");
writer.endObject();
writer.close();

JAXBとは

JAXB（Java Architecture for XML Binding）は、アノテーションを用いてJavaクラスをXMLにマッピングします。マーシャリング（Java → XML）とアンマーシャリング（XML → Java）の両方をサポートします。

よく使われるアノテーション:

@XmlRootElement – ルートXML要素を定義
@XmlElementWrapper – コレクションをラップ
@XmlElement – フィールドをXML要素にマッピング
@XmlAttribute – フィールドをXML属性にマッピング

プロジェクトのセットアップ

IDE（Eclipseなど）でJavaプロジェクトを作成
プロジェクト名をXmlToJsonExampleとする
data/inputフォルダを作成し、sample.xmlとsample.jsonを配置
Gson 2.8.5をビルドパスに追加
JAXB APIを追加（通常Java 8にバンドル済み）

サンプルデータ

役割と人物を持つ部門のXML表現:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?> <root> <department> <roles> <role id="1"> <position>head</position> <salary>10k</salary> </role> <role id="2"> <position>manager</position> <salary>8k</salary> </role> <role id="3"> <position>employee</position> <salary>5k</salary> </role> </roles> <persons> <person id="1"> <name>Red</name> <role>1</role> </person> <person id="2"> <name>Green</name> <role>2</role> </person> <person id="3"> <name>Blue</name> <role>2</role> </person> <person id="4"> <name>Yellow</name> <role>3</role> </person> <person id="5"> <name>Brown</name> <role>3</role> </person> </persons> </department> </root>

同等のJSON構造:

{ "roles": [ {"id":"1","position":"head","salary":"10k","persons":[{"id":"1","name":"Red"}]}, {"id":"2","position":"manager","salary":"8k","persons":[{"id":"2","name":"Green"},{"id":"3","name":"Blue"}]}, {"id":"3","position":"employee","salary":"5k","persons":[{"id":"4","name":"Yellow"},{"id":"5","name":"Brown"}]} ] }

Javaモデルクラス

modelパッケージに以下のPOJOを定義:

/* Role.java */
@XmlRootElement(name = "role")
public class Role {
    private String id, position, salary;
    // @XmlAttribute/@XmlElementアノテーション付きのゲッター/セッター
}

/* Person.java */
@XmlRootElement(name = "person")
public class Person {
    private String id, name, role;
    // @XmlAttribute/@XmlElementアノテーション付きのゲッター/セッター
}

/* Department.java */
@XmlRootElement(name = "department")
public class Department {
    private List<Role> roles;
    private List<Person> persons;
    // @XmlElementWrapper/@XmlElement付きのゲッター/セッター
}

/* XMLModel.java */
@XmlRootElement(name = "root")
public class XMLModel {
    private Department department;
    // @XmlElement付きのゲッター/セッター
}

XMLからJavaオブジェクトへのアンマーシャリング（JAXB）

public XMLModel getObjectFromXmlFile(String path) throws JAXBException {
    File file = new File(path);
    JAXBContext ctx = JAXBContext.newInstance(XMLModel.class);
    Unmarshaller um = ctx.createUnmarshaller();
    return (XMLModel) um.unmarshal(file);
}

JavaオブジェクトからXMLへのマーシャリング（JAXB）

public void parseObjectToXml(String path, XMLModel model) throws JAXBException, IOException {
    JAXBContext ctx = JAXBContext.newInstance(XMLModel.class);
    Marshaller m = ctx.createMarshaller();
    m.setProperty(Marshaller.JAXB_FORMATTED_OUTPUT, true);
    m.marshal(model, new FileOutputStream(path));
}

JavaオブジェクトからJSONへのシリアライズ（Gson）

public void writeDataToJsonFile(String path, List<Role> roles, List<Person> persons) throws IOException {
    JsonWriter writer = new JsonWriter(new FileWriter(path));
    writer.setIndent(" ");
    writer.beginObject();
    writer.name("roles").beginArray();
    for (Role r : roles) {
        writer.beginObject();
        writer.name("id").value(r.getId());
        writer.name("position").value(r.getPosition());
        writer.name("salary").value(r.getSalary());
        writer.name("persons").beginArray();
        for (Person p : persons)
            if (p.getRole().equals(r.getId())) {
                writer.beginObject();
                writer.name("id").value(p.getId());
                writer.name("name").value(p.getName());
                writer.endObject();
            }
        writer.endArray();
        writer.endObject();
    }
    writer.endArray();
    writer.endObject();
    writer.close();
}

JSONからJavaオブジェクトへのデシリアライズ（Gson）

public void getDataFromJsonFile(String path, List<Role> roles, List<Person> persons) throws IOException {
    JsonReader reader = new JsonReader(new FileReader(path));
    reader.beginObject();
    while (reader.hasNext()) {
        String rootName = reader.nextName();
        if ("roles".equals(rootName)) {
            reader.beginArray();
            while (reader.hasNext()) {
                reader.beginObject();
                Role r = new Role();
                while (reader.hasNext()) {
                    String key = reader.nextName();
                    switch (key) {
                        case "id": r.setId(reader.nextString()); break;
                        case "position": r.setPosition(reader.nextString()); break;
                        case "salary": r.setSalary(reader.nextString()); break;
                        case "persons":
                            reader.beginArray();
                            while (reader.hasNext()) {
                                reader.beginObject();
                                Person p = new Person();
                                p.setRole(r.getId());
                                while (reader.hasNext()) {
                                    String pKey = reader.nextName();
                                    if ("id".equals(pKey)) p.setId(reader.nextString());
                                    else if ("name".equals(pKey)) p.setName(reader.nextString());
                                }
                                persons.add(p);
                                reader.endObject();
                            }
                            reader.endArray();
                    }
                }
                roles.add(r);
                reader.endObject();
            }
            reader.endArray();
        }
    }
    reader.endObject();
    reader.close();
}

完全な変換ワークフロー

JAXBを使ってsample.xmlをXMLModelにアンマーシャリング
Gsonを使ってJavaオブジェクトをsample.jsonにシリアライズ
sample.jsonをJavaオブジェクトにデシリアライズ
それらのオブジェクトを新しいXMLファイルにマーシャリング

まとめ

このガイドでは、JAXBでXML⇔Java、GsonでJSON⇔Javaを処理するクリーンな2ステップの変換パイプラインを紹介しました。これらのライブラリを組み合わせることで、Javaアプリケーションでデータ形式間の信頼性の高い変換が可能になります。

Javaで素数判定を行うプログラム Javaで1から100までの素数を列挙するプログラム

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